Progressi nell'eco

Apr 30, 2023

9 giugno 2023

Questo articolo è stato rivisto in base al processo editoriale e alle politiche di Science X. Gli editori hanno evidenziato i seguenti attributi garantendo al tempo stesso la credibilità del contenuto:

verificato

correggere le bozze

dalla stampa dell'Università di Tsinghua

Le apparecchiature isolate in gas (GIE) che utilizzano il più potente gas serra esafluoruro di zolfo (SF6) come mezzo isolante e di estinzione dell'arco sono state ampiamente utilizzate nel settore energetico. La ricerca di gas isolante ecologico con prestazioni avanzate per i GIE privi di SF6 di prossima generazione è significativa per l’obiettivo “net-zero” e per lo sviluppo sostenibile.

Un gruppo di ricerca guidato da Xiaoxing Zhang dell'Università della Tecnologia di Hubei in Cina e da scienziati dell'Università di Wuhan, della Southeast University, della North China Electric Power University, dell'Università di Tolosa, dell'Università della Tecnologia di Xi'an, di Schneider Electric e della South China University of Technology ha recentemente riassunto i progressi nel campo dei mezzi isolanti a gas ecologici per le apparecchiature prive di SF6 di prossima generazione. Il rapporto di revisione è stato pubblicato sulla rivista iEnergy come articolo di copertina il 31 marzo 2023.

Una panoramica del GIE basato sull’SF6, le politiche di emissione e riduzione dell’SF6 sono state introdotte in primo luogo per chiarire la necessità di cercare gas isolante ecologico.

"L'SF6 è uno dei gas serra più potenti con un potenziale di riscaldamento globale di 25.200 e una durata atmosferica di 3.200 anni. L'industria energetica rappresenta l'80% del consumo di SF6, il cui valore raggiunge oltre 7.000 tonnellate in Cina. Vari paesi hanno stabilito normative sull'uso, recupero e trattamento dell'SF6, promuovendo lo sviluppo di gas isolanti ecologici" ha affermato il Prof. Zhang.

Sono stati proposti i requisiti di base per il gas ecologico, comprese le caratteristiche ambientali, le prestazioni di isolamento e estinzione dell'arco, la stabilità, la compatibilità dei materiali, la biosicurezza e le principali categorie contenenti gas tradizionali (CO2, N2, aria), perfluorocarburi e trifluoroiodometano, nitrile fluorurato (C4F7N ), chetoni fluorurati (C5F10O, C6F12O), idrofluro-olefine (HFO-1234ze(E), HFO-1336mzz(E)). È stato inoltre fornito il metodo di progettazione molecolare del gas ecologico.

Recenti progressi di vari gas isolanti ecologici in termini di isolamento dielettrico (in termini di rottura AC/DC, rottura LI, scariche parziali, scariche superficiali), estinzione dell'arco (in termini di composizione delle particelle, proprietà termodinamiche, coefficienti di trasporto, radiazione coefficienti di rottura dielettrica post-arco), stabilità e decomposizione (in termini di stabilità termica, stabilità di scarica, meccanismo di decomposizione), compatibilità dei materiali (in termini di metallo, resina epossidica, elastomero, adsorbente), biosicurezza (in termini di LC50, target tossicità d'organo, tossicità da sottoprodotti) sono stati evidenziati.

Sono state inoltre riepilogate le più recenti applicazioni del gas isolante ecologico in scenari di media tensione (MV), alta tensione (HV) e le relative tecnologie legate alla manutenzione.

"I quadri C4F7N/CO2, C5F10O/aria isolati in gas, le linee di trasmissione isolate in gas, le unità principali ad anello, ecc. sono stati sviluppati da GE, ABB dal 2016. Anche l'altra roadmap tecnologica senza fluorurati che utilizza aria tecnica combinata con l'interruzione del vuoto sono stati focalizzati", ha affermato il Prof. Zhang.