Vellykkede test af en køligere måde at transportere elektricitet på

Som en metalpython, det enorme rør, der snager gennem en CERN-højteknologisk hal, er faktisk en ny elektrisk transmissionslinje. Denne superledende linje er den første af sin art og gør det muligt at transportere store mængder elektrisk strøm inden for et rør med en relativt lille diameter. Lignende rør kunne meget vel bruges i byer i fremtiden.

Denne 60 meter lange linje er udviklet til CERNs fremtidige accelerator, High-Luminosity LHC, som forventes at komme i drift i 2026. Testene begyndte sidste år, og linjen har transporteret 40, 000 ampere. Dette er 20 gange mere end hvad der er muligt ved stuetemperatur med almindelige kobberkabler af en lignende størrelse. Linjen består af superledende kabler fremstillet af magnesiumdiborid (MgB ₂ ) og giver ingen modstand, gør det muligt at transportere meget højere strømtætheder end almindelige kabler, uden tab. Hagen er, at for at fungere i en superledende tilstand, kablerne skal afkøles til en temperatur på 25 K (-248 ° C). Den placeres derfor inde i en kryostat, et termisk isoleret rør, hvori et kølevæske, nemlig heliumgas, cirkulerer. De reelle resultater er udviklingen af ​​en ny, fleksibelt superledende system og brug af en ny superleder (MgB ₂ ).

Efter at have bevist, at et sådant system er muligt, i slutningen af ​​marts testede teamet forbindelsen til systemtemperaturenden. I LHC med høj lysstyrke, disse linjer forbinder effektomformere til magneterne. Disse omformere er placeret i en vis afstand fra speederen. De nye superledende transmissionslinjer, som måler op til 140 m i længden, vil fodre flere kredsløb og transportere elektrisk strøm på op til 100, 000 ampere.

"Magnesiumdiboridkablet og de strømledninger, der forsyner magneterne, er forbundet ved hjælp af høj temperatur ReBCO (sjældne jordarter bariumkobberoxid) superledere, også en udfordrende innovation til denne type applikationer, "forklarer Amalia Ballarino. Disse superledere kaldes" høj temperatur ", fordi de kan fungere ved temperaturer på op til omkring 90 kelvin (-183 ° C), i modsætning til kun et par kelvin i tilfælde af klassiske lavtemperatur superledere. De kan transportere meget høje strømtætheder, men er meget vanskelig at arbejde med, deraf imponerende holdets præstation.

Test af linjen med dens nye forbindelse repræsenterer en vigtig milepæl i projektet, da det beviser, at hele systemet fungerer korrekt. "Vi har nye materialer, et nyt kølesystem og hidtil usete teknologier til at levere magneterne på en innovativ måde, ”siger Amalia Ballarino.

Projektet har også fanget omverdenens opmærksomhed. Virksomheder bruger arbejdet på CERN til at undersøge muligheden for at bruge lignende transmissionsledninger (ved højspænding), i stedet for konventionelle systemer, at transportere elektricitet og strøm over lange afstande.