육불화황: 사용을 중단하기에는 너무 유용한 악몽 같은 온실가스

육불화황(SF6)은 CO2만큼 악명 높지는 않지만, CO2는 인위적인 기후 변화에 대한 대부분의 비난을 받고 있습니다. 그러나 CO2 배출을 억제하기 위한 조치가 시행되고 있지만 SF6가 잠재적으로 훨씬 더 큰 영향을 미칠 수 있음에도 불구하고 SF6의 경우에는 그렇지 않은 것으로 보입니다. 이는 대기로 방출될 때 CO2의 지구 온난화 지수(GWP)가 1에 불과한 반면, 메탄의 지구 온난화 지수는 100년 동안 약 28이고, SF6는 같은 기간 동안 GWP가 22,000을 훨씬 초과하기 때문입니다.

또한 여기서 주목해야 할 점은 메탄은 대기 중에서 약 12.4년 동안만 지속되는 반면, SF6는 매우 안정적이어서 수천 년 동안 지속되며 현재 약 3,200년으로 추정됩니다. 2019년에 온실 가스와 관련하여 육불화황을 다루었을 때, 대부분의 SF6는 가스가 불활성이고 안정적인 고전압 개폐 장치(기계식 스위치), 변압기 및 관련 장치에 사용되고 누출되는 것으로 나타났습니다. 자연은 전기 아크를 방지하고 억제하는 데 이상적입니다.

대부분(해상) 풍력 터빈과 PV 태양광 발전 단지 형태로 고도로 분산된 에너지 생산이 급속히 성장함에 따라 이는 각각 자체적인(가스 충전) 스위치기어가 장착되어 있음을 의미합니다. SF6가 여전히 이 시장에서 널리 퍼져 있는 상황에서 이는 SF6 사용량이 얼마나 감소했는지, 그리고 잠재적인 재난을 피할 수 있는지 여부를 살펴볼 수 있는 좋은 기회인 것 같습니다.

SF6가 전기 아크를 억제하고 고전압 전기 시스템을 절연하기 위한 탁월한 원스톱 상점 선택이 되는 이유는 SF6의 안정성 때문입니다. 일반적으로 다른 물질과 쉽게 상호작용하지 않으므로 무색, 불연성, 무독성의 특성을 갖습니다. 불행하게도 이러한 화학적 반응성이 부족하다는 것은 예를 들어 지구 대기에 매우 오랫동안 머물 수 있다는 것을 의미하기도 합니다.

SF6는 자연적으로 발생하지만 대부분은 산업 공정 및 의학에 사용하기 위해 인간에 의해 생성되지만 주로 고전압 전기 시스템에서 유전체 가스로 사용됩니다. 여기서 유전체 가스의 주요 목적은 일반적으로 공기에 비해 더 적은 공간에서 더 높은 전압을 사용할 수 있도록 항복 전압을 높이는 것입니다.

일부 아크가 발생하는 경우 가스의 목적은 SF6가 빛나는 아크를 소멸하는 것이기도 합니다. 가스의 작은 부분이 독성 S2F10(디카플루오르화이황)으로 분해될 수 있지만 대부분의 분해 생성물은 SF6으로 신속하게 재형성되므로 개폐 장치에 대한 유지 관리가 적은 선택이 됩니다. 특히 멀리 떨어져 상대적으로 접근하기 어려운 곳에 설치되는 장비의 경우 이는 매우 유용한 속성입니다.

SF6은 독성이 없고 분자량이 높기 때문에 헬륨에 대한 반대 개그로도 사용되는 것으로 나타났습니다. 여기서 헬륨의 낮은 분자 밀도는 헬륨으로 채워진 매체를 통해 말할 때 인지되는 음조가 증가하고 SF6를 호흡할 때 발생합니다. 가스가 사람의 기도에서 배출될 때까지 목소리의 음조를 상당히 낮춥니다.

우리 행성의 가스 대기의 불행한 부작용은 격리에서 벗어나거나 인간 활동을 통해 방출되는 모든 가스가 결국 대기에 합류한다는 것입니다. 우리가 이에 대해 얼마나 걱정해야 하는지는 문제의 가스에 따라 다릅니다. CFC가 지구의 오존층을 빠르게 침식하는 것으로 밝혀졌을 때 이 가스의 상당한 방출을 즉시 제거하는 것이 중요했습니다. 이는 대부분의 CFC 사용이 급속히 중단된 몬트리올 의정서를 통해 달성되었습니다.

SF6의 경우 위협의 범위가 어느 정도인지 묻는 것이 공정해 보입니다. 이를 평가하기 위해 AGAGE의 데이터를 살펴볼 수 있습니다. 이것은 대기 중의 광범위한 가스를 추적하는 고급 지구 대기 가스 실험입니다. 연구 결과에 따르면 SF6의 양은 2000년 이후 크게 증가하여 2020년에는 약 4ppt(1조분의 1)에서 약 10ppt로 증가했으며, 1970년경에는 선형적인 증가가 눈에 띄게 나타났습니다. 산업화 이전 대류권 수준은 약 54ppq였습니다. (1000조당 부품).