Jde o nejúčinnější skleníkový plyn, který lidstvo zná. Ale současně je to užitečné izolační médium pro elektroenergetiku a má další šikovná uplatnění v průmyslu i třeba ve zdravotnictví. Ale jeho doba končí a výzkumníci za něj musí najít vhodnou náhradu. Siemens už takovou ve své nabídce má.
|
Globální roční produkce SF6 se odhaduje na více než 10 000 tun |
Způsob jeho výroby ze síry a fluoru vymysleli francouzští vynálezci Henri Moissan a Paul Lebeau v roce 1901 |
Jednou vypuštěný SF6 vydrží v atmosféře velmi dlouho – bude zahřívat Zemi po dobu přinejmenším 10 000 let |
Tato zábava se objevila dokonce v několika zábavních českých televizních pořadech: vdechnete fluorid sírový. Tento plyn je pětkrát těžší než vzduch, snižuje proto frekvenci vytvářeného zvuku a vy mluvíte hlubokým hlasem, který jako by vycházel odkudsi z jeskyně. Tedy pravý opak situace, když se člověk nadechne lehkého hélia, které frekvenci hlasu zvyšuje, a výsledkem je jakási vysoká fistule. Ale vraťme se k fluoridu sírovému. Bezstarostná a nekontrolovaná zábava s ním ve skutečnosti může být nebezpečná. Tento plyn není hořlavý a není ani jedovatý. Avšak má anestetické účinky, může tedy způsobit mírné utišení činnosti centrální nervové soustavy a také nepravidelnost srdečního rytmu. Při vysokých koncentracích může přivodit ztrátu vědomí a následné udušení – a protože je těžký, z plic při přirozeném dýchání odchází jen zvolna. Při nadměrné expozici hrozí dušnost, kašel, otok plic a případně poškození nervů. Zkrátka: tohle vlastně nechcete. No a takto je to s fluoridem sírovým i v průmyslových aplikacích. Na jednu stranu je jeho užívání efektivní, současně ale představuje velikou hrozbu pro globální oteplování.
Fluoridu sírovému se i v českém prostředí často říká hexafluorid síry anebo se označuje jako SF6 (podle chemického vzorce SF6 ). Způsob jeho výroby ze síry a fluoru vymysleli francouzští vynálezci Henri Moissan a Paul Lebeau v roce 1901 (první z nich získal později Nobelovu cenu za jiné vynálezy). Od té doby si fluorid sírový vybudoval pevné pozice v průmyslu. Jeho globální roční produkce se odhaduje na více než 10 000 tun. Naprosto nejvýznamnější je jeho používání v elektroenergetice, kde se spotřebují plné čtyři pětiny všeho vyrobeného množství, protože funguje jako spolehlivý izolační plyn a také jako zhášecí médium v silnoproudých transformátorech a dalších zařízeních. V distribuční a přenosové síti brání elektrickým zkratům a nehodám. Dále se SF6 používá jako inertní plyn při odlévání hořčíku, protože zabraňuje oxidování. Toto průmyslové odvětví však jeho spotřebu podstatně snížilo, protože jej zase zachycuje a používá znovu. V podobě ionizovaného plynu se SF6 uplatňuje zase při leptání křemíku během výroby polovodičů – ionizace rozpojí fluorid sírový na síru a fluor a následně ionty fluoru působí na křemík.
Někdy najdeme hexafluorid síry mezi skly v okně, kde zvyšuje tepelnou, ale i zvukovou izolaci. Jindy se používá pro plnění automobilových pneumatik, protože jeho velké molekuly z pneumatiky unikají pomaleji než běžný vzduch. Z podobného důvodu jej firma Nike používala do vzduchových polštářků v podrážce sportovní obuvi. Uplatnění fluoridu sírového pomáhá také v medicíně například při operačním upevňování odchlípnuté oční sítnice. Anebo také při ultrazvukovém zobrazování, při němž se mikrobublinky tohoto plynu injekčně vstříknou do periferní žíly a pak zvyšují viditelnost cév pro ultrazvuk. Dá se tak posoudit třeba množství cév v nádoru. Plyn v krvi se pak dostane do plic, odkud jej člověk zase vydechne ven.
Až posud má fluorid sírový užitečné vlastnosti. Ale z hlediska globálního oteplování je SF6 nedostižným šampiónem, účinnějším než kterýkoli jiný skleníkový plyn. Jeden jediný jeho kilogram zadrží tolik tepla jako 23 500kg oxidu uhličitého – „základního“ skleníkového plynu, k němuž se vztahuje i srovnávání ostatních plynů s podobnými vlastnostmi. Webová stránka britské televizní a rozhlasové společnosti BBC přepočítala, že roční úniky SF6 ze zařízení, v nichž se používá, odpovídají na území Evropské unie a Spojeného království situaci, jako by na silnice vyjelo dalších 1,3 milionu aut. Jednou vypuštěný SF6 vydrží v atmosféře velmi dlouho – bude zahřívat Zemi po dobu přinejmenším tisíc let.
|
Jeden jediný kilogram SF6 zadrží tolik tepla jako 23 500 kg oxidu uhličitého |
Evropský parlament rozhodl, že celkový evropský cíl do roku 2030 pro snížení emisí všech skleníkových plynů ve srovnání s rokem 2005 má být -40 % |
Složitě vyjednávané dohody pod patronací Organizace spojených národů přinášejí státům světa pozvolna povinnost „utahovat šrouby“, tedy produkci skleníkových plynů snižovat. A tak došlo i na fluorid sírový. Zatím poslední podstatná zpráva pochází z půli dubna 2023. Evropský parlament rozhodl, že celkový evropský cíl pro snížení emisí všech skleníkových plynů do roku 2030 se posune na povinnost snížit jejich emise o 40 % ve srovnání s hodnotami z roku 2005. Dosavadním požadavkem bylo snížení o 30 %. Abychom v procentech nezabloudili: současné rozhodnutí o snížení emisí skleníkových plynů o 40 % oproti roku 2005 celkově odpovídá snížení o 55 % oproti roku 1990, které se také často uvádí. Členské státy mají v rámci celkového průměru a s přihlédnutím ke svým možnostem rozdílné kvóty – Česká republika má snížit emise skleníkových plynů podstatně méně, o 14 % oproti roku 2005. Do roku 2050 by měl být vliv skleníkových plynů vypouštěných v Evropské unii na oteplování atmosféry zcela eliminován. Což neznamená, že oteplování skončí, nebo se snad situace dokonce vrátí na předindustriální úroveň. Již vypuštěné skleníkové plyny budou dál přežívat v atmosféře, ale rychlost změny klimatu by se aspoň neměla zrychlovat. Lidstvo tak získá více času na to, aby se jí mohlo přizpůsobit – například vyšlechtit zemědělské plodiny odolné horku a suchu, pomoci ekonomice tropických a subtropických zemí, odkud mohou startovat nové migrační vlny do světa, a podobně.
Rozhodnutí Evropského parlamentu potvrdilo vysoké nároky, které postup proti změně klimatu na průmysl klade. A platí to samozřejmě i pro odstraňování fluoridu sírového z emisí v elektroenergetice. V podstatě to znamená tolik, že SF6 bude muset nakonec úplně zmizet z používání, a nebude to jednoduché. Velké uhelné elektrárny už před sebou nemají příliš dlouhou budoucnost. V některých zemích je mohou zčásti nahradit elektrárny jaderné, ale hlavně místo nich musí nastoupit vysoké množství menších zdrojů energie, zejména solárních a větrných. To si ovšem bude vyžadovat mnohem více připojení k elektrické síti a nárůst počtu elektrických rozvaděčů, z nichž převážná většina používá fluorid sírový. Evropský svaz Eurelectric, který zastupuje největší evropské společnosti i asociace, v reakci na dění kolem omezování SF6 ve svém stanovisku připomněl, že Evropská unie potřebuje do roku 2030 instalovat a připojit výkon 750 GW větrné a solární kapacity. To vyžaduje, aby byly na trhu v dostatečném množství k dispozici rozvaděče a další nezbytné vybavení. Svaz Eurelectric uvedl, že v něm zapojené firmy se zavázaly používat zařízení bez SF6 pro nové instalace a v současných zařízeních nahradit fluorid sírový na konci provozní životnosti.
Firmy, které myslí na budoucnost, pochopily, že na trhu je a bude velká poptávka po plnohodnotné náhradě SF6. A mezi těmi, které už úspěšné produkty nabízejí, je i společnost Siemens. Již v roce 2005 dobrovolně přistoupila k opatřením na snížení emisí fluoridu sírového. Například jen výrobní závod Siemens pro techniku velmi vysokého napětí v Berlíně dosáhl mezi roky 2010–15 trojnásobného snížení celkové míry jeho emisí, a to nejen v rámci výroby, ale také díky vysoké plynotěsnosti finálních výrobků. U vypínačů i zapouzdřených rozvoden velmi vysokého napětí Siemens dnes únik SF6 dosahuje maximálně 0,1 % ročně pro každý plynem samostatně plněný prostor. Siemens také představil celé nové portfolio produktů, které se zcela obejdou bez SF6, nazvané „blue line“. V těchto zařízeních funguje jako zhášecí médium vakuum. Jako izolační médium se používá takzvaný „clean air“, což je vlastně „syntetický vzduch“ – směs tvořená z 80 % dusíkem a z 20 % kyslíkem. Výsledný mix je filtrovaný a zcela suchý. „Rozvaděč pro primární a sekundární sítě izolovaný tímto plynem nevyžaduje při provozu a recyklaci žádná speciální opatření a nabízí špičkový technický výkon, maximální bezpečnost a spolehlivost,“ uvádějí představitelé Siemens.
 |
VN rozvaděče bez SF6Izolační médium „clean air“ • Bez fluorovaných skleníkových plynů • Potenciál globálního oteplování < 1 • Vysoce stabilní • Netoxický • Nehořlavý • Pro všechny teplotní rozsahy |
V březnu 2007 se fluorid sírový rozšířil ve stanici metra St John’s Wood ve čtvrti Westminster v centrálním Londýně. Stalo se tak v době normálního provozu, ale nešlo o teroristický útok. Použitého plynu nebylo dost na to, aby jej cestující mohli vdechnout tolik, že by se jim změnil hlas, natož na to, aby jim mohl ublížit. Šlo o experiment, při němž dopravní úřady zjišťovaly, jak rychle a jakými cestami by se ve stanici metra plné cestujících šířil případný jedovatý plyn vypuštěný teroristy. Protože je SF6 neviditelný, bez zápachu a bez chuti, musely jeho výskyt zjišťovat monitorovací přístroje. Cestující si ani ničeho nemuseli všimnout. O šest let později se test opakoval. Tentokrát testovací plyn vypouštěli několik dnů v ranní a dopravní špičce v jedenácti stanicích londýnského metra a monitorovali v dalších čtyřech desítkách stanic, aby se zjistilo, kam se až dostal přes tunely a vzduchotechnický systém.
Více informací o těchto technologiích najdete na našem webu zde.
Průmyslové metaverzum – nový svět, který zrcadlí a simuluje skutečné stroje, továrny, města, dopravní sítě a ostatní i velmi složité systémy – nabídne svým aktérům interaktivní reprezentace a simulace skutečného světa v reálném čase. V dějinách průmyslu představuje zcela novou kapitolu, kterou začínáme společně psát.
Reprezentativní budova Opery v Dubaji, hlavním městě stejnojmenného emirátu, v sobě skrývá špičková zařízení Siemens, která symbolizují pronikání moderních technologií této společnosti nejenom do exkluzivních koncertních sálů. Jsou také příkladem pro budování inteligentních měst.
Budoucím trendem zemědělství je udržitelné pěstování plodin s méně zdroji a bez použití chemických přípravků. Aby zemědělci mohli vyhovět těmto novým nárokům a požadavkům, musejí úzce spolupracovat s průmyslem, který jim dokáže poskytnout potřebné nástroje. Jak dobře může taková spolupráce fungovat, názorně předvádí FRAVEBOT – robot, který na brněnské rodinné farmě Ráječek monitoruje a sklízí jahody.
Společnost Siemens působí v Česku už více než 130 let a se svými více než 10 500 zaměstnanců se řadí mezi největší tuzemské zaměstnavatele. V České republice představuje Siemens společensky odpovědnou firmu s mezinárodním zázemím, která svou činností, výrobky, řešeními a službami dlouhodobě přispívá k prosperitě a rozvoji země. Jako významný exportér dodává do celého světa české výrobky se značkou Siemens.
