L’Istituto di Ricerca Elettrotecnica della Corea sviluppa un gas isolante ecologico
L’Istituto di Ricerca Elettrotecnica della Corea (KERI) ha messo a punto un gas isolante ecologico, denominato ‘K6’, come alternativa sostenibile all’esafuoruro di zolfo (SF6), noto per il suo impatto negativo sull’ambiente. Il K6, con il suo basso potenziale di riscaldamento globale e la sua natura non tossica, è stato applicato con successo ai circuit breaker ad altissima tensione e si prevede che rivoluzionerà il campo delle apparecchiature elettriche, riducendo le emissioni di gas serra e contribuendo alla mitigazione dei cambiamenti climatici.
Un’alternativa all’SF6
Il KERI ha sviluppato un innovativo ‘gas isolante ecologico’ per sostituire l’SF6, un importante contributore al riscaldamento globale nelle apparecchiature elettriche, e ha sviluppato una tecnologia di progettazione per renderlo applicabile ai circuit breaker per trasmissioni ad altissima tensione.
Le apparecchiature elettriche devono essere in grado di condurre bene l’elettricità, ma una funzione di ‘isolamento’ per bloccare l’elettricità è altrettanto essenziale per prevenire incidenti imprevisti e per motivi di sicurezza. Il gas SF6 offre un’ottima isolazione e una performance di estinzione dell’arco superiore a qualsiasi altro gas, interrompendo la corrente di guasto in caso di malfunzionamento del sistema. È stato utilizzato nel campo delle apparecchiature elettriche per oltre 50 anni.
Il problema dell’SF6
Tuttavia, il potenziale di riscaldamento globale dell’SF6 è 23.500 volte quello dell’anidride carbonica e, una volta rilasciato nell’atmosfera, persiste per circa 3.200 anni, con un impatto negativo sull’ambiente.
In Corea, il gas SF6 rappresenta il 60% delle emissioni totali di gas serra emesse da KEPCO, quindi la ricerca sullo sviluppo di alternative è urgentemente necessaria per rispondere alla crisi climatica e raggiungere la neutralità del carbonio.
Sfide nello sviluppo di alternative
Nonostante gli sforzi globali per sviluppare un gas ecologico che possa sostituire l’SF6, non sono stati ancora ottenuti risultati significativi, poiché sviluppare un gas sostitutivo per l’SF6 è più difficile e impegnativo che sviluppare nuovi farmaci.
Nonostante l’alta possibilità di fallimento, il KERI ha intrapreso la ricerca e lo sviluppo con la missione di un istituto di ricerca nazionale per rispondere alle normative globali sulle emissioni di carbonio e agli enormi effetti attesi con lo sviluppo di successo di un gas alternativo all’SF6.
Sviluppo del gas K6
Tra i gas attualmente utilizzati nell’industria, sono state selezionate le sostanze con un basso potenziale di riscaldamento globale, e le proprietà elettriche e chimiche dei candidati primari selezionati sono state analizzate attentamente per determinare i candidati del secondo turno.
Poi, i materiali candidati finali sono stati selezionati in base ai risultati dei test di prestazioni di isolamento e controllo dell’esplosione/accensione, e il rapporto ottimale per l’applicazione alle apparecchiature elettriche è stato derivato per sviluppare il gas isolante ecologico. Il KERI ha chiamato questo gas sviluppato in modo indipendente ‘K6’.
Il gas K6 è ecologico con un potenziale di riscaldamento globale inferiore a 1, e non contiene ingredienti tossici seri. Il ‘punto di ebollizione’, che è un prerequisito per l’applicazione del gas alle apparecchiature elettriche, è anche basso (-26°C), rendendo il gas applicabile nella maggior parte delle aree.
Impatto e piani futuri
Il KERI ha ulteriormente applicato il gas K6 ai circuit breaker per trasmissioni ad altissima tensione (145kV) e ha superato il test di prestazioni di interruzione in conformità con gli standard internazionali della Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC). In particolare, i circuit breaker per trasmissioni ad altissima tensione sono considerati le aree più difficili da applicare al gas isolante.
Sulla base dei risultati del test, il KERI prevede di applicare il gas K6 a varie apparecchiature elettriche (interruttori, trasformatori, interruttori, ecc.) dalla distribuzione alla trasmissione.
Il Dr. Yeon-ho Oh, capo del Centro di Ricerca per Apparecchiature Elettriche Ecologiche del KERI, ha dichiarato: “Il gas K6 ha prestazioni migliori ed è più ecologico di altri gas isolanti che sono stati guidati da aziende avanzate all’estero”. Ha aggiunto: “Poiché la Corea ha la posizione di leader nelle esportazioni nell’industria globale delle apparecchiature elettriche, lo sviluppo del gas K6 avrà un enorme impatto non solo sull’ambiente, ma anche sul fronte economico e industriale”.
Sulla base di questo risultato, si prevede di prepararsi alla commercializzazione con il trasferimento di tecnologia alle aziende coreane di apparecchiature elettriche. Il KERI si impegna a contribuire a rafforzare la competitività dell’industria delle apparecchiature elettriche nazionali stabilendo chiari standard di progettazione per l’ampio uso del gas ecologico attraverso una comunicazione continua con l’industria.
Il KERI è un istituto di ricerca finanziato dal governo sotto il Consiglio Nazionale di Ricerca di Scienza e Tecnologia del Ministero della Scienza e delle ICT. Questo studio è stato condotto in collaborazione con l’Istituto di Ricerca di Tecnologia Chimica della Corea, l’Istituto di Ricerca di Standard della Corea, l’Istituto di Energia di Fusione della Corea e l’Istituto di Tossicologia della Corea.