EPAの記録によると、デューク・エナジー社は二酸化炭素の2万5000倍も汚染するガスを最も多く漏洩している企業の1つである。

Mar 14, 2023

この記事は、気候、エネルギー、環境を扱う非営利の独立報道機関である Inside Climate News と提携して公開されました。

ノースカロライナ州デイビッドソン — 世界で最も強力な温室効果ガスが入った 4 つの薄い金属製シリンダーが、静かな田舎道にあるデューク エナジー変電所の基部に固定されていました。 このタンクは、かつてレースカーのタイヤ、テニスボール、さらにはナイキ エア マックス シューズの充填に使用されていた電気絶縁体である六フッ化硫黄 (SF6) を保持するために作られています。

国連の気候変動に関する政府間パネルによると、1ポンドのSF6は地球を25,200ポンドもの二酸化炭素に加熱し、大気中に3,200年間残留するという。 米国環境保護庁によると、SF6 は、重工業、化学メーカー、半導体メーカー、電力会社によって放出される、長寿命の合成フッ素含有化学物質の 1 つです。

EPAは、これらの強力な温室効果ガスの排出を規制していないが、一度放出されると、それらは「本質的に永久に大気中に追加される」と指摘している。

同社が提出した義務報告書によると、6つの州に電力を供給するデューク・エナジー社は、2020年にノースカロライナ州とサウスカロライナ州だけで同社の変電所から約11トンのSF6を大気中に漏洩したが、これは全米のどの電力会社よりも多いものだという。毎年 EPA と協力し、Inside Climate News によってレビューされます。 EPAの温室効果ガス等価計算ツールによると、排出量は5万9000台以上の自動車の年間温室効果ガス排出量に等しい。

ここから30分ほど南にあるシャーロットに拠点を置くデューク・エナジー社の広報担当ジェフ・ブルックス氏は、2020年に同社の排出量が他のどの電力会社よりも多かった可能性がある理由は、デューク・エナジー社が設備を検査し、漏れたガスを補充する頻度を反映している可能性があると述べた。他の会社と比較して。 たとえば、他の企業が 2 年ごとに漏れたガスを補充しているのに対し、Duke Energy が個々の機器の漏れたガスを 5 年ごとに再補充した場合、Duke は補充された年のその機器の 5 年分の排出量を報告することになります。一方、他の企業は2年分の排出量しか報告しないだろうとブルックス氏は語った。

このようなシナリオの下では、デューク・エナジー社は、数年間の低排出量の期間が、単年の高排出量の影響で中断される可能性が高い。 しかし、そうではありません。 EPAに報告された企業データによると、デューク・エナジーのノースカロライナ州とサウスカロライナ州の電力会社からのSF6排出量は、過去7年間のうち6年間で国内の電力会社の中で最高となっている。

他の電力会社は数十年にわたり、SF6 排出量をほぼゼロに削減するための EPA の自主プログラムに参加してきましたが、デューク・エナジーは参加していません。 子会社であるデューク・エナジー・カロライナズとデューク・エナジー・プログレスからの排出量を合わせて報告しているノースカロライナ州とサウスカロライナ州におけるデューク・エナジーの漏洩率は、2020年に5.2%で、参加している電力会社の平均漏洩率の5倍以上高かった。 EPA の自主的な排出削減プログラムに含まれています。

デューク・エナジーがEPAに報告した排出データによると、両電力会社は過去10年間だけで119トンのSF6を排出しており、これは1年間で50万台以上の自動車に相当する温室効果ガスに相当する。

ブルックス氏は、同社は現在、送電網の強化と回復力を高める取り組みの一環として、6州すべてで古い設備の交換を行っていると述べた。 この取り組みでは、SF6 を使用し漏電しやすい 1970 年代の古い回路ブレーカーを、引き続き SF6 を使用する漏電耐性の高い新しい機器に置き換えます。 ブルックス氏は、デューク・エナジー社は、より迅速な交換のために最も漏洩の多い設備もターゲットにしていると述べた。

ブルックス氏は、収益ベースで米国最大の電力会社であるデューク・エナジーがなぜEPAと業界提携に参加していないのか分からないと述べたが、同社は「評価することに前向き」だと述べた。

六フッ化硫黄の主な使用者および排出者は電力会社であり、電気機器のアーク放電や空気中に電流が飛び散るのを防ぐための絶縁体としてガスを使用したり、電流を迅速に遮断するための高電圧ブレーカーに使用したりしています。 ガスは公共変電所の加圧タンクに保管されており、機器の漏れや整備中やガスの廃棄時の不適切な取り扱いによって少量が放出されることがよくあります。

EPAによると、電気事業者は、漏洩した電気機器を再充填、つまり「補充」するためにポータブルSF6シリンダーを使用することが多いという。 デューク・エナジーは、デビッドソンの変電所にあるシリンダーにSF6が入っていることを認めたが、なぜ変電所にあるのか、あるいはシリンダーが満杯か空かについては明らかにしなかった。 「私たちは、今後の機器の試運転やメンテナンスのために、当社のサイトでシリンダーを準備することがあります」とブルックス氏は言いました。

現在、EPA 排出削減プログラムに現在加盟している 88 の電力会社（米国の送電網のほぼ半数を占める）は、SF6 排出を完全に排除する方法に注目しています。

電力会社によるSF6漏洩率が減らなければ、米国の排出量は電力網とともに増加する可能性が高い。 最近の研究では、米国が実質ゼロ排出目標を達成するには、今世紀半ばまでに送電網の送電容量を現在のレベルの2～5倍に増やす必要があることが示唆されている。

最近の研究では、米国が実質ゼロ排出目標を達成するには、今世紀半ばまでに送電網の送電容量を現在のレベルの2～5倍に増やす必要があることが示唆されている。

そして、デューク・エナジーがSF6排出量削減において同業の電力業界に遅れをとっているのと同じように、米国も他国に遅れをとっている。 2013年のEPA報告書では、欧州と日本は「可能な限り最大限」SF6排出削減措置を採用しているが、米国には「大幅な削減の可能性がある」と結論づけている。

2009年、EPAは、温室効果ガスに関する広範な「絶滅の危機に関する調査結果」の一環として、SF6が「現在および将来の世代の公衆衛生と福祉」を脅かしていると判断した。 13 年後、政府機関は引き続き SF6 排出削減のための自主的な対策に依存しています。

1990年代と2000年代初頭の排出量削減に貢献した産業界との自発的なパートナーシップを主導した元EPA職員サリー・ランド氏や他の元EPA職員らは、産業界に再び関与し、残りのフッ素系ガス排出を排除する取り組みを倍増させる時期が来たと述べている。

「彼らは早々にパートナーシップを放棄した」とガバナンス・持続可能な開発研究所の研究責任者であり、EPAの業界パートナーシップの先駆者である元EPA職員のスティーブン・アンダーセン氏は語った。 「それはひどい間違いでした。」

1990 年代初頭、SF6 はレースカーのタイヤ、テニス ボール、Nike Air シューズの「空気」として広く使用されました。 冷凍・空調会社は、大気中のオゾンを破壊する塩素系化学物質であるクロロフルオロカーボン (CFC) に代わる環境に優しい代替品として、同様のフッ素系化学物質に注目していました。

合成フッ素化合物は無臭、無色、無毒、不燃性で、信じられないほど耐久性がありました。 それらはオゾン層に悪影響を及ぼさず、SF6 の場合、分子サイズが大きいため簡単に漏れず、靴、ボール、車のタイヤを周囲の空気よりもはるかに長く膨らませた状態に保つことができました。

フッ素が炭素やその他の原子と強い結合を形成することは、化学物質が信じられないほど不活性であり、他の化学物質と反応しないことと、分解に対する耐性が高いことを意味します。 この化学は、フロンのような長持ちする冷媒や、テフロンやスコッチガードのような焦げ付き防止や汚れに強いコーティングにつながりました。 The Chemours Company の広報担当者、Thom Sueta 氏は、テフロン ブランド製品の 1 つであるテフロン エコエリートには、PFAS のフッ素と炭素の化学反応が含まれていないと述べました。

その後、1993 年に米国海洋大気庁の研究者が、これらの化合物がどれほど耐久性があるかを示す研究をサイエンス誌に発表しました。

「それらは永遠に生きます」と筆頭著者の AR "Ravi" Ravishankara 氏は述べ、それらを「不滅の分子」と呼んだ。 現在、コロラド州立大学の化学と大気科学の教授であるラヴィシャンカラ氏は、当時化学物質の使用が増加しており、それらが環境にどのような予期せぬ影響を与える可能性があるかを懸念していると語った。 同氏は、使用されている化学物質が害を及ぼすことが判明した場合、「それを取り除くことはできない」と警告した。

ラヴィシャンカラ氏は、研究室でのフッ素系化学物質の使用を直ちに中止しました。 彼の研究について聞いたナイキの代表者が化学物質の安全性について尋ねる電話をしたとき、彼は彼らにも同じようにするよう促した。

「私はこれはひどいことだと言いました」とラヴィシャンカラさんは語った。 ナイキは最終的に 10 年以上後の 2006 年に SF6 の使用を段階的に廃止しました。 ナイキはウェブサイトで、1990年代にこの問題を認識していたが、六フッ化硫黄から移行するには「何年もの革新」が必要だったと述べている。

ほとんど規制されていない種類のフッ素含有合成化学物質は、大気中にどれだけ長く留まるかという理由から「不滅の物質」として知られるようになりました。 テトラフルオロメタン (CF4) やヘキサフルオロエタン (C2F6) も含まれる人工の化合物は、地球上で最も強力で最も長く持続する温室効果ガスの一部です。 アルミニウム製造の副産物であるテトラフルオロメタンは、すべての中で最も寿命が長いです。 大気中での寿命は5万年です。

これらの化学物質は、鍋やフライパンの焦げ付き防止コーティングからファストフードの包装、撥水性衣類に至るまで、あらゆるものに使用されているガンに関連する有毒な「永遠の化学物質」であるパー​​フルオロアルキルおよびポリフルオロアルキル（PFAS）物質と同じフッ素ベースの化学的性質を共有しています。そして化粧品。

独立環境コンサルタント兼エンジニアのラナジット・サフ氏は、これらの化学物質は「数十年間にわたって大いに使用されてきたが、その後、後遺症が感じられ始めた」と述べた。

「最初はオゾン層破壊、次にPFAS汚染、そして今度は気候変動が起こりましたが、これらはすべて同じ炭素とフッ素の化学反応によるものです」とサフ氏は語った。

欧州連合の地球大気研究用排出量データベースのインサイド・クライメート・ニュースの評価に基づくと、2018年のこれら長寿命の「F」ガスの世界的な排出量は、二酸化炭素2億6,400万トンの気候への影響に匹敵しました。

この数字は全世界の温室効果ガス排出量1%の約半分に相当し、気候変動の主な要因である二酸化炭素の年間排出量よりもはるかに少ない。 しかし、その排出量は依然として顕著であり、EPAの温室効果ガス換算計算ツールによると、毎年5,700万台の追加の自動車を走行させ、それらの自動車を数千年間運転した場合の温室効果ガス排出量に匹敵します。

低コストの方法により、フッ素系気候汚染物質の排出をすぐにゼロ近くに近づけることができ、場合によっては企業のコストを節約することもできる。

ボストン大学地球持続可能性研究所所長のベンジャミン・ソバクール氏は、「これらのFガスのすべてに、技術的に実現可能な代替物が存在する」と述べた。

「それらは人工的に作られたものです。他のものを作ることもできます。」

EPA プログラムに参加している、または参加している電力会社は、米国の送電網のほぼ半分を占めています。 EPAの温室効果ガス排出量に関する最新の目録によると、これらの参加者は、1999年に使用したSF6総量の13%だった六フッ化硫黄の年間偶発的排出量を、2020年にはわずか1%まで削減した。

作業者が電気機器の SF6 タンクにガスを補充または排出するときに漏れるガスの量を減らすことは、経済的に合理的です。 大手電力会社は、サービスエリア全体で数十万ポンドの SF6 を使用しています。 1 ポンドあたり約 15 ドルと、たとえわずかな割合でも失われたガスを毎年交換しなければならないコストが加算されます。

これはカリフォルニアの電力会社パシフィック・ガス・アンド・エレクトリック・カンパニーの場合に当てはまり、2002年までの3年間でSF6漏洩率を8%から4%に削減した。同社は排出削減のための新たな政策の導入に10万ドルを費やし、排出削減回避策として40万ドルを節約した。 2006 年に EPA が発表した事例研究によると、ガス購入により純額 30 万ドルが節約されました。

同様に、南東部全域に電力を供給し、国内最大の電力会社の一つであるサザン・カンパニーは、SF6 排出率を 1999 年の 10.4% から 2006 年には 2.9% に削減したと同庁が 2007 年に報告した。 EPA によると、2006 年には 130,000 ドルとなり、停止とメンテナンスに関連するコストが削減されました。

デューク・エナジー社の広報担当者ブルックス氏は、SF6は総排出量のほんの一部に過ぎないが、漏洩を減らすための措置を講じていると述べた。

「これは温室効果ガス総在庫量の 1% の約 10 分の 3 を占めます」とブルックス氏は述べた。 「有効性の観点から見ると、直接の発生源（二酸化炭素）排出に対処することは明らかに当社にとって優先事項です。しかし、当社は設備からのSF6の排出量を削減する機会も検討しています。」

デューク・エナジー・カロライナズとデューク・エナジー・プログレスからの排出量を合わせたものは国内最大のSF6排出源となっているが、2020年にはこれらを合わせた電力会社の漏洩率が最も高かったわけではない。その栄誉はテキサス州の小規模電力会社サウスウェスタン・パブリック・サービス・カンパニーに与えられた。エクセルエナジー。

インサイド・クライメート・ニュースによるEPAデータの評価によると、サウスウェスタンは2020年に保管していたSF6総量の11.5%を漏洩したが、これはデューク・エナジー・カロライナズの2倍以上の割合である。 エクセルの広報担当者は、排出率の高さは報告ミスによるものだと述べた。 EPAの広報担当者は、同社が今年初めに修正排出量データを提出し、EPAが現在評価していることを認めた。

EPAは規制を進めていないが、一部の州は規制を進めている。 2010 年、カリフォルニア州は電力会社に対し SF6 排出量を年間 1% 削減することを義務付けました。 同州は2011年から年間最大排出率10％を認め、2020年までに1％に引き下げた。現在カリフォルニア州はさらに前進し、2033年までにすべての新しい電気機器へのSF6の使用を段階的に廃止している。

「もしそれが長期間残留するのであれば、それが放出され続けて大気中に蓄積し続けないようにするために、遅かれ早かれ行動を開始する必要があることを意味します」とメアリー・ジェーン・クームズ氏は述べた。州内の温室効果ガス排出を規制するカリフォルニア大気資源委員会の支部長であり、州のSF6規則の責任者である。 「大気圏に存在した時間が長く、地球温暖化の可能性があるため、比較的迅速な規制で多くのことができることがわかっていました。」

EPA データの Inside Climate News 分析によると、カリフォルニア州の 3 つの電力会社、南カリフォルニア エジソン、PG&E、サクラメント市営事業地区が最大漏水率 1.0% を超え、直近の 2020 年の漏水率は 1.1 ～ 1.3% であったことが示唆されています。データが利用可能なもの。

カリフォルニア大気資源委員会の広報担当者デイブ・クレガーン氏は、3つの電力会社のうちPG&Eだけが2020年の排出率1.1％で州規制を超えたと述べた。クレガーン氏は、州と連邦の漏洩率の計算方法は若干異なる可能性があると述べ、同氏は、電力会社の1つである南カリフォルニア・エジソンの最終的な数字はまだ最終決定中であり、変更される可能性があると付け加えた。

PG&Eの広報担当者ジェームズ・ヌーナン氏は、同社の「2020年の実際の排出率は州制限の1％以内だった」と述べた。

クレガン氏は、「CARBはPG&Eと協議を行っているが、PG&Eの主張には同意しない」と述べた。

排出制限を超えた場合にPG&Eがどのような影響を受けるかは不明だ。 クレガン氏は、大気資源委員会は未解決の執行事件についてコメントすることはできないと述べた。

マサチューセッツ州はSF6についても同様の規則を導入し、同州の2大電力会社であるエバーソースとナショナル・グリッドに対し、2015年に使用した全SF6の最大3.5％の漏洩を許可し、2020年までに最大漏洩率を1％まで徐々に引き下げた。マサチューセッツ州環境保護局によると、2020 年の最大許容漏れ率を下回っています。

しかし、SF6規制のない州でも、電力会社はデューク・エナジーよりもはるかに多くの排出量を削減している。

SF6 が規制されていないペンシルベニア州の電力会社である PPL Electric Utilities の漏洩率はわずか 0.045% で、2020 年に EPA にデータを提出した全米の 70 以上の電力会社の中で最も低い漏洩率でした。

PPL電力会社の送電・変電所担当バイスプレジデント、デービッド・クワイア氏は、「環境上の理由からこれを行っているが、その大きな副作用として信頼性も高い」と述べた。 「どこまでも良い」ですよ。

クワイア氏は、彼の会社では情報漏えいを把握するためにデータ分析を活用していると語った。

「SF6 ブレーカーがあり、データ分析により故障傾向にあることが示されたとします。」とクワイア氏は言います。 「そのブレーカーの故障は、重大な漏電を意味します。最終的には交換する必要があります。大きな漏電が発生する前に交換することも、後で交換することもできます。」

PPL およびその他の電力会社は現在、変電所で SF6 フリーの電気機器を試験的に導入しており、さらに進んでいます。

マサチューセッツ州、コネチカット州、ニューハンプシャー州に電力を供給するエバーソースの幹部らは、11月にはコネチカット州プレストンで初の高電圧SF6フリーサーキットブレーカーを稼働させたいと述べている。

エバーソース社の変電所エンジニアリング・設計担当ディレクター、ポール・メルゼン氏は、同社が導入している特定のタイプのブレーカーについて、「私たちは、最初ではないにしても、この技術を適用した最初の企業の1つです」と語った。 「私たちは本当に仲間をリードしているので、このことを誇りに思っています。」

メルゼン氏は、SF6排出量の制限は、2030年までにカーボンニュートラルを達成するという同社の目標の重要な部分であると述べた。同社関係者によると、エバーソースの漏洩率はすでに0.5％と比較的低い。 メルゼン氏は、同社の将来を見据えて、次のステップはSF6フリーの電気機器への移行であると述べた。

エバーソースが今秋導入予定の装置は、真空空間、つまりガスの存在しない空間を利用して電流を遮断する「真空遮断器」だ。 気候の観点から見ると、バキュームブレーカーは温室効果ガスを排出しないため、前向きな選択肢となります。

しかし、EPAの電力システムパートナーシップが2020年に発表した報告書では、SF6ガスを最も多く使用するさらに高電圧の用途に同様の機器を採用することは「困難」であると指摘している。 Novec として知られる代替のフッ素化ガスは、高電圧機器にますます利用できるようになってきています。

このガスを製造する化学会社 3M によると、このガスは SF6 を使用する機器と比較して、高電圧機器からの漏洩による二酸化炭素排出量を 99% 以上削減し、SF6 とは異なり、大気中に残る期間はわずか 30 年であるとのことです。 ノベックは不燃性で大気中のオゾンに悪影響を及ぼさず、３Ｍによれば、このガスの毒性は低いという。

メルゼン氏は、エバーソースは現在マサチューセッツ州の新しい変電所の許可手続きを開始しており、10年後半に稼働する際にはノベックガスを使用することを期待していると述べた。 同社が Novec ベースの機器を使用できれば、新しい変電所では 60,000 ポンドを超える追加の SF6 が不要になります。

「我々はこの件を非常に真剣に受け止めている」とメルゼン氏は語った。