Hexafluorure de soufre : le gaz à effet de serre cauchemardesque qui est tout simplement trop utile pour arrêter de l'utiliser

Sep 23, 2023

L’hexafluorure de soufre (SF6) n’est pas aussi tristement célèbre que le CO2, ce dernier étant en grande partie responsable du changement climatique anthropique. Pourtant, si des mesures sont mises en œuvre pour limiter les rejets de CO2, il ne semble pas en être de même pour le SF6, malgré l'impact potentiellement bien plus important du SF6. En effet, lorsqu'il est rejeté dans l'atmosphère, le CO2 n'a qu'un potentiel de réchauffement global (PRG) de 1, alors que celui du méthane est d'environ 28 sur 100 ans, et que le SF6 a un GWP bien supérieur à 22 000 sur la même période.

Il convient également de noter que même si le méthane ne persiste qu'environ 12,4 ans dans l'atmosphère, le SF6 est si stable qu'il dure des milliers d'années, actuellement estimé à environ 3 200 ans. Lorsque nous avons évoqué l'hexafluorure de soufre en 2019 dans le contexte des gaz à effet de serre, il a été noté que la majeure partie du SF6 est utilisée pour - et fuit - des appareillages de commutation à haute tension (interrupteurs mécaniques), des transformateurs et autres, où le gaz est inerte et stable. la nature le rend idéal pour prévenir et éteindre les arcs électriques.

Avec la croissance rapide de la production d'énergie hautement distribuée sous la forme principalement d'éoliennes (offshore) et de parcs solaires photovoltaïques, cela signifie également que chacun d'entre eux est équipé de son propre appareillage de commutation (rempli de gaz). Le SF6 étant toujours très répandu sur ce marché, cela semble être une excellente opportunité d’examiner dans quelle mesure l’utilisation du SF6 a chuté et si nous pouvons être en mesure d’éviter un désastre potentiel.

Ce qui fait du SF6 un excellent choix unique pour réprimer les arcs électriques et isoler les systèmes électriques à haute tension, c'est sa stabilité. Généralement, il n’interagit pas facilement avec d’autres substances, ce qui lui confère des propriétés incolores, ininflammables et non toxiques. Malheureusement, ce manque de réactivité chimique signifie également qu'il peut rester très longtemps, par exemple, dans l'atmosphère terrestre.

Bien que le SF6 soit présent naturellement, la grande majorité est produite par l'homme, pour être utilisée dans les processus industriels et en médecine, mais principalement dans les systèmes électriques à haute tension sous forme de gaz diélectrique. L'objectif principal d'un gaz diélectrique est ici d'augmenter la tension de claquage afin que des tensions plus élevées puissent être utilisées dans moins d'espace, généralement par rapport à l'air.

Car lorsqu'un arc électrique se produit, le but du gaz devrait également être d'éteindre l'arc, c'est là que le SF6 brille. Bien qu'une petite partie du gaz puisse être décomposée en S2F10 (décafluorure de disulfure) toxique, la plupart des produits de dégradation se reformeront rapidement en SF6, ce qui en fait un choix nécessitant peu d'entretien pour les appareillages de commutation. C'est une propriété très utile, en particulier pour les équipements qui finissent par être installés dans un endroit éloigné et relativement inaccessible.

Parce que le SF6 est non toxique et a un poids moléculaire élevé, il a également été utilisé comme gag inverse de l'hélium : où la faible densité moléculaire de l'hélium entraîne une augmentation de la tonalité perçue lorsque l'on parle à travers un milieu rempli d'hélium, en respirant du SF6. abaissera considérablement le ton de la voix jusqu'à ce que le gaz soit expulsé des voies respiratoires de la personne.

Un effet secondaire malheureux de l'atmosphère gazeuse de notre planète est que tous les gaz qui s'échappent du confinement ou qui sont libérés par l'activité humaine finissent par rejoindre ladite atmosphère. Le degré de préoccupation que nous devrions avoir à ce sujet dépend du gaz en question. Lorsqu'il s'est avéré que les CFC érodaient rapidement la couche d'ozone de la Terre, il a été crucial d'éliminer immédiatement tout rejet important de ce gaz. Cela a été accompli grâce au Protocole de Montréal, qui a vu un arrêt rapide de la plupart des utilisations des CFC.

Dans le cas du SF6, il semble juste de se demander quelle est l’ampleur de la menace. Pour évaluer cela, nous pouvons examiner les données d'AGAGE. Il s’agit de l’Expérience avancée sur les gaz atmosphériques mondiaux, qui permet de suivre un large éventail de gaz présents dans l’atmosphère. Leurs conclusions montrent que la quantité de SF6 a considérablement augmenté depuis 2000, passant d'environ 4 ppt (parties par billion) à environ 10 ppt d'ici 2020, avec une augmentation linéaire devenant perceptible vers 1970. Les niveaux de troposphère préindustriels étaient d'environ 54 ppq. (parties par quadrillion).