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    Cavo superconduttore ad alta efficienza energetica per le tecnologie future

    Attraverso un nuovo processo, sottili nastri di ossido di bario-rame di terre rare vengono trasformati in cavi superconduttori ad alta temperatura di elevata capacità di trasporto di corrente. Credito:ITEP, KIT

    Per il collegamento di parchi eolici, per alimentazione DC su navi, o per il cablaggio ad alta corrente leggero e compatto nei futuri aeroplani elettrici:gli scienziati del Karlsruhe Institute of Technology (KIT) hanno sviluppato un cavo superconduttore versatile che può essere prodotto facilmente. In caso di raffreddamento moderato, trasporta energia elettrica con poche perdite.

    I superconduttori trasportano corrente elettrica a basse temperature quasi senza perdite:questo li rende interessanti per una serie di tecnologie efficienti dal punto di vista energetico. Generalmente, però, richiedono il raffreddamento con elio liquido a una temperatura vicina a meno 269 gradi Celsius. Un nuovo cavo realizzato da KIT, il conduttore incrociato superconduttore ad alta temperatura (HTS CroCo) può essere utilizzato già a meno 196 gradi Celsius. "Ciò è dovuto al materiale speciale che utilizziamo, " affermano il Dr. Walter Fietz e il Dr. Michael Wolf dell'Istituto di Fisica Tecnica (ITEP) del KIT. Il materiale è ossido di bario-rame di terre rare (REBCO in breve), la cui superconduttività è nota dal 1987. Tuttavia, lunghe lunghezze del superconduttore possono essere prodotte solo sotto forma di nastri sottili. "Abbiamo sviluppato un metodo in cui diversi nastri REBCO sono disposti in modo tale da formare una croce. Il cavo risultante può trasportare correnti molto elevate, "dice Fietz.

    L'HTS CroCo ha una maggiore capacità di trasporto di corrente, ma necessita di meno spazio e ha un peso inferiore rispetto ai tradizionali cavi in ​​rame o alluminio. Anche la produzione del cavo è altamente efficiente. L'innovativo processo di produzione sviluppato da KIT combina diversi passaggi. "Attualmente, raggiungiamo una velocità di produzione di un metro al minuto sulla scala dimostrativa, " dice Wolf. In uno stabilimento industriale di dimensioni adeguate, lunghezze di cavo di diverse centinaia di metri e più potrebbero essere fattibili, che ridurrà i costi. Poiché lo strato superconduttore che trasporta l'alta corrente misura solo pochi millesimi di millimetro, le spese materiali sono mantenute entro limiti ragionevoli. "La produzione in serie è ancora impedita dagli alti costi per la complessa produzione dei nastri REBCO, "Lupo dice, "ma l'industria sta già sviluppando nuovi processi per ridurre i costi".

    CroCo è adatto per la generazione ad alta efficienza energetica di campi magnetici elevati e per il trasporto di grandi quantità di energia elettrica. In futuro, questi cavi potrebbero essere utilizzati per integrare grandi parchi eolici o centrali solari nella rete e per progettare "autostrade elettriche" più snelle. Se si utilizza idrogeno liquido per il raffreddamento, CroCo può anche trasportare energia chimica ed elettrica insieme. "In linea di principio, un CroCo può essere applicato ovunque lo spazio sia limitato, ma la quantità di energia elettrica da trasportare è elevata, " dice Fietz. Quindi, l'applicazione nelle navi e persino nei futuri aeroplani elettrici è fattibile.

    L'HTS CroCo consente il trasporto attuale ad alta efficienza energetica per le tecnologie future. Credito:ITEP, KIT

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