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A expansão das conexões da rede elétrica aumentou o uso do SF6

É o gás de efeito estufa mais poderoso conhecido pela humanidade, e as emissões aumentaram rapidamente nos últimos anos, apurou a BBC.

O hexafluoreto de enxofre, ou SF6, é amplamente utilizado na indústria elétrica para evitar curtos-circuitos e acidentes.

Mas vazamentos do gás pouco conhecido no Reino Unido e no resto da UE em 2017 foram o equivalente a colocar 1,3 milhão de carros extras na estrada.

Os níveis estão subindo como uma consequência não intencional do boom da energia verde.

Barato e não inflamável, o SF6 é um gás sintético incolor, inodoro. Faz um material isolante extremamente eficaz para instalações elétricas de média e alta tensão.

É amplamente utilizado em toda a indústria, desde grandes centrais elétricas a turbinas eólicas e subestações elétricas em vilas e cidades. Previne acidentes elétricos e incêndios.

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Legenda da mídiaTécnicos mostram a importância de evitar sobrecargas elétricas

No entanto, a desvantagem significativa do uso do gás é que ele tem o maior potencial de aquecimento global de qualquer substância conhecida. É 23.500 vezes mais quente que o dióxido de carbono (CO2).

Apenas um quilograma de SF6 aquece a Terra na mesma proporção que 24 pessoas que voam de Londres para Nova York retornam.

Ele também persiste na atmosfera por um longo tempo, aquecendo a Terra por pelo menos 1.000 anos.

Então, por que estamos usando mais esse poderoso gás de aquecimento?

A maneira como produzimos eletricidade em todo o mundo está mudando rapidamente.

Onde antes as grandes usinas a carvão levaram energia a milhões, o esforço para combater as mudanças climáticas significa que elas agora estão sendo substituídas por fontes mistas de energia, incluindo eólica, solar e gás.

Isso resultou em muito mais conexões com a rede elétrica e um aumento no número de interruptores e disjuntores elétricos necessários para evitar acidentes graves.

Coletivamente, esses dispositivos de segurança são chamados de aparelhagem. A grande maioria usa gás SF6 para extinguir arcos e parar curtos-circuitos.

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Aparelhagem de alta tensão com isolamento de gás quase sempre usa SF6

"Como os projetos renováveis ​​estão ficando cada vez maiores, tivemos que usá-lo especificamente em turbinas eólicas", disse Costa Pirgousis, engenheiro da Scottish Power Renewables em seu novo parque eólico East Anglia, que não usa SF6 em turbinas.

"Como instalamos cada vez mais turbinas, precisamos de mais e mais equipamentos de manobra e, como resultado, mais SF6 está sendo introduzido em grandes turbinas ao largo da costa.

"Está comprovado há anos e sabemos como funciona e, como resultado, é muito confiável e com pouca manutenção para nós no exterior".

Como sabemos que o SF6 está aumentando?

Em toda a rede britânica de linhas de energia e subestações, existem cerca de um milhão de quilogramas de SF6 instalados.

UMA estudo da Universidade de Cardiff constatou que em todas as redes de transmissão e distribuição, a quantidade utilizada aumentava de 30 a 40 toneladas por ano.

Esse aumento também se refletiu em toda a Europa, com as emissões totais dos 28 estados membros em 2017 equivalentes a 6,73 milhões de toneladas de CO2. É o mesmo que as emissões de 1,3 milhão de carros extras na estrada por um ano.

Pesquisadores da Universidade de Bristol, que monitoram as concentrações de gases quentes na atmosfera, dizem ter visto aumentos significativos nos últimos 20 anos.

"Medimos o SF6 na atmosfera de fundo", disse o Dr. Matt Rigby, leitor de química atmosférica de Bristol.

"O que vimos é que os níveis aumentaram substancialmente e vimos quase o dobro da concentração atmosférica nas últimas duas décadas".

Como o SF6 entra na atmosfera?

O meio mais importante pelo qual o SF6 entra na atmosfera é o vazamento no setor de eletricidade.

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Aparelhagem elétrica em todo o mundo geralmente usa SF6 para evitar incêndios

A empresa elétrica Eaton, que fabrica dispositivos de manobra sem SF6, diz que sua pesquisa indica que, durante todo o ciclo de vida do produto, os vazamentos podem chegar a 15% – muito mais alto do que muitas outras estimativas.

Louis Shaffer, gerente de negócios elétricos da Eaton, disse: "O equipamento mais novo tem taxas de vazamento muito baixas, mas a questão principal é: você tem equipamento mais novo?

"Examinamos todos os equipamentos e analisamos a média de todas essas taxas de vazamento, e não vimos pessoas levando em consideração o enchimento do gás. Além disso, vimos como você o recicla e devolve e também inclui as catastróficas vazamentos ".

Quão prejudicial para o clima é esse gás?

As concentrações na atmosfera são muito pequenas agora, apenas uma fração da quantidade de CO2 no ar.

No entanto, a base instalada global do SF6 deverá crescer 75% até 2030.

Outra preocupação é que o SF6 é um gás sintético e não é absorvido ou destruído naturalmente. Tudo terá que ser substituído e destruído para limitar o impacto no clima.

Espera-se que os países desenvolvidos relatem anualmente à ONU quanto de SF6 usam, mas os países em desenvolvimento não enfrentam restrições ao uso.

No momento, os cientistas estão detectando concentrações na atmosfera que são 10 vezes a quantidade declarada pelos países em seus relatórios. Os cientistas dizem que isso nem tudo vem de países como Índia, China e Coréia do Sul.

1 estudo encontrado que os métodos usados ​​para calcular as emissões nos países mais ricos "subnotificaram severamente" as emissões nas últimas duas décadas.

Por que isso não foi proibido?

O SF6 pertence a um grupo de substâncias produzidas pelo homem, conhecidas como gases fluorados. A Comissão Europeia tentou proibir várias dessas substâncias prejudiciais ao meio ambiente, incluindo gases em refrigeração e ar condicionado, em 2014.

Mas eles enfrentaram forte oposição de indústrias em toda a Europa.

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Legenda da mídiaO agricultor Adam Twine está preocupado com o SF6

"No final, o lobby do setor elétrico era forte demais e tivemos que ceder a eles", disse o eurodeputado verde holandês Bas Eickhout, responsável pela tentativa de regular os gases fluorados.

"O setor elétrico foi muito forte ao argumentar que se você deseja uma transição energética e precisa mudar mais para a eletricidade, precisará de mais dispositivos elétricos. E também precisará de mais SF6.

"Eles usaram o argumento de que, caso contrário, a transição energética seria mais lenta".

O que dizem as empresas reguladoras e elétricas sobre o gás?

Todo mundo está tentando reduzir sua dependência do gás, uma vez que é universalmente reconhecido como prejudicial ao clima.

No Reino Unido, o regulador de energia Ofgem diz que está trabalhando com empresas de serviços públicos para tentar limitar vazamentos de gás.

"Estamos usando uma série de ferramentas para garantir que as empresas limitem o uso do SF6, um potente gás de efeito estufa, onde isso é do interesse dos consumidores de energia", disse um porta-voz da Ofgem à BBC News.

"Isso inclui financiar testes de inovação e recompensar empresas para pesquisar e encontrar alternativas, estabelecer metas de emissões, recompensar empresas que superam essas metas e penalizar aqueles que não cumprem suas metas".

Existem alternativas – e são muito caras?

A questão das alternativas ao SF6 tem sido controversa nos últimos anos.

Para aplicações de alta tensão, os especialistas dizem que existem muito poucas soluções que foram rigorosamente testadas.

"Não há alternativa real comprovada", disse o professor Manu Haddad, da escola de engenharia da Universidade de Cardiff.

"Há alguns que estão sendo propostos agora, mas provar sua operação por um longo período de tempo é um risco que muitas empresas não querem correr".

No entanto, para operações de média tensão, existem vários materiais testados. Alguns na indústria dizem que a natureza conservadora da indústria elétrica é a principal razão pela qual poucos querem mudar para uma alternativa menos prejudicial.

"Vou lhe dizer, todos nesta indústria sabem que você pode fazer isso; não há uma razão técnica para não fazer isso", disse Louis Shaffer, da Eaton.

"Não é realmente econômico; é mais uma questão de que a mudança exige esforço e, se você não precisar, não fará."

Algumas empresas estão sentindo os ventos da mudança

Situada no Mar do Norte, a 43 km da costa de Suffolk, a Scottish Power Renewables instalou um dos maiores parques eólicos do mundo, onde as turbinas estarão livres de gás SF6.

East Anglia One verá 102 desses imponentes geradores montados, com capacidade para produzir até 714MW (megawatts) de energia até 2020, o suficiente para abastecer meio milhão de casas.

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As turbinas em East Anglia One são mais altas que a Elizabeth Tower, nas Casas do Parlamento, que abriga o Big Ben

Anteriormente, uma instalação como essa usaria o conjunto de manobra fornecido com o SF6, para evitar acidentes elétricos que podem levar a incêndios.

Cada turbina normalmente continha cerca de 5 kg de SF6, que, se vazasse na atmosfera, adicionaria o equivalente a cerca de 117 toneladas de dióxido de carbono. Isso é aproximadamente o mesmo que as emissões anuais de 25 carros.

"Neste caso, estamos usando uma combinação de tecnologia de ar limpo e vácuo dentro da turbina. Isso nos permite ainda ter uma rede de alta tensão muito eficiente, confiável e confiável, mas também ser ambientalmente amigável", disse Costa Pirgousis, da Scottish Power Renewables. .

"Uma vez que existem alternativas viáveis ​​no mercado, não há razão para não usá-las. Nesse caso, temos uma alternativa viável e é por isso que estamos usando".

Mas mesmo para empresas que estão tentando limitar o uso do SF6, ainda existem limitações. No coração de East Anglia One, fica uma subestação offshore gigante à qual todas as 102 turbinas serão conectadas. Ele ainda usa quantidades significativas de gás altamente aquecido.

O que acontece depois ?

A UE revisará o uso do SF6 no próximo ano e examinará se existem alternativas disponíveis. No entanto, mesmo os especialistas mais otimistas não pensam que é provável que alguma proibição seja implementada antes de 2025.

Siga Matt no Twitter @mattmcgrathBBC.



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