Ny forskning viser, at mængden af drivhusgassen SF6 i atmosfæren er omfattende. Men der er et muligt alternativ.
Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 5, 2020 og kan læses uden illustrationer, strukturer og ligninger herunder.
Af Ole John Nielsen, Kemisk Institut, Københavns Universitet
SF6 er en kemisk forbindelse med vigtig industriel anvendelse som insulator i elektriske installationer som for eksempel transformatorer, vindmøller m.m. Mindre anvendelser har været som ”fyld” i tennisbolde og i Nike løbesko.
Af alle drivhusgasser er SF6 den stærkeste med et GWP100 på 23.500 [1].
Lang levetid forstærker problemet
Med en levetid på 3.200 år i atmosfæren [1] vil stort set al den SF6, der er sluppet ud, befinde sig i atmosfæren og blive ved med at være i atmosfæren til næsten ”evig tid”.
Emissionerne fra elektrisk udstyr kan ske ved produktion, vedligehold, refill, læk og bortskaffelse. Der findes kun rapportering om et enkelt udslip, hvor 113 kg SF6 slap ud i 2013 [3]. De første målinger af koncentrationen af SF6 i atmosfæren blev publiceret i 1977 [4]. Siden er der foretaget et utal af målinger.
Den globale emission af SF6
Jeg blev for nylig opmærksom på en artikel under review i Atmospheric Chemistry and Physics Discussion (ACPD), som rapporterer 40 års målinger af SF6 i atmosfæren. Artiklen gennemgår alle disse målinger og bruger dem til at sammenligne det, man kalder for top-down og bottom-up estimater af SF6-emissioner [5], se figur.
Målingerne i atmosfæren er brugt til at udregne den globale emission af SF6. Det kaldes for et top-down estimat.
Det seneste estimat er 8.7±0.4 Gg per år i 2016 [6], og den artikel, jeg refererer, kommer frem til 9.04±0.35 Gg per år i 2018 [5].
Et bottom-up estimat er udregnet ved at lægge alle emissioner fra alle lande sammen. Det lyder lettere, end det er.
De 43 såkaldte annex-1 lande skal rapportere årlige emissioner til UNFCCC (United Nations Framework Convention on Climate Change). Nogle ikke-annex-1 lande rapporterer emissioner frivilligt og andre gør ikke. Bottom-up estimater af emissioner er derfor behæftet med stor usikkerhed. For perioden 1990-2018 ligger bottom-up estimaterne 2.5-5 Gg per år lavere end top-down værdierne. Den forskel er signifikant og klart udenfor usikkerhedsintervallerne. Forkert og manglende rapportering samt eventuelt ukendte anvendelser må være grunden til denne forskel.
Med en årlig udledning på 9.04±0.35 Gg per år og et GWP100 på 23.500 svarer den årlige udledning af SF6 til en ½ procent af det årlige CO2 på ca. 37 Gt per år.
Et muligt alternativ
Vi blev interesserede i SF6 i 2016, da vi blev kontaktet af en industriel samarbejdspartner vedrørende undersøgelser af et alternativ, (CF3)2CFCN, til SF6. Vores laboratorieundersøgelser af de atmosfæriske påvirkninger af det nye alternativ blev publiceret i 2017 [2]. Vi fandt blandt andet, at GWP100 for (CF3)2CFCN var 1.490, ca. 15 gange mindre end for SF6.
E-mail:
Ole John Nielsen: ojn@chem.ku.dk
Referencer
1. (1) Stocker, T.F.; Qin, G.-K.D.; Plattner, M.; Tignor, S.K.; Allen, J.; Boschung, A.; et al. IPCC, 2013; Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change; Cambridge University Press: Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2013.
2. M.P.S. Andersen, M. Kyte, S.T. Andersen, C.J. Nielsen, and O.J. Nielsen; “Atmospheric chemistry of (CF3)2CF-C≡N – A replacement compound for the most potent industrial greenhouse gas, SF6”, Environ. Sci, Technol. 51, 1321-1329 (2017)
3. Scottish Hydro Electric, 2013. Scottish Hydro Electric Transmission plc: Annual Performance Report 2013/14, (page 14.).
4. Krey, P.W., R.J. Lagomarsino, and L.E. Toonkel.: Gaseous halogens in the atmosphere in 881 1975, J. Geophys. Res., 82, 1753-1766, 1977.
5. Simmonds, P.G., Rigby, M., Manning, A.J., Park, S., Stanley, K.M., McCulloch, A., Henne, S., Graziosi, F., Maione, M., Arduini, J., Reimann, S., Vollmer, M. K., Mühle, J., O’Doherty, S., Young, D., Krummel, P.B., Fraser, P.J., Weiss, R.F., Salameh, P.K., Harth, C.M., Park, M.-K., Park, H., Arnold, T., Rennick, C., Steele, L.P., Mitrevski, B., Wang, R.H.J., and Prinn, R.G.: The increasing atmospheric burden of the greenhouse gas sulfur hexafluoride (SF6), Atmos. Chem. Phys. Discuss., https://doi.org/10.5194/acp-2020-117, in review, 2020.
6. Engel, A., and Rigby, M., (2019), (Lead Authors), J.B. Burkholder, R.P. Fernandez, L. Froidevaux, B.D. Hall, R. Hossaini, T. Saito, M.K. Vollmer, and B. Yao, Update on Ozone- Depleting Substances (ODSs) and Other Gases of Interest to the Montreal Protocol, Chapter 1 in Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2018, Global Ozone Research and Monitoring Project-Report no. 58, World Meteorological Organization, Geneva, Switzerland, 2018.
GWP = Global Warming Potentiel
GWP angiver, hvor stor drivhuseffekten er sammenlignet med drivhuseffekten af 1 kg CO2. Dvs. hvis en drivhusgas har en GWP-værdi på 300, betyder det, at udledning af 1 kg af stoffet påvirker drivhuseffekten som 300 kg CO2.
Drivhuspotentialet beregnes over et bestemt tidsrum. For GWP100 er det over 100 år.
