L’Institut coréen de recherche en électrotechnologie (KERI) a développé le « K6 », un gaz isolant respectueux de l’environnement, comme alternative durable à l’hexafluorure de soufre (SF6), nocif pour l’environnement. Le K6, avec son faible potentiel de réchauffement climatique et sa nature non toxique, a été appliqué avec succès aux disjoncteurs ultra haute tension et devrait révolutionner le domaine des équipements électriques, en réduisant les émissions de gaz à effet de serre et en contribuant à l’atténuation du changement climatique. Crédit : Institut coréen de recherche en électrotechnologie
L’Institut coréen de recherche en électrotechnologie (KERI) a développé un « gaz isolant écologique » innovant pour remplacer l’hexafluorure de soufre (SF6), un contributeur important au réchauffement climatique dans les équipements électriques, et a développé une technologie de conception pour le rendre applicable aux ultra- disjoncteurs de transmission haute tension.
Bien entendu, les appareils électriques doivent être capables de bien conduire l’électricité, mais une fonction « d’isolation » pour bloquer l’électricité est également essentielle pour se préparer à des accidents inattendus et pour des raisons de sécurité. Le gaz SF6 offre une excellente isolation et avec des performances d’extinction d’arc bien supérieures à celles de tout autre gaz, qui interrompt le courant de défaut en cas de panne du système. Il est utilisé dans le domaine des équipements électriques depuis plus de 50 ans.
Le problème avec le SF6
Cependant, le potentiel de réchauffement climatique du SF6 est 23 500 fois supérieur à celui du dioxyde de carbone, et une fois rejeté dans l’atmosphère, il persiste jusqu’à 3 200 ans et a un impact négatif sur l’environnement.
En Corée, alors que le gaz SF6 représente 60 % des émissions totales de gaz à effet de serre émises par KEPCO, des recherches sur le développement d’alternatives sont nécessaires de toute urgence pour répondre à la crise climatique et atteindre la neutralité carbone.
Défis liés au développement d’alternatives
Bien que de nombreux efforts soient déployés dans le monde pour développer un gaz respectueux de l’environnement pouvant remplacer le SF6, ces efforts n’ont pas encore donné de résultats remarquables, car le développement d’un gaz de substitution au SF6 est plus difficile que le développement de nouveaux médicaments.
- Difficultés dans le développement d’un gaz alternatif au SF6 : Différentes réglementations sur l’utilisation des produits chimiques dans chaque pays, et comme il s’agit d’une substance chimique sensible, des litiges peuvent survenir en raison des différents intérêts des nations, il est difficile de le développer par des entreprises privées dans un courte période de temps (coût et temps requis, risque élevé de défaillance), manque de capacité à analyser les matériaux gazeux, etc.
Malgré cette forte possibilité d’échec, KERI s’est lancé dans la recherche et le développement avec la mission d’un institut de recherche national pour répondre aux réglementations mondiales sur les émissions de carbone et aux énormes effets attendus du développement réussi du gaz alternatif SF6.
KERI Eco-Friendly Power Apparatus Research Center, qui a développé le « gaz isolant écologique K6 » pour remplacer le SF6. Crédit : Institut coréen de recherche en électrotechnologie
Dans un premier temps, parmi les gaz actuellement utilisés dans l’industrie, les substances à faible potentiel de réchauffement climatique ont été triées et les propriétés électriques et chimiques des candidats sélectionnés au primaire ont été minutieusement analysées pour déterminer les candidats du 2e tour.
Développement du gaz K6
Ensuite, les matériaux candidats finaux ont été sélectionnés sur la base des résultats des tests de performances d’isolation et de contrôle des explosions/allumages, et le rapport optimal pour l’application aux dispositifs électriques a été dérivé pour développer un gaz isolant respectueux de l’environnement. KERI a nommé ce gaz développé indépendamment « K6 ».
- K6 : c’est-à-dire que K de KERI + substances finales ont été dérivées la 6ème fois dans le groupe candidat du 2ème tour
Le gaz K6 est respectueux de l’environnement avec un potentiel de réchauffement climatique inférieur à 1 et ne contient aucun ingrédient toxique grave. Le « point d’ébullition », qui est une condition préalable à l’application de gaz pour alimenter les appareils, est également bas (-26°C), ce qui rend le gaz applicable dans la plupart des domaines.
Disjoncteur pour transmission haute tension utilisant le « gaz isolant écologique K6 », qui remplace le SF6. Crédit : Institut coréen de recherche en électrotechnologie
Impact et projets futurs
KERI est allé plus loin en appliquant le gaz K6 aux disjoncteurs de niveau transmission ultra haute tension (145 kV) et a même réussi le test de performance d’interruption conformément aux normes internationales de la Commission électrotechnique internationale (CEI). En particulier, les disjoncteurs de transmission à ultra haute tension sont considérés comme les domaines les plus difficiles à appliquer du gaz isolant.
Sur la base des résultats des tests, KERI prévoit d’appliquer le gaz K6 à divers appareils électriques (disjoncteurs, transformateurs, interrupteurs, etc.), de la distribution au transport.
Le Dr Yeon-ho Oh, directeur du Centre de recherche sur les appareils électriques respectueux de l’environnement, KERI, a déclaré : « Le gaz K6 a de meilleures performances et est plus respectueux de l’environnement que les autres gaz isolants dirigés par des entreprises étrangères avancées. » Il a ajouté : « La Corée occupant la première place en matière d’exportation dans l’industrie mondiale des appareils électriques, le développement du gaz K6 aura un impact énorme non seulement sur l’environnement mais également sur le plan économique et industriel. »
Sur la base de ces réalisations, il est prévu de préparer la commercialisation avec un transfert de technologie vers des entreprises coréennes d’appareils électriques. KERI s’engage à contribuer au renforcement de la compétitivité de l’industrie nationale des appareils électriques en établissant des normes de conception claires pour une large utilisation du gaz écologique grâce à une communication continue avec l’industrie.
KERI est un institut de recherche financé par le gouvernement et relevant du Conseil national de recherches en sciences et technologies du ministère des Sciences et des TIC. Cette étude a été menée en collaboration avec l’Institut coréen de recherche en technologie chimique, l’Institut coréen de recherche sur les normes, l’Institut coréen de l’énergie de fusion et l’Institut coréen de toxicologie.
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