Verde/Sostenibilidad

¿Cómo puede la normativa reducir los gases fluorados en las redes eléctricas?

Desde mediados del siglo XX, el hexafluoruro de azufre (SF6) se ha utilizado ampliamente como sustituto del aceite como aislante en equipos eléctricos, siendo la aparamenta eléctrica uno de sus usos más importantes en la actualidad.

El SF6ha demostrado ser fiable y altamente eficaz en aplicaciones donde se puede esperar la formación de arcos y su uso ha permitido diseños más pequeños y limpios y una mayor durabilidad de los equipos a lo largo del tiempo. En la mayoría de casos, el SF6ha tenido un buen rendimiento en equipos eléctricos.

La preocupación por el calentamiento global

Sin embargo, el SF6 también es un «gas de efecto invernadero» (GEI). Como uno del grupo de compuestos conocidos como gases fluorados, el SF6 resulta ser el GEI más potente en términos de su potencial de calentamiento global (GWP).

Con esta constatación, se han adoptado medidas estrictas para ayudar a limitar la liberación de SF6 a la atmósfera. Estas incluyen una contabilidad cuidadosa de la producción y distribución de SF6, así como los límites de su uso.

En Estados Unidos, la EPA comenzó a investigar el SF6 en 1997. En 2012, ordenó la presentación de informes para equipos con capacidades de placa de características de 17 820 lb o más. Esto ha resultado en una notable disminución de las emisiones. Muchos estados, sobre todo California, pero también Washington, Oregón, Massachusetts y Nueva Jersey, han seguido su ejemplo al promulgar normas para la notificación de SF6 y la reducción de las emisiones permitidas.

Ya a mediados de la década del año 2000, el Programa Europeo sobre el Cambio Climático (PECC) identificó la reducción de SF6 como un componente clave en sus iniciativas de reducción de los gases de efecto invernadero para cumplir con los compromisos del Protocolo de Kioto asumidos por la UE. Los planes incluyeron la eventual prohibición de algunos gases fluorados en aplicaciones específicas, así como el fortalecimiento de los controles operativos de los sistemas que utilizan estos gases y la limitación de su producción y actividades de importación/exportación. Estos esfuerzos han continuado bajo el Acuerdo Climático de París de 2015.

En vistas a la próxima Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático programada para noviembre de 2020, muchos países participantes están redactando actualizaciones de sus planes climáticos o Contribuciones Determinadas a Nivel Nacional (NDC).

Los defensores del medio ambiente anticipan que 2020 puede marcar un punto de inflexión en las reducciones de GEI, marcando el comienzo de normas aún más estrictas.

Registro de éxitos, pero aún quedan desafíos

Se han realizado grandes avances en la reducción del efecto invernadero en aplicaciones como propelentes y equipos de aire acondicionado. Por ejemplo, la industria automotriz y los fabricantes de HVAC en general durante varios años han eliminado el uso de refrigerantes a base de HFC. Algunos usos del SF6, como en la producción de magnesio, también se han reducido drásticamente. Sin embargo, su uso continúa en varias aplicaciones.

El 85 % del SF6 producido en la actualidad se utiliza en aparamenta eléctrica de alta y media tensión junto con otros equipos eléctricos aislados con gas. El mantenimiento de registros para sistemas sellados, como los utilizados en MT, refleja tasas de pérdida muy bajas del 0,1 % durante todo el ciclo de vida. Otros usos del SF6donde el gas no está en un sistema sellado incluyen aplicaciones médicas, metalúrgicas y electrónicas (como tarjetas de circuito impreso).

Aunque estas aplicaciones representan una porción más pequeña del uso de SF6, contribuyen en una proporción similar a la del SF6 que es liberado a la atmósfera por la industria eléctrica.

¿Cuáles son las normativas actuales y hacia dónde van?

  • En la UE

La UE se ha fijado el objetivo de reducir sus emisiones de gases fluorados en dos tercios para 2030. Aunque mucho de esto provendrá de usar menos de los gases incluidos en el Protocolo de Montreal, el SF6 es una parte integral del mix.

Las medidas específicas que se están implementando incluyen limitar la cantidad total de hidrofluorocarburos que se puede vender en la UE, prohibir el uso de algunos gases fluorados en muchos tipos de equipos nuevos, y la prevención de las emisiones de SF6 mediante la supervisión, el servicio y la recuperación de gas al final de su vida útil (EoL) en la aparamenta eléctrica.

La recuperación del SF6 es especialmente importante. El factor más nocivo para el clima de los impactos del SF6 son las posibles emisiones al final de la vida útil de los equipos. Este proceso para una unidad de aparamenta de MT abarca el trayecto final del SF6 desde su extracción de la aparamenta hasta el transporte, el reciclaje o la eliminación. Existen normativas europeas sobre la manipulación y recuperación de SF6, pero la implementación de estas normas es incierta.

El Instituto Fraunhofer de Economía de la Energía estima que los diferentes usuarios exhiben un rango de calidad en su comportamiento al final de la vida útil del SF6, desde una buena gestión del SF6 hasta la negligencia, dependiendo de si el propietario de la aparamenta es una gran empresa eléctrica o un miembro de la industria privada más fracturada. El Instituto Fraunhofer estima las siguientes fugas de SF6 durante esa etapa del ciclo de vida:

  • Buenas prácticas de grandes empresas eléctricas (1,5 %)
  • Mejor suposición de fugas reales (10 %)
  • Peor caso (40 %)

Solo una normativa más estricta sobre el desmantelamiento de equipos de SF6 y/o la aplicación de la política existente puede resolver este problema.

  • En EE. UU.

En California, este tipo de normativas se promulgan a través de la Junta de Recursos del Aire (ARB) del estado.

Actualmente existe un calendario de eliminación, que incluye límites cada vez más estrictos en las tasas de emisiones permitidas de SF6, que en 2020 tocaron fondo con solo el 1 %. Los planes actuales incluyen una eliminación gradual del uso de SF6, comenzando con equipos con una potencia nominal de 72 kV o inferior a finales de 2024. Su uso en equipos de tensión superior terminará a finales de 2026 y 2028, y los equipos con la tensión nominal más alta (550 kV) ya no podrán usar SF6 a partir del 31 de diciembre de 2030.

Límites futuros de la producción de SF6

La mayoría de las normativas que en última instancia afectarán el uso de SF6 abordan la familia químicamente similar de gases fluorados comúnmente denominados «gases fluorados». Esto incluye los hidrofluorocarburos (HFC), que tienen una vida relativamente corta, y los perfluorocarburos (PFC), que pueden permanecer en la atmósfera durante muchos años. Tanto los HFC como los PFC han sido sustituidos en gran medida por alternativas más respetuosas con el medio ambiente. Por lo tanto, a medida que las normativas sobre gases fluorados sean más estrictas, afectarán cada vez más al SF6.

Las tecnologías alternativas marcan la diferencia

Las actividades normativas relacionadas con el uso de SF6 han seguido aumentando en los últimos años, centradas principalmente en California y la Unión Europea (UE). En su mayoría, estas normas han otorgado exenciones para el uso continuo de SF6 en aparamenta de alta y media tensión debido a que no existían tecnologías alternativas. Sin embargo, los fabricantes que piensan a largo plazo han estado trabajando para desarrollar alternativas más sostenibles a la tecnología basada en SF6 y varios ahora ofrecen nuevos enfoques creativos para el diseño y mantenimiento de aparamenta.

Dado que estas nuevas tecnologías se han probado en ensayos de campo, tanto la UE como California están mostrando una mayor voluntad de avanzar hacia una mayor reducción de la producción y el uso de SF6. Por ejemplo, con respecto al SF6 en aplicaciones de aparamenta de media tensión, la Comisión Europea está evaluando actualmente la viabilidad de tecnologías alternativas al SF6 que permitan la sustitución de este GEI.

Las nuevas tecnologías difieren de un fabricante a otro, y algunos optan por centrarse en reducir el GWP con la ayuda de gases alternativos. Ciertos fabricantes de equipos, incluido Schneider Electric, han optado por evitar las incertidumbres que rodean a los gases alternativos nuevos y no probados y, en cambio, utilizan aire puro para esta transición ecológica. Además de ser seguro para las personas y el planeta, este enfoque basado en el aire reduce el riesgo normativo futuro. La nueva gama de aparamenta ecológica y digital, SM AirSeT, ya obtuvo el premio a la eficiencia industrial en la Hannover Messe 2020 y recibió el prestigioso premio iF Design Award a principios de este año.

¡Conozca nuestra página! 

Para obtener más información sobre las iniciativas de Schneider Electric para ayudar a la industria de distribución eléctrica y a los consumidores de energía eléctrica en la transición hacia una energía más sostenible, visita nuestra página de tecnología de aparamenta de media tensión sin SF6.


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