science >> Wetenschap >  >> Fysica

Ontwikkelen van supergeleidende kabels van de volgende generatie

Een afbeelding van de Conductor on Round Core-kabels ontwikkeld door onderzoekers met het Center for Advanced Power Systems and Advanced Conductor Technologies. Krediet:geavanceerde geleidertechnologieën

Onderzoekers van het Center for Advanced Power Systems (CAPS) van de Florida State University hebben in samenwerking met Advanced Conductor Technologies uit Colorado een nieuw, gebruiksklaar supergeleidend kabelsysteem gedemonstreerd - een verbetering van de supergeleidertechnologie die de ontwikkeling van technologieën zoals als volledig elektrische schepen of vliegtuigen.

In een paper gepubliceerd in Superconductor Science and Technology , demonstreerden de onderzoekers een systeem dat heliumgas gebruikt voor cruciale koeling. Supergeleidende kabels kunnen elektrische stroom zonder weerstand verplaatsen, maar ze hebben zeer lage temperaturen nodig om te functioneren.

"We willen deze kabels kleiner maken, met een lager gewicht en een lager volume", zegt co-auteur Sastry Pamidi, een FAMU-FSU College of Engineering professor en CAPS associate director. "Dit zijn zeer efficiënte stroomkabels en dit onderzoek is gericht op het verbeteren van de efficiëntie en bruikbaarheid die nodig zijn om de belofte van supergeleidertechnologie van de volgende generatie waar te maken."

Eerder werk toonde aan dat het lichaam van supergeleidende kabels kon worden gekoeld met heliumgas, maar de kabeluiteinden hadden een ander medium nodig voor koeling, zoals vloeibare stikstof. In dit artikel overwonnen onderzoekers dat obstakel en waren ze in staat om een ​​heel kabelsysteem te koelen met heliumgas.

Het werk geeft ingenieurs meer ontwerpflexibiliteit omdat helium een ​​gas blijft in een groter temperatuurbereik dan andere media. Vloeibare stikstof is bijvoorbeeld geen geschikt koelmedium voor sommige toepassingen, en dit onderzoek brengt supergeleidende technologie dichter bij praktische oplossingen voor die scenario's.

De paper is het nieuwste resultaat van de samenwerking tussen onderzoekers van CAPS en Advanced Conductor Technologies (ACT). Eerder teamwerk heeft geleid tot andere publicaties en tot de ontwikkeling van Conductor on Round Core (CORC)-kabels die het onderwerp waren van dit onderzoek.

"Door de noodzaak voor vloeibare stikstof om de stroomdraden van de supergeleidende kabel voor te koelen te verwijderen en in plaats daarvan hetzelfde heliumgas te gebruiken dat de kabel afkoelt, konden we een zeer compacte supergeleidende stroomkabel maken die in een continue modus kan worden gebruikt," zei Danko van der Laan, oprichter van ACT. "Daardoor is het een elegant systeem geworden dat klein en licht van gewicht is en een veel eenvoudigere integratie in elektrische schepen en vliegtuigen mogelijk maakt." + Verder verkennen

Nieuwe supergeleidertechnologie voor het transmissienet