Cables HTS

Superconductividad, hacen ya cerca de 100 años que se pasó del mito a la realidad en la esperanza de conseguir resistencia nula o próxima a esta en el flujo de electrones, este descubrimiento vio luz en 1911; el físico holandés Heike Kamerlingh Onnes lo descubrió enfriando lo suficiente al mercurio, 4,2 K (-269 °C) Las malas lenguas cuentan que el hallazgo tuvo lugar cuando Onnes pidió a un alumno que midiera la resistencia eléctrica del mercurio. El alumno regresó con la noticia de que la resistencia del metal desaparecía misteriosamente cuando la temperatura de la muestra alcanzaba los 4,2 K... a lo que Onnes replicó ordenándole que volviera al laboratorio a encontrar el "error" que había cometido. Tras repetir varias veces la experiencia llegaron a la conclusión de que habían realizado un descubrimiento histórico: Onnes recibió el Nóbel de física en 1913.

En años posteriores se encontraron muchos más materiales que poseían esta propiedad cuando se les enfriaba por debajo de un cierto punto crítico, la llamada temperatura de transición. La desaparición de la resistencia eléctrica no es la única propiedad asombrosa de los superconductores si no también su comportamiento frente a un campo magnético.

En 1987 se dio un salto gigantesco en esta empresa: Maw-Kuen Wu y Paul C. W. Chu descubrieron una cerámica de óxido de itrio, bario y cobre (YBCO) que era superconductora a 93 K. Esto significaba que estos materiales podían refrigerarse con nitrógeno liquido, que tiene un precio sensiblemente inferior al de la cerveza: hasta los refrigeradores de laboratorio más pequeños podían enfriarlos por debajo de la temperatura de transición. Por todo el mundo, los científicos se convirtieron en alfareros: ya se han descubierto centenares de cerámicas con temperaturas de transición cada vez más y más altas.

Entendiendo esta creciente rebaja en los costos de obtención de la superconductividad en COLUMBUS, Ohio, el 18 de septiembre del 2006 se inauguró el proyecto de 9 millones de dólares aproximadamente, utiliza un cable Superconductor de alta temperatura critica de segunda generación (HTS) para entregar eficientemente energía eléctrica a aproximadamente 8600 hogares y negocios en Columbus suburbana.

El sistema fue desarrollado por Southwire Company and its partners, American Electric Power (NYSE: AEP), Praxair (NYSE: PX), American Superconductor (NASDAQ: AMSC) y U.S. Department of Energy's Oak Ridge National Laboratory (ORNL).

Los cables de Superconductores Triax HTS representan una solución a la titánica tarea de llevar más electricidad a las áreas densamente pobladas, hay pocos sitios subterráneos para enterrar el cable. El coste de construir los túneles o los conductos nuevos, incluyendo el coste de adquirir los derechos de paso, para poner el cable adicional es prohibitivo - representan hasta el 75 por ciento de un proyecto del cable. Con su capacidad más alta, los cables superconductores tienen el potencial de multiplicar la fuente de electricidad a un área usando la huella existente de la infraestructura. Los cables Triax HTS usados en este proyecto son capaces de llevar hasta 3KA de corriente eléctrica, más de lo que cualquier proyecto ha podido realizar hasta ahora usando superconductores. A pesar de estas ventajas, los cables superconductores de alta temperatura siguen siendo costosos.

Durante los dos años próximos, este proyecto proporcionará una prueba inestimable, al mundo de la real aplicación de esta tecnología en la distribución de energía, me refiero a una reducción en la disipación de energía en el proceso aproximadamente de un 6 a 7%; esto demuestra las investigaciones previas a este proyecto; desafortunadamente aun los superconductores tienen pérdidas, cuando se transporta corriente alterna, pero esta perdida se reduce cuando se transporta corriente continua. Las pérdidas ocurren debido a las imperfecciones en varios componentes del cable, Las pérdidas totales en un cable son aprox. 10 W/m por fase en la carga completa.

El cable Triax coloca los tres conductores necesarios de la fase alrededor de una base central común, rodeada por un protector de cobre. Diseños anteriores requirieron un cable separado para cada fase. El diseño más compacto de Triax reduce por la mitad la cantidad de alambre HTS necesitado. También reduce el área superficial fría. Ambas innovaciones bajan el coste de cables HTS.

Esta breve introducción es una muestra del futuro que nos espera, debido al vasto campo de aplicaciones de esta tecnología solo nos queda dejar a la imaginación el bosquejo de este futuro, y no podemos dejar de imaginar en ese futuro los trenes levitadotes, computadoras ultrarrápidas y compactas. Más información sobre el nuevo diseño del cable de HTS y el proyecto de demostración de la subestación Bixby, la puede encontrar en: http://www.supercables.com