Voor het aansluiten van windparken, voor gelijkstroomvoeding op schepen, of voor lichtgewicht en compacte hoogstroombekabeling in toekomstige elektrische vliegtuigen:wetenschappers van het Karlsruhe Institute of Technology (KIT) hebben een veelzijdige supergeleidende kabel ontwikkeld die gemakkelijk kan worden vervaardigd. Bij matige koeling, het transporteert elektrische energie met nauwelijks verliezen.

Supergeleiders transporteren elektrische stroom bij lage temperaturen met nauwelijks verliezen, wat ze aantrekkelijk maakt voor een aantal energiezuinige technologieën. Gebruikelijk, echter, ze vereisen koeling met vloeibaar helium tot een temperatuur van bijna min 269 graden Celsius. Een nieuwe kabel gemaakt door KIT, de High-temperature Superconductor Cross Conductor (HTS CroCo) kan al worden gebruikt bij min 196 graden Celsius. "Dit komt door het speciale materiaal dat we gebruiken, " zeggen Dr. Walter Fietz en Dr. Michael Wolf van KIT's Institute for Technical Physics (ITEP). Het materiaal is zeldzame-aarde barium-koperoxide (kortweg REBCO), waarvan de supergeleiding al sinds 1987 bekend is. lange lengtes van de supergeleider kunnen alleen in de vorm van dunne tapes worden vervaardigd. "We hebben een methode ontwikkeld waarbij meerdere REBCO-tapes zo worden gerangschikt dat ze een kruis vormen. De resulterende kabel kan zeer hoge stromen transporteren, ', zegt Fitz.

De HTS CroCo heeft een hogere stroombelastbaarheid, maar heeft minder ruimte nodig en weegt minder dan conventionele koperen of aluminium kabels. De vervaardiging van de kabel is ook zeer efficiënt. Het door KIT ontwikkelde innovatieve productieproces combineert verschillende stappen. "Momenteel, we halen een productiesnelheid van één meter per minuut op de demonstratieschaal, " zegt Wolf. In een dienovereenkomstig geschaalde industriële faciliteit, kabellengtes van enkele honderden meters en meer mogelijk zijn, wat de kosten zal drukken. Omdat de supergeleidende laag die de hoge stroom draagt ​​slechts enkele duizendsten van een millimeter meet, materiële kosten binnen redelijke grenzen worden gehouden. "Massaproductie wordt nog steeds voorkomen door de hoge kosten voor de complexe fabricage van REBCO-tapes, "Wolf zegt, "maar de industrie ontwikkelt al nieuwe processen om de kosten te verlagen."

CroCo is geschikt voor het energiezuinig opwekken van hoge magnetische velden en voor het transporteren van grote hoeveelheden elektrische energie. In de toekomst, deze kabels kunnen worden gebruikt om grote windparken of zonne-energiecentrales in het net te integreren en om slankere "elektriciteitssnelwegen" te ontwerpen. Als vloeibare waterstof wordt gebruikt voor koeling, CroCo kan zelfs chemische en elektrische energie samen transporteren. "In principe, een CroCo kan overal worden toegepast waar de ruimte beperkt is, maar de hoeveelheid te transporteren elektrische energie is hoog, "zegt Fietz. Vandaar, toepassing in schepen en zelfs in toekomstige elektrische vliegtuigen is haalbaar.