Superconduttori la sfida continua

Ha cento anni, ma non li dimostra. La superconduttività, scoperta nel 1911 dal fisico olandese Heike Kamerlingh, entrerà a breve nelle case di tutti, mandando in pensione il buon vecchio rame.

Un solo filo di materiale superconduttore, della stessa dimensione degli attuali fili in rame presenti negli impianti domestici, può condurre facilmente oltre 5000 ampère (la corrente utilizzata da 300 abitazioni!).

Ma cosa si intende per «facilmente»? I materiali superconduttori, in condizioni di freddo estremo (-268,95°C), conducono corrente elettrica senza dissipare energia. Ciò consentirebbe un minor impiego di materia prima perché si utilizzerebbero cavi più piccoli e allo stesso tempo si eviterebbero perdite nella rete di distribuzione con un notevole risparmio energetico.

L’applicazione di tali materiali per il trasporto di corrente attira le grandi industrie, ma rimane ancora da risolvere il problema degli elevati costi che presentano i superconduttori rispetto ai tradizionali cavi di rame, dovuti al processo di raffreddamento.

Da tempo comunque questa tecnologia ha applicazioni pratiche nella diagnostica medica, nella componentistica elettronica e anche nella telefonia cellulare. I rapidi progressi raggiunti negli ultimi anni hanno aperto la strada a nuovi progetti anche nel campo delle energie alternative, soprattutto nel settore eolico.

Per avere un maggior rendimento energetico, le pale delle turbine sono in genere di grandi dimensioni. Questo però comporta una struttura molto pesante (300 tonnellate circa) che non ne facilita il trasporto dall’industria al luogo di installazione. I ricercatori americani del National Renewable Energy Laboratory e del National Wind Technology Center, in stretta collaborazione con i colleghi dell’American Superconductor Coorporation, stanno sperimentando la tecnologia dei superconduttori per realizzare turbine che pesino circa un terzo di quelle attuali. Questi materiali mediamente sono più leggeri e, se portati a temperature molto basse, mostrano una resistenza elettrica estremamente bassa: ciò vuol dire, per esempio, che per generare la stessa quantità finale di energia, una turbina a superconduttori avrebbe bisogno di pale molto più piccole e leggere di una normale, perché sarebbe possibile immagazzinare una porzione di energia molto più grande.

La American Superconductor Coorporation non è nuova a sperimentazioni di questo genere. Alla metà degli anni Novanta, in collaborazione con l’italianissima Pirelli, ha realizzato infatti un cavo superconduttore lungo 50 metri con il quale è stata trasportata una densità di corrente di un ordine di grandezza superiore a quella massima ottenibile con i conduttori tradizionali di rame.

I vantaggi in termini di risparmio sono del tutto evidenti se si tiene conto anche della possibilità di aumentare in misura consistente la potenza trasmissibile in una linea già esistente, senza dover modificare la tensione o le dimensioni del cavo. La sostituzione dei cavi di rame con quelli superconduttori potrà essere effettuata riutilizzando gli stessi condotti o trincee del cavo preesistente ed evitando così nuove opere civili. Non solo, lo sviluppo forse di gran lunga più rilevante sarà conseguito quando cioè si potranno realizzare linee di trasporto elettrico lunghe fino a migliaia di chilometri, così da raggiungere anche le zone più remote.

Chiara Belli

http://www.giornaledibrescia.it/pagine-settimanali/scienza/superconduttori-la-sfida-continua-1.1016002

Pubblicato il 21 gennaio 2012 su Energia & Co., Quote. Aggiungi ai preferiti il collegamento . Lascia un commento.

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