El gas de efecto invernadero más potente es el hexafluoruro de azufre: usos y propiedades

yoHexafloruro de azufre es un compuesto con una fórmula química SF6, compuesto por un átomo de azufre y 6 átomos de flúor. Es un gas conocido porque es capaz de bajar significativamente el tono de quien lo respira (lo contrario a lo que hace el helio, por así decirlo), pero también es el gas de efecto invernadero más potente que se conoce, con un poder de calentamiento de la atmósfera. 23.900 veces mayor que eso más que el dióxido de carbono (CO2); afortunadamente este gas representa sólo el 3% de las emisiones de gases de efecto invernadero, contribuye relativamente poco al calentamiento global.

Qué es el hexafluoruro de azufre y cuáles son sus características

La molécula de hexafluoruro de azufre está compuesta por un átomo central de azufre unido a 6 átomos de flúor dispuestos en forma de octaedro, es decir, de doble pirámide. Se encuentra principalmente en forma de gas inodoro, incoloro y no tóxico. Es poco común en la naturaleza: su presencia en la atmósfera se debe principalmente a la actividad humana. A nivel del mar tiene una densidad aproximadamente 5,1 veces mayor que la del aire.

Esquema geométrico de una molécula de hexafluoruro de azufre. Vía Wikimedia Commons.

Por qué es el gas de efecto invernadero más potente y qué riesgos supone para el medio ambiente

El hexafluoruro de azufre es el gas de efecto invernadero más potente porque tiene una eficiencia muy alta para absorber la radiación infrarroja.

De hecho, algunos gases producen un efecto invernadero debido a la distribución de la carga eléctrica en las moléculas que los componen. En condiciones particulares, una distribución asimétrica de carga permite a las moléculas absorber y reemitir radiación infrarroja, por ejemplo la que la Tierra reemite al espacio para enfriarse; de esta forma la radiación infrarroja (que transporta calor) tiene más dificultades para escapar de nuestro planeta y, por tanto, calienta la atmósfera.

Con su estructura y composición de octaedro, la molécula de hexafluoruro de azufre es extremadamente eficiente para absorber la radiación infrarroja, lo que la convierte en un potente gas de efecto invernadero. Para empeorar las cosas está el hecho de que se trata de un gas. inerte en la troposfera, es decir, no participa en reacciones químicas cuando se encuentra en la parte más baja de nuestra atmósfera. Una molécula de SF6 para que pueda durar de 800 a 3200 años en nuestra atmósfera antes de degradarse: esta larga vida permite que el gas se acumule, aunque lentamente, en la atmósfera.

Afortunadamente, la concentración en la atmósfera es baja, igual a aproximadamente 11,5 partes por billón: En pocas palabras, significa que por cada 11.500 mil millones de moléculas atmosféricas, una es hexafluoruro de azufre (a modo de comparación, CO2 tiene una concentración de aproximadamente 420 partes por millón, que es mucho mayor). Sin embargo, la concentración está aumentando (aproximadamente 0,4 partes por billón por año) debido principalmente a su uso en el sistema eléctrico mundial.

¿Cuáles son sus aplicaciones industriales?

El principal uso de este gas es en el campo de Transmisión de corriente en alta y media tensión.: su estabilidad química y la alta electronegatividad de los átomos de flúor, capaces de capturar electrones y “extinguir” los arcos eléctricos, hacen que el gas tenga fuertes características aislantes con alto poder dieléctrico. Por tanto, la presencia de SF6 aumenta la tensión que se puede alcanzar entre dos polos (por ejemplo, en un interruptor abierto), antes de que se genere una descarga.

Estructuras aislantes de alta tensión: aquí se utiliza gas SF6 como fluido para evitar cortocircuitos. [Immagine adattata da: Kreuzschnabel, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons]
Estructuras aislantes para alta tensión: gas SF aquí6 se utiliza como fluido para prevenir cortocircuitos. Créditos: Kreuzschnabel, CC BY–SA 3.0, vía Wikimedia Commons.

Otra aplicación importante es la de medio de contraste para ultrasonido en forma de microburbujas: al ser un gas poco reactivo y no soluble en agua, estas burbujas mantienen su estructura en contacto con los tejidos humanos (“in vivo”) y, si se someten a ultrasonidos, generan pulsaciones debido al cambio de volumen. que aumentan el contraste revelado por los instrumentos.

Dado el peligro del gas, con el tiempo se han abandonado muchos otros usos menos “críticos”: en Europa, su uso ha sido restringido desde 2007. Los usos que así han decaído Aislamiento acústico en ventanas de doble acristalamiento, así como la de Gas para inflar los neumáticos. de automóviles y camiones.

Esta última aplicación inusual garantizó una presión más constante a lo largo de los meses En comparación con el inflado de aire comprimido convencional: mientras que las moléculas de nitrógeno u oxígeno son lo suficientemente pequeñas como para atravesar el caucho, las moléculas de SF más grandes6 se “perdieron” mucho más lentamente. Desafortunadamente, la dificultad de recuperar el combustible disponible en los neumáticos hizo que esta opción fuera demasiado impactante, lo que provocó su prohibición.

Emisiones de SF6 Noruega
Disminución de las emisiones de SF6 en Noruega en los años 80 y 90: las preocupaciones medioambientales llevaron a un uso cada vez menor en muchas aplicaciones. Créditos: Grid Arendal.

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