Nejdelší supravodivý kabel na světě

Celý kabel je obalen speciálním chladícím pouzdrem, které pomocí kapalného dusíku chladí keramický materiál na teplotu menší než je -200 stupňů Celsia

Asi kilometr dlouhý supravodivý kabel na bázi speciální hluboce podchlazené keramiky se stal nedávno součástí elektrické rozvodné sítě v německém městě Essenu.

Supravodivost je kvantově mechanický (tedy mikroskopický) jev, který se však projevuje i v okem viditelném (makroskopickém) světě. Supravodivý materiál neklade prakticky žádný odpor vůči jím procházejícímu elektrickému proudu. Neuvolňuje se přitom žádné ohmické teplo a při dopravě elektrické energie supravodičem nejsou zaznamenávány skoro žádné ztráty. Supravodivý materiál dále ze svého objemu vypuzuje magnetické siločáry, takže odpuzuje vnější magnetická pole. Během průchodu proudu supravodič sám kolem sebe vytváří velmi silné magnetické pole.

Kilometrový supravodivý kabel v Essenu spojil dvě transformátorové stanice, přičemž bylo dosaženo 5krát většího přenášeného elektrického výkonu než je obvyklé u porovnatelných měděných kabelů, navíc při skoro nulových ztrátách při přenosu. Jde o symbolické zahájení společného projektu firem RWE, Nexans a Technologického ústavu v Karlsruhe (KIT), který byl nazván AmpaCity. Provoz tohoto milníku na poli energetiky byl slavnostně zahájen na transformátorové stanici Herkules, přičemž kromě politických představitelů zde byl přítomen také nositel Nobelovy ceny Johannes Georg Bednorz, jehož objevy na poli vysokoteplotní supravodivosti u některých keramických materiálů v 80. letech minulého století umožnily i vytvoření tohoto kabelu. Prostřednictvím třífázového a koncentrického supravodivého kabelu je zde přenášen výkon 40 megawattů při elektrickém napětí 10 kilovoltů. Předchozí kabel podobných rozměrů přenášel 5krát menší výkon při 10krát vyšším elektrickém napětí.

Nejdelší supravodivý kabel na světě

Aby bylo možné přenášet kabelem tak velké výkony, je celý kabel obalen speciálním chladícím pouzdrem, které pomocí kapalného dusíku chladí keramický materiál na teplotu menší než je -200 oC. Právě díky této nízké avšak v tomto oboru relativně vysoké teplotě se použitá keramika stává elektrickým supravodičem. Pojem vysokoteplotní je zde totiž třeba chápat relativně, protože dřívější supravodiče bylo nutno chladit kapalným héliem, na teplotu velmi blízkou absolutní teplotní nule.

Supravodivý kabel je společným projektem firem RWE, Nexans a Technologického ústavu v Karlsruhe

Cílem projektu AmpaCity je zejména testování a rozvoj prvků páteřní a městské supravodivé elektrické sítě na území německého spolkového státu Severní Porýní - Vestfálsko. Supravodivé kabely by totiž umožnily odlehčení celé sítě, napřílad by učinily mnohé transformátorové stanice s konverzí 10 na 110 kilovoltů zcela zbytečnými.

Zdroje: Phys.Org, Nexans, RWE, KIT