التوافق الدولي بشأن غاز SF6 وتدابير معالجته

2.1 التوافق الدولي بشأن غاز SF6

يُعد غاز SF6 الأعلى تأثيرًا بين مختلف الغازات في ظاهرة الاحتباس الحراري العالمية. لذلك، فإن كيفية تقليل انبعاثات SF6 أثناء الاستخدام تُعد أمرًا أساسيًا.
وقد أوضح “بروتوكول كيوتو” لعام 1997 أن SF6 هو أحد غازات الدفيئة الستة المكتشفة حاليًا.
كما أكدت “خارطة طريق بالي” مجددًا دور “بروتوكول كيوتو”.
وفي الوقت نفسه، يُعد خفض انبعاثات غازات الدفيئة والتخفيف من تغير المناخ من الأهداف الرئيسية لـ”اتفاقية الأمم المتحدة بشأن تغير المناخ” و”بروتوكول كيوتو”.

2.2 التدابير التي اتخذتها دول أخرى بشأن غاز SF6

2.2.1 شراكة خفض انبعاثات SF6 بين الحكومة الأمريكية وشركات الطاقة الكهربائية.

وفقًا لتقرير غازات الدفيئة العالمي الصادر عن وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) في عام 2001، يتمتع غاز SF6 بأعلى تأثير بين مختلف الغازات في ظاهرة الاحتباس الحراري العالمية، ويتركز استخدامه أساسًا في صناعة الطاقة، وصناعة الصهر، وصناعة تصنيع أشباه الموصلات؛ ويوضح التقرير تأثير الغازات المختلفة على الغلاف الجوي في الولايات المتحدة؛ انظر الشكل 1. ومن المتوقع أنه في عام 2010، شكّلت انبعاثات SF6 نسبة 10.6% من غازات الدفيئة. ومن عام 1970 إلى عام 1995، زادت انبعاثات SF6 من صناعة الطاقة سنويًا ضمن الانبعاثات العالمية لأيونات F؛ انظر الشكل 2.

الشكل 1 نسبة غازات الدفيئة المختلفة المنتجة في الولايات المتحدة

الشكل 2 تحليل اتجاهات انبعاثات غازات الدفيئة العالمية في الصناعات المختلفة

وفقًا لإحصاءات EPA، فإن انبعاثات غازات الدفيئة من مختلف الصناعات حول العالم في تزايد، كما أن انبعاثات SF6 كبيرة؛ انظر الشكل 2. وبدءًا من عام 2000، تعاونت شركات الطاقة الأمريكية مع وكالة حماية البيئة الأمريكية لتنفيذ “شراكة خفض انبعاثات SF6 لأنظمة الطاقة الكهربائية” بهدف تنفيذ استعادة وتجديد غاز SF6 والقضاء على تسرب SF6 في المعدات للحد من تأثير انبعاثات SF6 على الغلاف الجوي. ولتقليل انبعاثات SF6 وتأثير الاحتباس الحراري، أجرت EPA العديد من دراسات خفض الانبعاثات وروّجت بنشاط لبرامج التعاون، مما أدى إلى خفض انبعاثات SF6 في الولايات المتحدة من 15.2% في عام 1999 إلى 5.6% في عام 2006؛ انظر الشكل 3.

الشكل 3 معدل انبعاثات SF6 في الولايات المتحدة من 1999 إلى 2016

تهدف خطة الشراكة إلى تحقيق أكبر خفض ممكن في انبعاثات SF6 وتسرب المعدات من خلال التعاون الفني وتبادل الخبرات. وتتمثل طريقة التعاون فيما يلي:

(1) صياغة تدابير تنفيذية لـ تنقية غاز SF6، استعادة SF6 وإعادة تدويره؛ وتنفيذ نظام لإعادة تدوير غاز SF6.

(2) تحسين تقنية كشف تسرب SF6 في الموقع وخفض معدل التسرب السنوي للمعدات؛

(3) تحديث المعدات باستخدام معدات SF6 ذات حجرة غاز أصغر.

يمكن لشركات الطاقة أن تقلل بشكل كبير من الإنفاق على غاز SF6 من خلال خطة التعاون، وهي خطة نموذجية تحقق منفعة متبادلة في تقليل التلوث البيئي. ويشارك فيها أكثر من 60 شركة طاقة، بما في ذلك معظم شركات الطاقة الكبرى في الولايات المتحدة. كما يمكن لشركات الطاقة الأجنبية المشاركة أيضًا. ومن خلال خطة التعاون، يتم إجراء تبادلات فنية سنوية لدراسة وتحسين قدرات استعادة ومعالجة SF6. وفي الوقت نفسه، تضع شركات شبكات الطاقة الكبرى إجراءات إدارة SF6 المناسبة لتحسين استخدام SF6 وإعادة تدويره وتجديده وغيرها من المراحل؛ فعلى سبيل المثال، تصف “إجراءات إدارة SF6 لدى شركة شبكة الطاقة في أمريكا الشمالية” بالتفصيل طرق وإجراءات معالجة استخدام SF6 في شبكة الطاقة.

2.2.2 خطة التحكم في انبعاثات SF6 في أوروبا.

نفذت جميع دول الجماعة الأوروبية خطة استعادة SF6، كما وضعت المملكة المتحدة خطة UK-ETS لخفض انبعاثات غازات الدفيئة. وتُعد هذه الخطة جزءًا من استراتيجية حكومة المملكة المتحدة للتحكم في تغير المناخ، وتشمل العديد من الإدارات، وهي الأولى من نوعها في العالم. وقد أطلقت خطة UK-ETS عملية التداول في خفض الانبعاثات في المملكة المتحدة. وفي هذه الخطة، أقامت الحكومة والشركات شراكات مع عدة منظمات. وتتضمن الخطة تدابير وأهدافًا محددة لتداول الانبعاثات، ومن بينها سيتم تداول مؤشرات الانبعاثات الخاصة بـ SF6 في الصين.
في الوقت الحاضر، تمثل مركبات HCFCs (HFCS) في المملكة المتحدة، والهيدروكربونات المشبعة بالفلور (PFCS)، وSF6 (SF6) نسبة منخفضة نسبيًا من إجمالي انبعاثات غازات الدفيئة. ففي عام 1995، بلغ إجمالي انبعاثات الغازات الثلاثة المذكورة أعلاه 4.8 مليون طن من الكربون القياسي، بما يعادل 2.5% من إجمالي انبعاثات غازات الدفيئة في المملكة المتحدة. ومع ذلك، فإن هذه الغازات الثلاثة تتمتع بإمكانات عالية للتأثير في الاحتباس الحراري العالمي ولها تأثير كبير على تغير المناخ. ومن المرجح جدًا أن تزداد انبعاثاتها في صناعات محددة قريبًا.
ومع تزايد استخدام SF6 في صناعة الطاقة، يلزم رفع معدل استعادة SF6 من 5% إلى 95% وخفض معدل تسرب المعدات من 1% سنويًا إلى 0.1% سنويًا.
وفقًا لمتطلبات بروتوكول كيوتو للحد من ظاهرة الاحتباس الحراري العالمية، أجرت إدارات الطاقة الكهربائية الأوروبية ومصنّعو المعدات دراسة كان هدفها الأساسي مقارنة الأثر البيئي لاستخدام SF6 واستخدام الهواء كغاز عازل. وقد شارك في هذه الدراسة مصنّع SF6 شركة SOLVAY، ومصنّعو مفاتيح SF6 الكهربائية ABB وSIEMENS، وشركة الطاقة RWE، وتمت مقارنة خمسة جوانب: الطاقة، وموقع الاستخدام، وتأثير غازات الدفيئة، والأمطار الحمضية، والتخثث. وخلصت الدراسة إلى أن استخدام SF6 يساعد في تقليل تأثير الاحتباس الحراري العالمي. وعلى الرغم من أن SF6 غاز ذو تأثير قوي في الاحتباس الحراري، فإن تقليل حجم المعدات وتحسين كفاءة نقل الطاقة يسهمان في الحد من التأثير السلبي للإنسان على البيئة.

2.2.3 خطة اليابان لخفض انبعاثات SF6

في أبريل 1998، نفذ اتحاد شركات الطاقة الكهربائية اليابانية (FEPC) وجمعية مصنّعي الطاقة الكهربائية اليابانية (JEMA) برنامج تعاون مجاني لاستعادة SF6، بهدف تقليل تسرب غاز SF6 من معدات الطاقة، وخفض انبعاثات SF6، وإجراء أبحاث للحد من استخدام SF6 من خلال العمل المشترك. ويحظى تنفيذ الخطة بدعم شركات الطاقة ومصنّعي الأجهزة الكهربائية، من خلال التعاون لتقليل انبعاثات غاز SF6 إلى أدنى حد والحد من الضرر اللاحق بالغلاف الجوي.
وتشمل الخطة بشكل رئيسي المحتويات التالية:
(1) تقليل أعمال الصيانة أثناء تشغيل غاز SF6 لتجنب تسرب الغاز.
(2) نظام إعادة تدوير غاز SF6
(3) الإدارة الموحدة لنظام إدارة غاز SF6.
(4) تطبيق تقنيات جديدة لتطوير معدات كهربائية تقلل استخدام غاز SF6 إلى أدنى حد. وفي الوقت نفسه، صياغة إرشادات لـ تجديد SF6 واستعادة غاز SF6 للحد من انبعاثات غاز SF6.
تزيد اليابان استخدام SF6 بنحو 400-500 طن في قطاع الطاقة سنويًا، وبنحو 100-150 طنًا في الصناعات الأخرى. ويُقدّر إجمالي SF6 المستخدم حتى عام 1995 بنحو 8,000 طن. ويبلغ الإنتاج السنوي من SF6 نحو 1,500 طن، بينما تطلق صناعة الطاقة نحو 50 طنًا.