Substituindo SF6

Há uma década, não existiam alternativas viáveis ​​à utilização do SF6 como gás de isolamento em quadros de distribuição de alta tensão, embora este gás fluorado seja considerado como tendo o maior potencial de aquecimento global. Hoje, existem alternativas disponíveis e a era dos gases fluorados parece estar a terminar, escreve o Dr. Mark Kuschelda Siemens Energia.

É realmente um espetáculo para ser visto: um parque eólico offshore com mais de 100 turbinas gigantes que cobrem uma área de 300 km2. Com uma capacidade de 714 MW, o parque eólico East Anglia One, na costa de Suffolk, na Inglaterra, produz energia renovável suficiente para abastecer o equivalente a mais de 630.000 residências.

Observar o campo gerador de energia em meio às ondas implacáveis ​​do sul do Mar do Norte é extremamente impressionante. No entanto, há uma característica oculta que também torna o parque eólico notável. Em cada turbina eólica, o campo utiliza o isolamento mais ecológico possível para seus comutadores de alta tensão: ar limpo em vez de SF6 (hexafluoreto de enxofre), que costumava ser o padrão.

A resposta está realmente soprando no vento, e os tempos estão mudando.

O SF6, um gás artificial e inodoro, pertence à família dos gases fluorados (gases fluorados). Sendo o gás de efeito estufa mais prejudicial e duradouro emitido pela atividade humana, é 25.200 vezes mais potente que o CO2 e tem uma vida atmosférica de até 3.200 anos.

De acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos EUA, cerca de 80% são usados ​​em todo o mundo na indústria de equipamentos de manobra. Portanto, está claro que abordar este segmento é fundamental. É por isso que East Anglia One deve liderar o caminho para esforços eficazes no sentido de proteger o meio ambiente.

Não apenas gera energia renovável, mas também estabelece novos padrões na descarbonização da parte de transmissão de energia do projeto. O parque eólico está em operação há quase três anos, sendo um dos primeiros a utilizar painéis com potencial de aquecimento global ( GWP) de zero.

Este artigo faz parte da série 'Perspectivas Energéticas Futuras', na qual especialistas da Siemens Energy partilham as suas ideias sobre como podemos avançar em direção a um sistema energético descarbonizado.

Hoje, o uso contínuo de SF6 e outros gases fluorados no isolamento de alta tensão são preocupações prementes quando se trata de transmissão de energia limpa, especialmente porque a procura por quadros de distribuição isolados aumentou acentuadamente.

Isto deve-se à produção descentralizada de energias renováveis, ao aumento global do consumo de electricidade e ao aumento da urbanização, o que também aumenta a procura de pequenas subestações e, portanto, de quadros de distribuição compactos e ecológicos.

Os reguladores tomaram nota e estão cada vez mais a afastar-se dos gases fluorados. Por exemplo, o elevado PAG do SF6 levou a UE a proibir o SF6 em 2014 para a maioria das aplicações, exceto para o setor energético, devido à falta de alternativas na altura.

Em abril de 2022, a Comissão Europeia propôs uma revisão desta legislação fundamental, apelando a mais restrições à utilização de gases fluorados em tecnologias de rede.

Reduziria os gases fluorados em 90% até 2050 e proibiria a utilização de gases fluorados em quadros com um GWP superior a 10 entre 2026 e 2031 (alta tensão), dependendo da tensão do quadro.

Também permite flexibilidade em situações de nicho onde alternativas livres de gases fluorados podem não estar disponíveis.

Na Califórnia, já existe regulamentação para remover gases fluorados de painéis isolados a gás. E, sem surpresa, na recente COP27 no Egipto, os gases fluorados foram temas centrais dos painéis de discussão destinados a explorar alternativas livres de gases fluorados a nível mundial.

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Em primeiro lugar, o que tornou o SF6 um gás tão popular para painéis de distribuição?

Por razões óbvias, é um meio isolante e de extinção de arco altamente eficaz, com estabilidade a longo prazo e, com precauções, relativamente seguro de manusear. Até a década de 1960, o óleo era usado como meio de extinção de arco para disjuntores de alta tensão em subestações em todo o mundo.