Por meio de um novo processo, fitas finas de óxido de bário e cobre de terras raras são processadas em cabos supercondutores de alta temperatura de alta capacidade de condução de corrente. Crédito:ITEP, KIT
Para conectar parques eólicos, para fornecimento DC em navios, ou para cabeamento leve e compacto de alta corrente em futuros aviões elétricos:os cientistas do Karlsruhe Institute of Technology (KIT) desenvolveram um cabo supercondutor versátil que pode ser fabricado facilmente. Em caso de resfriamento moderado, transporta energia elétrica quase sem perdas.
Os supercondutores transportam corrente elétrica em baixas temperaturas sem quase nenhuma perda - o que os torna atraentes para uma série de tecnologias de eficiência energética. Usualmente, Contudo, eles requerem resfriamento com hélio líquido a uma temperatura próxima a 269 graus Celsius negativos. Um novo cabo feito por KIT, o Condutor Cruzado Supercondutor de Alta Temperatura (HTS CroCo) já pode ser usado a 196 graus Celsius negativos. “Isso se deve ao material especial que usamos, "dizem o Dr. Walter Fietz e o Dr. Michael Wolf do Instituto de Física Técnica do KIT (ITEP). O material é óxido de cobre-bário de terras raras (REBCO para abreviar), cuja supercondutividade é conhecida desde 1987. No entanto, comprimentos longos do supercondutor só podem ser fabricados na forma de fitas finas. "Desenvolvemos um método em que várias fitas REBCO são dispostas de forma que formem uma cruz. O cabo resultante pode transportar correntes muito altas, "Fietz diz.
O HTS CroCo tem uma maior capacidade de transporte de corrente, mas precisa de menos espaço e tem um peso menor do que os cabos convencionais de cobre ou alumínio. A fabricação do cabo também é altamente eficiente. O inovador processo de fabricação desenvolvido pela KIT combina várias etapas. "Atualmente, atingimos uma velocidade de produção de um metro por minuto na escala de demonstração, "Wolf diz. Em uma instalação industrial dimensionada de acordo, comprimentos de cabo de várias centenas de metros e mais podem ser viáveis, o que reduzirá custos. Como a camada supercondutora que carrega a alta corrente mede apenas alguns milésimos de milímetro, despesas materiais são mantidas dentro de limites razoáveis. “A produção em massa ainda é impedida pelos altos custos da complexa fabricação das fitas REBCO, "Wolf diz, “mas a indústria já está desenvolvendo novos processos para reduzir custos”.
CroCo é adequado para geração eficiente de energia de campos magnéticos elevados e para transportar grandes quantidades de energia elétrica. No futuro, esses cabos podem ser usados para integrar grandes parques eólicos ou usinas de energia solar na rede e para projetar "estradas de eletricidade" mais enxutas. Se o hidrogênio líquido for usado para resfriamento, CroCo pode até transportar energia química e elétrica juntas. "Em princípio, um CroCo pode ser aplicado onde o espaço é limitado, mas a quantidade de energia elétrica a ser transportada é alta, "Fietz diz. Portanto, a aplicação em navios e até mesmo em aviões elétricos futuros é viável.
O HTS CroCo permite o transporte atual com eficiência energética para tecnologias futuras. Crédito:ITEP, KIT