Windpark Alpha Ventus

De energie-voorziening wordt steeds elektrischer. Was niet zo vreselijk lang geleden warmte verantwoordelijk voor tweederde van onze energiebehoefte (in dit deel van de wereld), nu is dat een stuk minder. De toekomst van energievoorziening is elektrisch, was/is het credo. Daarmee komt echter ook zwavelfluoride in beeld. SF₆ zorgt voor isolatie om kortsluitingen stroomnet te voorkomen, maar is ook meteen het krachtigste broeikasgas dat we kennen. De uitstoot daarvan stijgt. In 2017 kwam er in de EU al zoveel SF₆ in de atmosfeer die het broeikasgasekwivalent vormt van 1,3 miljoen brandstofauto’s. Eenmaal in de atmosfeer verdwijnt dat gas er niet snel uit.
Zwavelhexafluoride is een kleurloos, geurloos gas. Het fungeert als een uitstekende isolator voor middel- en hoogspanningsstroomsystemen. Het wordt overal in de energiesystemen gebruikt: in centrales, windmolens, verdeelkasten, steden en dorpen. Het voorkomt ongelukken en branden.
Dat zijn allemaal mooie gegevens, maar het nare is dat zwavelfluoride een uiterst krachtig broeikasgas is. Zijn broeikaseffect is 23 500 maal groter dan dat van kooldioxide. Bovendien is SF₆ een ‘blijvertje’. Zit het eenmaal in de atmosfeer dan zit dat daar minstens voor duizend jaar.
Doordat er steeds meer vernieuwbare energie wordt ingezet in de vorm van zonne- en windsystemen zijn er steeds meer verbindingen aan het netwerk gekomen en is het aantal schakelaars er onderbrekers, waar SF₆ wordt toegepast, aanzienlijk gegroeid. Had je vroeger een centrale van, zeg, 700 MW, dan heb je daar nu al gauw 700 windturbines voor nodig. Hernieuwbare energie heeft op die manier gezorgd voor toenemend gebruik van een uiterst sterk broeikasgas.

30 tot 40 ton per jaar

In het Verenigd Koninkrijk wordt in het energiesysteem zo’n eenmiljoen kg SF₆ gebruikt. Volgens een studie van de universiteit van Cardiff zou daar jaarlijks zo’n 30 tot 40 000 kg bij komen. Een dergelijke ontwikkeling zie je ook in de rest van Europa. Jaarlijks zouden de 28 EU-lidstaten in 2017 een hoeveelheid zwavelfluoride hebben uitgestoten ter hoogte van 6,7 miljoen ton CO₂-ekwivalenten, gelijk aan de jaarlijkse kooldioxideuitstoot van 1,3 miljoen brandstofauto’s.
“Wij meten SF₆ in de atmosfeer”, zegt Matt Rigby, lector in de atmosferische scheikunde in Bristol. “We zien de concentraties aanzienlijk stijgen, bijna een verdubbeling in de laatste twee decennia.” Dat komt vooral door lekken. Volgens Eaton, een bedrijf dat schakelaars maakt zonder zwavelfluoride, zouden die lekkages wel 15% van het totaal kunnen bedragen. De nieuwere systemen hebben daar minder last van. “We hebben naar het gemiddelde gekeken”, zegt Louis Shaffer van Eaton. “We zagen dat er tot nu toe geen rekening gehouden werd met het verlies bij het vullen. We keken ook naar de herverwerking en naar catastrofale lekken.”

De concentraties in de atmosfeer zijn nu nog bijzonder laag, maar de toepassing van zwavelfluoride blijft groeien. Geschat wordt dat het verbruik wereldwijd in 2030 75% hoger ligt. Een belangrijk probleem is, zoals gezegd, de persistentie van het gas: dat breekt vrijwel niet af. Wat dat betreft heeft dat gas overeenkomsten met de koelmiddelen die de ozonlaag aantastten en inmiddels zijn verboden.

Mislukt

De EU heeft geprobeerd maatregelen op te stellen, maar daar schijnt de sector een stokje voor gestoken te hebben met als argument dat verbod van het isolatiegas de overgang naar een groene toekomst wel eens zou kunnen vertragen.
Vooralsnog is het voorkomen van lekkage de belangrijkste optie om te voorkomen dat SF₆ naar de atmosfeer weglekt.
Er zouden geen geschikte alternatieven voorhanden zijn voor zwavelfluoride (werd dat ooit niet ook gezegd van de chloorfluorkoolwaterstoffen die als koelmiddelen dienden?). “Er is geen bewezen alternatief”, zegt Manu Haddad van de afdeling techniek van de universiteit van Cardiff. “Er zijn wel ideeën maar de bedrijven in de sector vinden die een te groot risico op de lange termijn en dat willen ze niet nemen.”
Voor de lagere spanningen zijn er wel alternatieven. De sector wordt door sommigen verweten te conservatief te zijn. Shaffer van Eaton: “Iedereen in de branche weet dat. Er is geen technisch bezwaar. Het is ook niet echt economisch. Het is meer een kwestie dat verandering moeite kost en als dat niet hoeft doe je het niet.”

Elke windturbine is goed voor 5 kg zwavelfluoride, het broeikasekwivalent van 117 ton kooldioxide. Scottish Power Renewables werkt met een alternatief. “We gebruiken een combinatie van schone lucht en vacuümtechnologie”, zegt Costa Pirgousis van dat bedrijf. “Dat geeft ons een erg efficiënt en betrouwbaar hoogspanningsnet dat ook nog milieuvriendelijk is. Als er eenmaal bruikbare alternatieven op de markt zijn is er geen reden meer om die niet te gebruiken. Wij hebben zo’n alternatief en daarom gebruiken we het.”

Bron: BBC