摘要︰
温室气体所带来的暖化效应正逐步并有感的影响我们的生活。六氟化硫(SF6)气体,是目前广泛运用於电力输电及配电网路的绝缘气体,有着优异的灭弧性能、绝缘特性及稳定性,除了可提供长期安全的电力设备运行之外,也有助於气体绝缘开关设备(GIS)及气体绝缘线路(GIL)体积小型化。
然而,SF6的全球暖化潜值GWP却是二氧化碳(CO2)的23,500倍,可以存在大气层中约3,200年,是联合国组织政府间气候变化专门委员会IPCC评估过最强的温室气体。万一被释放到大气1公斤的SF6相当於23.5吨二氧化碳所造成的暖化效应。假设SF6的年泄漏量为2,500公吨,其所造成的温室效应等同於1,200万辆车子一年的温室气体排放. 因此SF6在1997年的《京都议定书》中被列入了限制排放的气体清单中。
随着再生能源发电系统的增设,电力公司也需要安装更多的电力开关设备以及断路器在电网上。根据英国广播公司BBC引述自英国卡地夫大学的研究,预估2030年,SF6的使用量将比现在大增75%以上。因此,寻找SF6的替代气体方案刻不容缓。
过去的几十年中,估计有超过2,000种化合物被评估,科学家们也针对了SF6的替代方案做了许多研究。如一般气体(由乾燥空气、氮气、及二氧化碳混和而成)及全氟碳化物气体等方式,但这些方式也伴随着一些在运行上的先天缺陷。一般气体,有着全球暖化潜值低的优点,但其绝缘强度只有SF6的约40%。全氟碳化物如三氟碘甲烷,有着低全球暖化潜值和高绝缘强度的性能,但对人体却有着潜在毒性。
降低SF6排放可能对环境带来的危害,3M致力於发展SF6的替代方案,通过量子化学计算,我们用密度泛函理论(B3LYP/6-311G*理论)作了分子模拟(使用Schrodinger Jaguar软体),3M最终筛选出目前研究比较可能和有机会替代的两款,是C4和C5,分别为Novec™4710及Novec™5110。
关键字:3M、六氟化流SF6、Novec™