Cables de bajo coste para impulsar aplicaciones de potencia

Gracias al desarrollo de cintas superconductoras viables, se está un paso más cerca de disfrutar de grandes ahorros de energía y reducir las emisiones perjudiciales.

Los superconductores se descubrieron hace unos cien años. Son materiales capaces de conducir electricidad de forma eficaz con muy pocas pérdidas de energía frente a los cables tradicionales. Actualmente se utilizan en aparatos de captación de imágenes médicas y en imanes de campo magnético intenso en instalaciones científicas y tienen un potencial enorme para convertirse en una tecnología realmente transformadora. No obstante, el principal desafío al que se enfrentan los superconductores de alta temperatura crítica es formar hilos y cables largos a bajo coste con el fin de transportar energía a grandes distancias.

En el proyecto EUROTAPES, financiado por la Unión Europea, un grupo de investigadores y empresas europeas han unido sus fuerzas para superar estas limitaciones y obtener sustratos de gran longitud destinados a la obtención de cintas superconductoras para corrientes elevadas. EUROTAPES utiliza un método adaptado de la impresión de chorro de tinta para obtener estructuras multicapa. Se trata de conductores recubiertos (CC) que se basan en un sustrato metálico. El método implica suspender nanopartículas en soluciones químicas o coloidales y, a continuación, imprimir las tintas una encima de la otra para obtener las cintas.

En particular, los científicos trabajan con la combinación de técnicas de depósito físicas y químicas con el fin de obtener cintas superconductoras, así como los nanocomposites y la tinta para imprimirlos. Los conductores de nanocomposite desarrollados tendrán fuerzas de anclaje de flujo intensas y corrientes críticas elevadas para campos magnéticos altos y ultra altos, gran resistencia mecánica y un grosor grande.

Por el momento, el trabajo se ha destinado a desarrollar nuevos avances que permitan reducir los costes de fabricación de los CC. Los científicos han estudiado arquitecturas de conductores simplificadas y han implementado métodos menos costosos a procesos de fabricación de grandes longitudes.

También han estudiado distintas opciones para procesar cables redondos con el fin de diseñar cables compactos. Se ha demostrado que una geometría helicoidal da lugar a pérdidas sumamente pequeñas con corriente alterna y a una mayor capacidad de transporte. Otro tema importante fue utilizar procesos químicos respetuosos con el medio ambiente como los precursores ecológicos con el fin de obtener los CC de bajo coste.

Excepto para las aplicaciones de potencia, los hallazgos del proyecto podrían tener un impacto importante en las aplicaciones médicas, como los escáneres de captación de imágenes por resonancia magnética. Además, las cintas superconductoras podrían proporcionar imanes de alto campo para fusión nuclear.

publicado: 2015-05-19
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