Det nye isolasjonsmaterialet forbedrer transporten av elektrisitet

Høyspent DC -kabler som effektivt kan transportere strøm over lange avstander spiller en viktig rolle i strømforsyningen vår. Derfor er optimalisering av ytelsen en stor utfordring. Med dette målet i tankene presenterer forskere ved Chalmers University of Technology et nytt isolasjonsmateriale opptil tre ganger mindre ledende, og tilbyr betydelige forbedringer i egenskapene og ytelsen til slike kabler. Hvis vi skal overgå til en verden drevet av fornybar energi, er det viktig med effektiv langdistanseoverføring av elektrisitet, ettersom forsyning (fornybare energikilder som vind- og solcelleparker, så vel som vannkraftdammer) ofte er langt unna. Av byer. , der det er mest av etterspørselen. Høyspent likestrømskabler, eller HVDC -kabler, er det mest effektive middelet for å transportere elektrisitet over lange avstander.

HVDC -kabler med et isolasjonslag kan begraves under jorden eller legges på havbunnen, noe som muliggjør betydelig utvidelse av nettverk, og mange prosjekter pågår for tiden for å koble forskjellige deler av verden. I Europa, for eksempel, vil NordLink -prosjektet koble Sør -Norge og Tyskland sammen, og HVDC -kabelprosjekter utgjør en viktig del av energiewende, Tysklands overordnede plan for å gå over til en mer miljømessig bærekraftig strømforsyning.
“For at vi skal håndtere den økende globale etterspørselen etter elektrisitet, er effektive og sikre HVDC -kabler en viktig komponent. Tilførselen av fornybar energi kan svinge, så det å kunne transportere elektrisitet gjennom langdistanse er en nødvendighet for å sikre en stabil og pålitelig distribusjon, sier Christian Müller, forskningsleder og professor ved Institutt for kjemi og kjemiteknikk. Av Chalmers . University of Technology. ”

Under transport bør så lite energi som mulig gå tapt. En måte å redusere overføringstap på er å øke likestrømsspenningen.

porträttbild Xiangdong Xu

READ  'Hundred Words for Snow' går gjennom Theatrical Outfit

“En økning i overføringsspenning påvirker imidlertid isolasjonen av en HVDC -kabel negativt,” forklarer Xiangdong Xu, forskningsspesialist ved Institutt for elektroteknikk ved Chalmers University of Technology.

Forskere kommer nå med en ny måte å redusere ledningsevnen til et isolerende materiale.

Et materiale som gir kabler tre ganger mindre ledningsevne.

Grunnlaget for det nye materialet er polyetylen, som allerede brukes til å isolere eksisterende HVDC -kabler. Nå, ved å tilsette svært små mengder, 5 deler per million, av den konjugerte polymeren kjent som poly (3-heksyltiofen), var forskerne i stand til å redusere elektrisk ledningsevne opptil tre ganger.

Tilsetningsstoffet, også kjent som P3HT, er et mye studert materiale, og gitt de små mengdene som kreves, åpner det nye muligheter for produsenter. Andre mulige stoffer som har blitt brukt tidligere for å redusere konduktivitet er nanopartikler av forskjellige metalloksider og andre polyolefiner, men disse krever betydelig høyere mengder.

“Innen materialvitenskap streber vi etter å bruke tilsetningsstoffer i så små mengder som mulig, for å øke potensialet for at de kan brukes i industrien og for bedre resirkuleringspotensial. Det faktum at bare en veldig liten mengde av dette tilsetningsstoffet er nødvendig for å oppnå effekten er en stor fordel, sier Christian Müller.

En oppdagelse som kan føre til et nytt forskningsfelt

Konjugerte polymerer, for eksempel P3HT, har tidligere blitt brukt til å designe fleksible, trykte elektroniske komponenter. Dette er imidlertid første gang de har blitt brukt og testet som tilsetningsstoff for å endre egenskapene til en grunnleggende plast. Derfor tror forskerne at deres oppdagelse kan føre til mange nye applikasjoner og retninger for forskning.

READ  Ny applikasjon for å bekjempe ryggsmerter

“Vårt håp er at denne studien virkelig kan åpne opp for et nytt forskningsfelt, og inspirere andre forskere til å studere design og optimalisering av plast med avanserte elektriske egenskaper for energilagring og transportapplikasjoner,” sier Christian Müller.

/ Universitetspublikasjon. Dette materialet er hentet fra kildeorganisasjonen og kan være av engangskarakter, redigert for klarhet, stil og lengde. Se i sin helhet her.

Legg att eit svar

Epostadressa di blir ikkje synleg. Påkravde felt er merka *