Esafluoruro di zolfo: il gas serra da incubo che è semplicemente troppo utile per smettere di usarlo

L’esafluoruro di zolfo (SF6) non è così famigerato come la CO2, essendo quest’ultima la maggior parte della colpa per il cambiamento climatico di origine antropica. Tuttavia, mentre vengono implementate misure per frenare il rilascio di CO2, per l’SF6 lo stesso non sembra essere il caso, nonostante l’impatto potenzialmente molto maggiore dell’SF6. Questo perché quando rilasciata nell’atmosfera, la CO2 ha un potenziale di riscaldamento globale (GWP) pari a 1, mentre quello del metano è di circa 28 su 100 anni, e l’SF6 ha un GWP di ben oltre 22.000 nello stesso periodo di tempo.

Da notare anche che mentre il metano durerà solo circa 12,4 anni nell’atmosfera, l’SF6 è così stabile che dura migliaia di anni, attualmente stimato a circa 3.200 anni. Quando nel 2019 abbiamo parlato dell'esafluoruro di zolfo nel contesto dei gas serra, è stato notato che la maggior parte dell'SF6 viene utilizzato - e presenta perdite da - quadri ad alta tensione (interruttori meccanici), trasformatori e simili, dove il gas è inerte e stabile la natura lo rende ideale per prevenire ed estinguere gli archi elettrici.

Con la rapida crescita della produzione di energia altamente distribuita sotto forma di turbine eoliche (offshore) e parchi solari fotovoltaici, ciò significa anche che ciascuno di questi è dotato di propri quadri di comando (riempiti a gas). Dato che l’SF6 è ancora molto diffuso in questo mercato, questa sembra un’eccellente opportunità per esaminare quanto è diminuito il suo utilizzo e se potremmo essere in grado di evitare un potenziale disastro.

Ciò che rende l’SF6 una scelta così eccellente e completa per l’estinzione degli archi elettrici e l’isolamento dei sistemi elettrici ad alta tensione è la sua stabilità. Generalmente, non interagisce facilmente con altre sostanze, il che porta alle sue proprietà di essere incolore, non infiammabile e non tossico. Sfortunatamente, questa mancanza di reattività chimica significa anche che può rimanere nell'atmosfera terrestre per molto tempo.

Sebbene l’SF6 sia presente in natura, la stragrande maggioranza è prodotta dall’uomo, per essere utilizzata nei processi industriali e in medicina, ma soprattutto nei sistemi elettrici ad alta tensione come gas dielettrico. Lo scopo principale di un gas dielettrico è quello di aumentare la tensione di rottura in modo che tensioni più elevate possano essere utilizzate in meno spazio, generalmente rispetto all'aria.

Infatti, quando si verifica un arco, lo scopo del gas dovrebbe essere anche quello di estinguere l'arco, che è il punto in cui brilla l'SF6. Sebbene una piccola parte del gas possa essere scomposta nel tossico S2F10 (decafluoruro di disolfuro), la maggior parte dei prodotti di degradazione si riformeranno rapidamente in SF6, il che lo rende una scelta a bassa manutenzione per i quadri. Soprattutto per gli apparecchi che finiscono per essere installati in luoghi remoti e relativamente inaccessibili, questa è una proprietà molto utile.

Poiché l'SF6 non è tossico e ha un peso molecolare elevato, ha trovato utilizzo anche come bavaglio inverso rispetto all'elio: dove la bassa densità molecolare dell'elio determina un aumento del tono percepito quando si parla attraverso un mezzo riempito di elio, respirando SF6. abbasserà significativamente il tono della voce finché il gas non sarà stato espulso dalle vie aeree della persona.

Uno sfortunato effetto collaterale dell'atmosfera gassosa del nostro pianeta è che tutti i gas che fuoriescono dal contenimento o che vengono rilasciati attraverso l'attività umana finiscono per unirsi a detta atmosfera. Quanto dovremmo preoccuparci dipende dal gas in questione. Quando si è scoperto che i CFC stavano erodendo rapidamente lo strato di ozono della Terra, è stato fondamentale eliminare immediatamente qualsiasi rilascio significativo di questo gas. Ciò è stato ottenuto tramite il Protocollo di Montreal, che ha visto una rapida cessazione della maggior parte degli usi dei CFC.

Nel caso di SF6 sembrerebbe giusto chiedersi quale sia la portata della minaccia. Per valutarlo possiamo guardare i dati di AGAGE. Questo è l'esperimento avanzato sui gas atmosferici globali, che tiene traccia di un'ampia gamma di gas nell'atmosfera. I loro risultati indicano che la quantità di SF6 è aumentata in modo significativo dal 2000, passando da circa 4 ppt (parti per trilione) a circa 10 ppt entro il 2020, con un aumento lineare diventato evidente intorno al 1970. I livelli della troposfera preindustriale erano all’incirca di circa 54 ppq. (parti per quadrilione).