Шестифтористая сера (SF₆) — это химически стабильный газ без цвета, запаха и токсичности. Он используется во всём мире, в основном в качестве изоляционного и защитного газа в электрораспределительных устройствах среднего и высокого напряжения. В прошлом в Германии его также применяли в качестве наполнителя для спортивной обуви и изоляционного газа в звукоизоляционных окнах, пока это использование не было запрещено в 2006 году.
SF₆ — самый мощный из известных на сегодняшний день парниковых газов: один килограмм этого газа способствует глобальному потеплению так же, как и около 24 тонн углекислого газа (CO₂). Из-за его сильного воздействия на климат Организация Объединённых Наций требует от всех своих государств-членов регулярно сообщать о своих выбросах SF₆.
До настоящего времени в инвентаризационном списке выбросов парниковых газов Германии предполагалось, что основная часть выбросов SF₆ сегодня связана с утилизацией старых звукоизоляционных окон, во время которой газ попадает в атмосферу.
Новые исследования
Исследователи из Университета Гёте во Франкфурте в сотрудничестве с европейскими партнёрами впервые продемонстрировали, что фактические выбросы из источника на юго-западе Германии, вероятно, значительно выше, чем предполагалось ранее.
Команда под руководством профессора Андреаса Энгеля из Института атмосферы и окружающей среды Университета Гёте уже несколько лет работает на измерительной станции в обсерватории Таунус. С 2023 года обсерватория является частью международной измерительной сети AGAGE (Advanced Global Atmospheric Gas Experiment).
«Из всех европейских измерительных станций в сети мы фиксируем самые высокие концентрации SF₆ в обсерватории Таунус, — сообщает Энгель. — Мы были озадачены этим, особенно потому, что самые высокие значения наблюдаются во время южных ветров».
В рамках исследования, инициированного для проверки профиля выбросов с использованием новых данных и методов, это явление было изучено более подробно.
Исследователи обнаружили ещё более высокие концентрации в образцах воздуха из сети ICOS (Integrated Carbon Observation System) в Карлсруэ. Используя модели атмосферного переноса и метод, известный как обратное моделирование, они смогли применить этот подход сверху вниз для пространственной локализации выбросов.
Результаты исследования
Результаты показали, что наибольшие выбросы происходят из региона Хайльбронн на юго-западе Германии и составляют примерно 30 тонн в год, что составляет около трети от общего объёма выбросов SF₆ в Германии. Однако учёные подчёркивают, что эти объёмы относительно невелики по сравнению с глобальными выбросами SF₆, составляющими около 8 000 тонн, из которых только Китай ежегодно вносит около 5 000 тонн.
«Такое региональное распределение выбросов не соответствует предыдущим предположениям о том, что выбросы в основном связаны с утилизацией старых звукоизоляционных окон», — объясняет Катарина Мейхнер, ведущий автор исследования, опубликованного в журнале ACS ES&T Air.
Мейхнер подчёркивает, что «только понимая, откуда в Германии происходят выбросы, их можно должным образом учитывать и эффективно устранять для сокращения выбросов парниковых газов».
Энгель объясняет: «Предыдущие научные исследования уже показали, что выбросы во время производства, использования и переработки высоколетучих веществ часто труднее избежать, и поэтому они выше, чем предполагалось ранее».
Группа из Франкфурта, занимаясь своими исследованиями, способствует проверке и дополнению восходящих оценок выбросов, которые до сих пор в основном основывались на теоретических предположениях, с помощью нисходящих оценок выбросов, полученных на основе атмосферных измерений. Помимо SF₆, исследовательская группа также измеряет многие другие галогенированные парниковые газы и озоноразрушающие вещества.
Предоставлено Университетом Гёте во Франкфурте-на-Майне.