Svavelhexafluorid (SF6) – farlig växthusgas, egenskaper och användning

Upptäck farorna med svavelhexafluorid (SF6): extrem växthuseffekt, egenskaper, användning i elindustrin och viktiga åtgärder för att minska läckage.

Svavelhexafluorid, även känd som svavel(VI)fluorid, är en kemisk förening. Dess kemiska formel är SF₆ . Den innehåller svavel i oxidationstillstånd +6. Den innehåller också fluoridjoner.

BBC News skriver: "Det är den mest kraftfulla växthusgasen som mänskligheten känner till, och utsläppen har ökat snabbt under de senaste åren. Svavelhexafluorid, eller SF6, används ofta inom elindustrin för att förhindra kortslutningar och olyckor. Läckage av den föga kända gasen i Storbritannien och resten av EU under 2017 motsvarade att 1,3 miljoner extra bilar sattes i trafik".

Fysiska och kemiska egenskaper

• Formel: SF₆.
• Tillstånd: Färg- och luktfri gas vid normala temperaturer och tryck.
• Stabilitet: Mycket kemiskt stabil och inert under normala förhållanden.
• Elektriska egenskaper: Mycket hög dielektrisk styrka och god isolationsförmåga, därför används den i högspänningsutrustning.
• Miljöpåverkan: Extremt hög växthuseffekt per kg — GWP (100 år) ligger i storleksordningen tiotusentals gånger CO₂ (vanligtvis angivet omkring 20 000–25 000).
• Atmosfärisk livslängd: Mycket långlivad i atmosfären (flera tusen år), vilket gör att utsläpp ackumuleras över lång tid.

Användningsområden

• Elindustrin: Huvudanvändningen är i högspänningsanläggningar som gasisolerade ställverk (GIS), högspänningsbrytare och transformatorer för att förhindra avbrott och kortslutningar.
• Industriprocesser: Används som skyddsgas vid vissa metallbearbetnings- och gjutprocesser, samt som spårgas vid läckagesökning.
• Forskning och speciella tillämpningar: Används i vissa laboratorie- och industriella sammanhang där inerta förhållanden krävs.

Miljöpåverkan och klimatrisk

Trots små absoluta mängder i atmosfären är SF₆ en av de mest potenta kända växthusgaserna per massenhet. Eftersom gasen är mycket stabil och har lång atmosfärisk livslängd innebär även små utsläpp ett stort och långvarigt bidrag till den globala uppvärmningen. Därför ses SF₆ som en prioriterad målgas för utsläppsminskning och ersättning där möjligt.

Säkerhet och hälsorisker

• Direkt toxicitet: SF₆ är i sig i allmänhet lågtoxiskt, men kan fungera som förskjutningsgas och orsaka syrebrist (asfyxi) i slutna utrymmen.
• Nedbrytningsprodukter: Vid elektriska urladdningar eller mycket hög temperatur kan SF₆ sönderfalla till reaktiva och korrosiva ämnen, till exempel vätefluorid (HF) och olika svavel-fluor-föreningar, som kan vara giftiga och frätande. Rengöring och underhåll kräver därför rätt skyddsutrustning och rutiner.
• Arbetsrutiner: Användning av lämplig ventilation, gasdetektorer, läckageövervakning och återvinningsutrustning rekommenderas. Personal ska utbildas i hantering och nödrutiner.

Upptäckt, läckage och hantering

• Övervakning: Läckagesökning görs med infraröda kameror, specifika gaskänslare och masspektrometriska analysmetoder.
• Återvinning: Vid underhåll och demontering finns teknik för uppsamling och återvinning av SF₆ för att minimera utsläpp—det rekommenderas starkt att använda sådan utrustning.
• Best practices: Täta konstruktioner, regelbunden service, läckageövervakning och dokumenterad gasbalans minskar både tekniska risker och klimatpåverkan.

Alternativ och regelverk

• Tekniska alternativ: Det pågår utveckling och implementering av tekniska alternativ som vakuumbrytare, torra isolationsmaterial och nya gasblandningar med avsevärt lägre GWP (t.ex. kommersiellt kända lösningar under introduktion på marknaden). Valet av alternativ beror på spänningsnivå, funktionella krav och livscykelkostnader.
• Reglering: Många länder och regioner har infört regler för användning, rapportering, hantering och återvinning av SF₆ för att begränsa utsläpp. Inom EU omfattas SF₆ av F-gasregleringar som ställer krav på minskning, rapportering och korrekt hantering i industrin.

Vad kan industrin och samhället göra?

• Prioritera byte till lösningar med lägre klimatpåverkan där det är tekniskt och ekonomiskt möjligt.
• Implementera strikt läckageövervakning och regelbundet underhåll.
• Använda återvinnings- och destruktionsteknik för SF₆ som samlas in vid service eller utrangerade anläggningar.
• Utbilda personal om säker hantering och risker vid sönderfall av gasen.

Sammanfattningsvis är SF₆ en effektiv isolations- och skyddsgas med mycket fackliga egenskaper men också en starkt klimatpåverkande substans. Därför bedrivs arbete globalt för att begränsa utsläppen, förbättra hanteringen och utveckla alternativ med lägre klimatpåverkan.

Använder

Den används i elektronik och olika elektriska apparater. Den kan användas i kroppen eftersom den inte är giftig. Den kan användas som testgas för att se var gasen strömmar i till exempel ett värmesystem. Den upptäcks lätt. Den används i vissa torpeder. Litium är en av de enda saker som reagerar med svavelhexafluorid. Svavelhexafluorid sprutas på litium. Detta gör litiumet mycket varmt. Det skapar ånga av vatten och skjuter torpeden. Det kan andas in för att göra rösten djupare. Detta är motsatsen till att andas in heliumgas.

Elcentraler med SF6 . Sådana ställverk används i elektriska undercentraler.

Växthusgaser

Enligt den mellanstatliga panelen för klimatförändringar är SF
₆ är den mest potenta växthusgasen som den har utvärderat, med en global uppvärmningspotential (GWP) som är 22 800 gånger större än CO
₂vid en jämförelse över en 100-årsperiod. Mätningar av SF₆ visar att dess globala genomsnittliga blandningsförhållande har ökat med cirka 0,2 ppt per år till över 7 ppt. Svavelhexafluorid är också extremt långlivad. Den är inert i troposfären och stratosfären. Den har en beräknad atmosfärisk livslängd på 800-3200 år. SF
₆ är mycket stabil. (För länder som rapporterar sina utsläpp till UNFCCC har en GWP på 23 900 för SF
₆ vid den tredje partskonferensen: GWP används i Kyotoprotokollet). De genomsnittliga globala koncentrationerna av SF₆ ökade med cirka sju procent per år under 1980- och 1990-talen, främst till följd av användningen av SF inom magnesiumtillverkningsindustrin och av elbolag och elektroniktillverkare. Med tanke på de små mängder SF₆ som släpps ut jämfört med koldioxid beräknas dess totala bidrag till den globala uppvärmningen vara mindre än 0,2 procent. . ^[]

I Europa, SF
₆ omfattas av F-gasdirektivet som förbjuder eller kontrollerar användningen av det på flera sätt. Sedan den 1 januari 2006 får SF
₆ förbjudet som spårgas och i alla tillämpningar utom i högspänningsställverk.

Mauna Loa tidsserier om svavelhexafluorid.

Sök med bokstav