Banco de sistema demonstrador de link supercondutor para o LHC de alta luminosidade no SM18. Crédito:© CERN
Como uma píton de metal, o enorme tubo que serpenteia por um corredor de alta tecnologia do CERN é, na verdade, uma nova linha de transmissão elétrica. Esta linha supercondutora é a primeira de seu tipo e permite que grandes quantidades de corrente elétrica sejam transportadas dentro de um tubo de diâmetro relativamente pequeno. Tubos semelhantes podem muito bem ser usados em cidades no futuro.
Esta linha de 60 metros de comprimento foi desenvolvida para o futuro acelerador do CERN, o LHC de alta luminosidade, que deve entrar em operação em 2026. Os testes começaram no ano passado e a linha já transportou 40, 000 amperes. Isso é 20 vezes mais do que o possível à temperatura ambiente com cabos de cobre comuns de tamanho semelhante. A linha é composta por cabos supercondutores feitos de diboreto de magnésio (MgB 2 ) e não oferece resistência, permitindo que ele transporte densidades de corrente muito mais altas do que cabos comuns, sem qualquer perda. O problema é que, a fim de funcionar em um estado supercondutor, os cabos devem ser resfriados a uma temperatura de 25 K (-248 ° C). Portanto, é colocado dentro de um criostato, um tubo isolado termicamente no qual um refrigerante, ou seja, gás hélio, circula. As verdadeiras conquistas são o desenvolvimento de um novo, sistema supercondutor flexível e o uso de um novo supercondutor (MgB 2 )
Tendo provado que tal sistema é viável, no final de março, a equipe testou a conexão com a extremidade do sistema em temperatura ambiente. No LHC de alta luminosidade, essas linhas irão conectar conversores de energia aos ímãs. Esses conversores estão localizados a uma certa distância do acelerador. As novas linhas de transmissão supercondutoras, que medem até 140 m de comprimento, irá alimentar vários circuitos e transportar corrente elétrica de até 100, 000 amperes.
"O cabo de diboreto de magnésio e os condutores de corrente que fornecem os ímãs são conectados por meio de supercondutores ReBCO (óxido de cobre de bário de terras raras) de alta temperatura, também uma inovação desafiadora para este tipo de aplicação, "explica Amalia Ballarino. Esses supercondutores são chamados de" alta temperatura "porque podem operar em temperaturas de até cerca de 90 Kelvin (-183 ° C), em oposição a apenas alguns Kelvins no caso dos supercondutores clássicos de baixa temperatura. Eles podem transportar densidades de corrente muito altas, mas são muito difíceis de trabalhar, daí a impressionante conquista da equipe.
Os testes da linha com sua nova conexão representam um marco importante no projeto, pois prova que todo o sistema funciona corretamente. “Temos novos materiais, um novo sistema de resfriamento e tecnologias sem precedentes para fornecer os ímãs de uma forma inovadora, "diz Amalia Ballarino.
O projeto também chamou a atenção do mundo exterior. As empresas estão aproveitando o trabalho do CERN para estudar a possibilidade de utilizar linhas de transmissão semelhantes (em alta tensão), em vez de sistemas convencionais, para transportar eletricidade e energia por longas distâncias.