人類用電產生巨量六氟化硫溫室氣體 殺傷力更甚二氧化碳近2.4萬倍

2019-09-16

上報 楊穎婷2019年9月14日

隨著全球暖化加速、氣候變遷日漸顯著,世界各國逐漸以可再生能源取代原有的發電方式,進而減少溫室氣體的排放,電力產業的「六氟化硫」(Sulphur Hexafluoride,SF6)使用量也因此與日俱增。

《英國廣播公司》(BBC)指出,六氟化硫加劇全球暖化的影響力,卻也比任何已知物質更為嚴重,其所造成的暖化程度約為二氧化碳的23500倍。

對氣候的破壞程度有多大?

六氟化硫為無色、無味的合成氣體,為高壓電器裝置的良好絕緣材料。這也讓六氟化硫在各個城市與鄉鎮的大型發電站、風力發電機、變電所遭到廣泛使用,藉此預防火災和電力事故的發生。

目前六氟化硫在大氣中的濃度相當低,僅占據二氧化碳的小部分。但是《BBC》提到,屆時至2030年,預計六氟化硫的使用量將急遽增長75%。

然而,六氟化硫所造成的暖化程度約為二氧化碳的235001公斤的六氟化硫對地球造成的暖化程度,等同於24個人從英國倫敦搭乘飛機往返美國紐約所造成的影響。

除了破壞力比二氧化碳更甚之外,六氟化硫能長時間存在大氣之中,使地球的暖化持續至少1000年。

此外,由於六氟化硫為合成氣體,無法遭到自然吸收或破壞,因此必須以其他物質取代、破壞,才能避免對環境造成影響。

科學家目前在大氣中所測得的濃度,為各國報告使用量的10倍。然而,有相關研究發現,富裕國家計算六氟化硫使用量的方式在過去20年以來「嚴重低於報告」。

為何我們仍繼續使用?

當大型燃媒火力發電廠將電力送進家家戶戶的同時,人們因而開始著重氣候變遷議題。如今世界各地發電的方式也因此迅速轉變,改以風力、太陽能和天然氣等能源和物質取代。

儘管這能放緩氣候變遷的速度,卻也因此需要連接更多電網、增加更多電器開關和斷路器的數量,才能防止嚴重事故發生。而這些安全裝置統稱為開關裝置,多數皆是透過使用六氟化硫熄滅電弧(electric arc)並停止短路。

蘇格蘭再生電力公司(Scottish Power Renewables)工程師皮爾古西斯(Costa Pirgousis)指出,隨著可再生能源計畫的規模變得越來越大,業者不得不在風力發電機使用六氟化硫。

皮爾古西斯進一步解釋,「當我們投入越多發電機,我們就會需要越多關閉裝置。這樣的結果造成更多六氟化硫被引入離岸的大型發電廠作使用」。

如何知道濃度增加?

《BBC》指出,光是英國的高壓電線與變電所網絡中,便使用約100萬公斤的六氟化硫。

不僅如此,卡達夫大學研究也發現,六氟化硫使用量每年平均增加30至40噸。歐盟28個成員國的2017年總排放量相當於673萬噸二氧化碳,這等同於130萬輛汽車的排放量。

英國布里斯托大學(University of Bristol)博士芮格比(Matt Rigby)與研究員檢測大氣中的六氟化硫,「我們看到的是,比例已經大幅增加,而且我們發現(含量)幾乎是過去20年來,在大氣中濃度有翻倍成長」。

為何會飄散至大氣中?

六氟化硫飄散到大氣中的主要原因,是由於電力產業的設備外洩。

英國電力設備生產公司伊頓(Eaton)所製造的關閉裝置無需使用六氟化硫。經過該公司調查六氟化硫的使用週期後指出,該氣體在使用期間洩漏至大氣中的比例可能高達15%。

伊頓的業務經理薛佛(Louis Shaffer)指出:「新型設備的洩漏比例相當低,但關鍵問題在於發電廠是否有新型設備。」

是否有相關管制法規?

英國天然氣暨電力市場管制局(Ofgem)表示,六氟化硫是種強力的溫室氣體,而且符合能源業者的利益。為解決此問題,如今他們正在與公營事業合作,試圖限制六氟化硫外洩情況。

天然氣暨電力市場管制局指出,「我們正在使用許多方式確保公司會限制他們的六氟化硫使用量,包括資助創新實驗和獎勵公司進行研究,以尋找替代物質、設立排放目標。獎賞達到這些目標的公司,並且懲處為能達成者」。

目前有替代物質嗎?

對於六氟化硫是否能夠被取代,英國卡迪夫大學(Cardiff University)工程學院教授哈達德(Manu Haddad)指出,目前尚未有被證實可用的替代物質。

哈達德提到,儘管有部分具替代可能性的物質被提出,但是很少經過嚴格檢測,因為「花時間長期測試,是許多公司不想承擔的風險」。

薛佛對此也直言:「每個身處這個產業的人都知道可以這麼做,並不是技術原因才不這麼做。這並非真的是經濟問題,這更像是否願意努力改變的問題。若是你沒必要改變,你就不會這麼做。」

接下來會如何發展?

2020年,歐盟將會審核六氟化硫的使用情況,並且評估是否有其他可用的替代物質。但是,專家普遍認為不會有禁令能在2025年之前正式實施。

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