|
Erstatning af kraftige drivhusgasser
5 Forbrug af SF6 og erstatnings-muligheder
herfor
SF6 (svovlhexafluorid) er en tung gas. Ifølge
Miljøstyrelsens kortlægning
(Miljøstyrelsen 1998) blev der i 1997 forbrugt 13
tons SF6 i dansk industri. De tilsvarende tal for 1992,
1993, 1994, 1995 og 1996 er hhv. 15 tons, 17 tons, 21 tons,
17 tons og 11 tons. Glasindustrien (støjisolerende
vinduer) er langt det største forbrugsområde,
og herefter kommer kraftværker og
metalværker.
Der findes derudover nogle meget små
forbrugsområder. DTI Energi er dog kun bekendt med
brug af stoffet som sporgas. Der er formentlig også
andre små anvendelsesområder, f.eks.
laboratoriebrug og medicinske anvendelser.
|
Kemisk formel
|
R-nummer
|
Normalkoge punkt (C)
|
GWP (100 år)
|
Atmosfærisk levetid (år)
|
|
SF6
|
R-7146
|
-63,8
|
23.900
|
3.200
|
Det globale forbrug af SF6 er på ca. 7.500 tons pr.
år og er stigende. Langt størstedelen (ca.
6.000 tons/år) forbruges som dielektrisk materiale i
stærkstrømsinstallationer, hvor især den
kraftige udbygning af elektricitetsforsyningen i nye
vækstområder, bl.a. i Asien, forbruger store
mængder SF6. I de "gamle" industrialiserede lande
skete denne udbygning for en del år siden , og
forbruget af SF6 til elektriske installationer er
forholdsvis lav, p.g.a. genanvendelse af stoffet.
Det næststørste forbrug på globalt
plan er til magnesiumproduktion (ca. 500 tons/år).
Andre globale forbrugsområder er afgasning af
aluminium, rensning af elektroniske komponenter og
opblæsning af bildæk.
5.1 Støj-isolerende
termoruder
SF6 (Svovlhexafluorid) er en gas ved normale temperaturer
og atmosfæ-retryk. SF6 benyttes i nogle lydisolerende
termoruder, hvor SF6 i en blanding sammen med bl.a. argon
udfylder mellemrummet imellem glasruderne. Formålet
hermed er at dæmpe akustiske trykbølger og
dermed beskytte mod støj udefra.
Ifølge Miljøstyrelsens kortlægning
blev der benyttet 7,2 tons SF6 til dette formål i
1997. Denne opgørelse er overvejende udarbejdet efter
oplysninger fra leverandører og importører af
SF6. Forbruget af SF6 til dette formål er faldende, og
var i 1995 og 1996 hhv. 13,5 og 9,4 tons.
En stor del af produktionen sælges i Danmark. Der
er ca. 30 producenter af denne type
støjdæmpende termoruder i landet.
Ifølge Miljøstyrelsens kortlægning
(Miljøstyrelsen 1998) er der en umiddelbar emission
af SF6 i forbindelse med påfyldning af ruderne, og
dette tab varierer mellem 10 og 20 % afhængig af
anvendt udstyr og procedurer. Tidligere var dette udslip
meget større.
Den påfyldte SF6 akkumuleres i første omgang
i vinduerne, men stoffet vil sive ud i atmosfæren,
når ruderne punkterer.
Da der ikke findes en indsamlings- eller
opsamlingsordning (og det vil også være
svært at etablere sådanne ordninger), må
det forventes, at al SF6 vil ende i atmosfæren. Da man
har produceret denne type vinduer i mange år (15 - 20
år), må det forventes, at der til stadighed er
emission fra gamle vinduer med SF6 i forbindelse med
punkteringer eller skrotning. Hvis vi antager, at den
gennemsnitlige levetid for disse vinduer er 20 år, er
vi ved at nå det stadie, hvor den reelle emission er
lig med råvareforbruget.
DTI Energi har talt med Peter Vestergaard fra DTI Byg og
med repræsentanter fra producenter, og disse oplyser,
at:
- Man var overrasket over miljøproblemet ved
brug af SF6, og man mener heller ikke at brugerne (bl.a.
byfornyelsesselskaber) har kendskab til dette
- Man syntes umiddelbart at forbrugsmængden er
stor, og dette var man overrasket over
- SF6 giver lidt dårligere varmeisolerende
egenskaber i forhold til normale ruder
- I støjisolerende ruder indgår altid
andre tiltag som glas i forskellige tykkelser og
eventuelt lamineret
- SF6 giver kun et mindre bidrag til
støjreduktionen
Det vil således være relevant med en Renere
Teknologi-indsats på dette område, og den
miljømæssige effekt kan blive ret stor, hvis
der opnås et positivt resultat af projektet.
DTI Energi har taget kontakt til Delta Akustik og
Vibration, med det formål at formulere et projekt
på området.
Der foreligger nu et projektforslag, hvor 1. del af
projektet skal foretage en mere præcis
kortlægning af produktionen af støjisolerende
vinduer (hvilke rude og vinduestyper, antal,
anvendelsesområder med hensyn til typer af
trafikstøj, forventet levetid m.v. Der udføres
laboratoriemålinger på 8 - 10 vinduer (med SF6).
Der foretages parallelle målinger på samme
vinduer uden SF6. Delprojekt 1 skal derefter konkludere
på SF6's betydning for støjisoleringen og
opstille mål for delprojekt 2, hvor der sammen med
producenter skal fremstilles nye typer vinduer uden SF6.
5.2 Beskyttelsesgas i
letmetalstøberier
Ifølge Miljøstyrelsens kortlægning
blev der i 1997 forbrugt 0,6 tons SF6 som beskyttelsesgas
til produktion af letmetal. Forbruget i 1995 og 1996 var
hhv. 1,5 og 0,4 tons.
Støbning af magnesiumdele foregår på
virksomheden Metallic A/S. Her bruges SF6 i en blanding med
andre gasarter (CO2 og atmosfærisk luft) for at
beskytte flydende magnesium mod af bryde i brand, når
metallet støbes til maskindele.
Flydende magnesium er yderst brandfarligt og vil bryde i
brand, hvis det kommer i kontakt med luftens ilt.
Det foregår efter samme metode som andre steder i
verden. Søgning på internettet viser, at der
findes en række forskellige støberimaskiner til
magnesium, og alle er beskyttet med SF6-anlæg. SF6 vil
herved blive emitteret til omgivelserne.
Metallic støber også emner i aluminium, zink
og messing, men SF6 bruges udelukkende i forbindelse med
magnesium.
Ifølge Lars Feldager Hansen, Metallic er magnesium
et meget let og stærkt metal. Derfor går
automobilindustrien i højere grad over til at benytte
magnesium-dele i bilerne.
Metallic er i gang med at ombygge fabrikken,
således at SF6-forbruget vil ophøre. Der vil i
stedet blive benyttet SO2 i lukkede maskiner. Denne
teknologi er allerede implementeret i dele af fabrikken og
forventes at blive fuld implementeret i løbet af det
næste år. Den nye teknologi er indført i
samarbejde med Norsk Hydro.
Aluminiumsproduktion
Ifølge Preben Norgaard Hansen, DISA benyttes SF6
til afgasning af aluminiumsmelter før
støbning. Tidligere benyttede man "klorgasser" til
dette formål, og det var ret problematisk p.g.a.
arbejdsmiljøet.
SF6 sendes ind i smelten i små bobler, og gas
(bl.a. brint) i smelten diffunderer ind i boblerne, som
herefter strømmer op til overfladen og frigives til
atmosfæren.
Der findes på globalt plan omkring 20 Disamatic
støbemaskiner til alumini-umsproduktion, og dette
marked er i stærk stigning, idet aluminium i
højere grad benyttes til maskindele, bl.a. i
bilindustrien.
DISA har tidligere afprøvet denne teknik på
sit forsøgsstøberi, men benytter p.t. ikke SF6
til dette formål. PNH har ikke kendskab til, om SF6
bruges til dette formål i Danmark.
5.3 Isolatorgas i elektriske
kraftafbrydere
SF6 har en usædvanlig dielektrisk styrke, og det
har ført til, at stoffet bliver benyttet som
isolatorgas i visse elektriske installationer, hvor der er
høj spænding. Der er principielt to forskellige
anvendelser:
- som slukkemedie i afbrydere
- som isolationsmedie i kompakte
fordelingsanlæg
Forbruget af nyt SF6 til disse formål var i 1995
ca. 1,4 tons, i 1996 ca. 1 tons og i 1997 ca 4,2 tons
ifølge Miljøstyrelsens kortlægning. Den
installerede mængde er formodentlig meget
større, men emissionen er begrænset, da gassen
er i lukkede beholdere, som opsamles og genbruges i
forbindelse med vedligeholdelse eller nedtagning af
udstyret. Emissionen forekommer således ved uheld
eller uforudsete lækager.
Ifølge Henrik Weldingh, DEFU vil der dannes en
lysbue i forbindelse med brydning af strømmen i en
afbryder, og temperaturen i lysbuen kan komme op på
ekstreme værdier (10.000 - 100.000 C). Der skal
være et stof, som bryder lysbuen ved at køle
hurtigt og godt, for at brydningen skal lykkes, når
strømmen er nul i vekselstrømmens sinuskurve.
Der er flere muligheder:
- Lysbuen blæses væk vha. kraftig trykluft
fra beholder. Denne teknologi er gammel og benyttes
stadig i visse anlæg. Det er en ulempe, at
udløsning af trykluften giver en voldsom
eksplosionsagtig støj.
- Kontakten brydes i olie, og der dannes brint. Denne
teknologi indebærer en vis eksplosionsfare, og man
er gået væk fra den.
- Kontakten brydes i en lukket beholder med SF6. Dette
virker godt.
- Kontakten brydes i et kammer med vakuum. Denne
teknologi virker ligeledes godt i området op til 20
kV.
Der findes ikke danske fabrikanter af dette udstyr. Men
store internationale firmaer som ABB, Siemens, Group
Schneider m.m. sælger udstyret. Afbryderne er ladet
med SF6, når de importeres til Danmark.
Der findes op mod 600 transformatorstationer i 10 - 20
kV-niveauet i Danmark, og disse kan være udstyret med
enten SF6 eller vakuum-brydere.
Prisen er nogenlunde ens, og der er en hård
konkurrence mellem fabrikan-terne. Man kan således
vælge at købe SF6-fri bryder til 10 - 20
kV-transformatorstationerne. Der kan være
pladsmæssige problemer forbundet med det, og det kan
kræve udskiftning af hele stationen.
Endvidere findes ca. 60.000 stk. 10 kV/400 V
netstationer. Her kan udstyret være baseret på
SF6 både som bryder- og isolationsmedie, men der
findes også andre SF6-fri løsninger. På
grund af det store styktal spiller pålidelighed,
vedligeholdelse og små dimensioner en afgørende
rolle.
Derimod findes der ikke alternativer i
højspændingsområdet, dvs. fra ca. 60 kV
og højere.
Der ser ifølge Henrik Weldingh, DEFU ikke
umiddelbart ud til, at der er ny teknologi på vej. Der
vil dog måske komme nye halvledere på markedet i
fremtiden, men det kræver et teknologisk gennembrud,
idet der er for store tab i den teknologi, som man kender
p.t.
Den anden anvendelse indenfor
stærkstrømsområdet er som isolatorgas ved
kompakte transmissionsledninger. Der kan f.eks. være
tale om, at høj-spændingsledninger på 400
kV fra generator og ud af kraftværksbygningen ligger i
rør (f.eks. 20 m lange), hvor selve ledningen er
omgivet af SF6.
Herved forhindres, at der sker overslag til
rørmaterialet og overgang til de andre faser.
Alternativet er, at ledningerne placeres med større
afstand imellem sig, hvor det er atmosfærisk luft, som
er isolatoren.
Da der ikke findes danske producenter af udstyr, vil det
umiddelbart være lidt formålsløst at
starte udviklingsprojekter på dette område. Man
kan vælge at installere SF6-frie afbrydere i 10
kV-systemet, hvis man ønsker at benytte teknologi,
som ikke indeholder kraftige drivhusgasser.
5.4 Sporgas og andre
laboratorieformål
Ifølge Miljøstyrelsens kortlægning er
forbruget i Danmark i 1997 ca. 0,6 tons til
"Forskningsinstitutter".
DMU (Danmarks MiljøUndersøgelser) bruger en
lille mængde SF6 som sporgas i forbindelse med
spredningsforsøg i atmosfæren. Disse
forsøg udføres for at afprøve
matematiske modeller for spredning, og denne type
forsøg udgør bl.a. grundlaget for standarder
for skorstenshøjder o.l.
Der er tale om anvendelse af små mængder, som
varierer meget alt efter konkrete projekter. Ifølge
Erik Lyck, DMU blev der således i 1995 brugt ca. 6 kg,
i 1996 ingen anvendelse og i 1997 er der anvendt mindre end
100 g. I 1998 er der hidtil ikke benyttet noget.
Anvendelsen af SF6 som sporstof skyldes en række
særlige egenskaber ved stoffet, som gør det
vanskeligt at erstatte, herunder at det er præcist og
specifikt detekterbart i meget lave koncentrationer, og at
det har en meget lav forekomst i atmosfæren. Der har i
udlandet været udført forsøg med et
PFC-stof, men det er også miljømæssigt
problematisk.
Erik Lyck vurderer, at der ikke findes noget brugbart
alternativ, men at man forsat må begrænse og
kontrollere den anvendte mængde i forbindelse med
forsøg.
DMU's sporingsudstyr er så fintfølende, at
man kan måle baggrundsniveauet af SF6, og Erik Lyck
har skrevet en artikel herom.
Der er ca. 5 danske laboratorier, som udfører
forsøg med ventilation. Her benyttes små
mængder SF6 som sporstof til indendørs
forsøg. Målingerne benyttes til at
bedømme spredning af forurening, lækage fra
varmevekslere og vurdering af kortslutning imellem
luftstrømme m.m.
Christian Drivsholm, DTI Energi i Taastrup oplyser, at
man benytter ca. 2 kg. pr. år til disse forsøg.
Man kunne også benytte lattergas (N2O), men det er
også lidt problematisk p.g.a. toksicitet.
5.5 Bildæk
Ifølge Miljøstyrelsens kortlægning er
der i Danmark intet forbrug af SF6 til bildæk.
Der er forskellige efterretninger om, at der i Tyskland
forbruges store mængder SF6 (af
størrelsesordenen 100 tons/år) til
opblæsning af bildæk, og derfor har DTI Energi
forsøgt at klarlægge denne anvendelse.
Efter samtale med Rudolf Nielsen, DTI Energi, Torben
Skovgaard, Dækspecialisternes Landsforbund og Jan
Steen Hansen, Continental ser situationen således
ud:
Et tysk firma Messer Griesheim (nær Hamborg)
forsøgte at sælge et system til Continental i
Danmark. Det skulle hedde "Conti Air Safe", og det blev
testet omkring 1990, men er ikke blevet solgt på
markedet.
Salgsargumentet skulle angiveligt være, at
SF6-molekyler er ret store og vil blandet op med luft i
bildæk gå ind i dækmaterialet og
forhindre/formindske difussion af luften ud af
bildækket.
Alle ovennævnte personer mener, at der ikke
forbruges SF6 til dette formål i Danmark.
5.6 Eventuelle andre anvendelser af
SF6
DTI Energi har p.t. ikke kendskab til andre anvendelser
af SF6 i dansk industri end ovennævnte.
DTI Energi er dog bekendt med, at der benyttes SF6 i
såler i Nike sportssko. Ifølge et brev fra
Sarah Severn, Director for Nike Environmental Action Team
til Greenpeace Danmark (dateret 12. september 1997)
benyttedes i året 1. april 1996 til 31. marts 1997:
ca. 288 tons. Stoffet benyttes i Nike's Air-modeller, og
alle sålerne er produceret i USA.
Nike bebudede samtidig en afvikling af forbruget over tre
år, således at SF6 vil blive erstattet med
nitrogen senest i år 2001.
I et nyt brev til Greenpeace Danmark (dateret 17. august
1998) skriver Sarah Severn fra Nike, at forbruget i
kalenderåret 1997 var ca. 276 tons SF6 og forbruget i
1998 er projekteret til at være ca. 164 tons. Dette
svarer til en 40 % reduktion.
Nike skriver endvidere, at forbrugerne ikke umiddelbart
kan se forskel på hvilke modeller, som er fremstillet
med SF6 og med nitrogen.
|