اَبا اِباد

The world's first superconducting voltage transmission system

خاصیت ابررسانایی

از قرن هجدهم تا به امروز، از کابل‌های مسی به طور گسترده برای انتقال جریان استفاده می‌شده است.

علت آن نیز این است که فلز مس در مقایسه با دیگر فلزات، رسانایی بالایی داشته و در عین حال ارزان قیمت است. به علاوه این فلز انعطاف پذیری بالایی دارد و همچنین در مقابل حرارت مقاوم است. البته ممکن است با توجه به نوع کاربرد، این کابل‌ها از آلومینیوم یا آلیاژهای آلومینیوم و مس ساخته شود. با وجود رسانایی الکتریکی بالای این مواد، باز هم میزان هدررفت انرژی در فواصل طولانی بسیار بالاست. به عنوان مثال، یک خط انتقال ۱۰۰۰ مگاواتی با ولتاژ ۵۰۰ کیلوولت، در یک فاصله‌ی ۵۰۰ کیلومتری، حدود ۲/۵ درصد یعنی چیزی حدود ۲۵ مگاوات اتلاف انرژی دارد. راه‌های مختلفی برای کاهش اتلاف در مسیر انتقال پیشنهاد شده است.

یکی از مواردی که محققان مدت زیادی است که در حال بررسی آن هستند، استفاده از ابررساناها در خطوط انتقال است. در دماهای بسیار پایین‌تر از صفر درجه‌ی سانتی‌گراد، مقاومت الکتریکی برخی از فلزات و انواع خاصی از مواد و آلیاژها، به صفر می‌رسد. به مواد در چنین حالتی، ابررسانا (superconducting) می‌گویند. این پدیده اولین بار در سال ۱۹۱۱، توسط فیزیک‌دان هلندی، هایکه کامرلینگ اونس کشف شد. زمانی که اونس دمای جیوه را به منفی ۲۶۹ درجه‌ی سانتی‌گراد رساند، مشاهده کرد که مقاومت الکتریکی جیوه ناگهان به صفر می‌رسد. برای درک تفاوت رسانایی ابررساناها با فلزات رایج، باید بدانیم که مقاومت الکتریکی مس حدود ده به توان شانزده برابر مقاومت یک ابررساناست. البته ابررساناها در دمای معمولی یافت نمی‌شوند، اما برای دستیابی به خاصیت ابررسانایی، لازم نیست همواره به دماهای بسیار پایین همچون منفی ۲۷۰ درجه برسیم. در سال ۱۹۸۶ دو محقق کمپانی IBM، یک ماده‌ی سرامیکی از جنس اکسید مس یافتند که در دمای منفی ۱۰۹ درجه‌ی سانتی‌گراد از خود خاصیت ابررسانایی نشان می‌دهد. به این مواد ابررساناهای دما بالا (HTS) گفته می‌شود. این دو محقق از این بابت برنده‌ی جایزه‌ی نوبل ۱۹۸۷ در فیزیک شدند.

از آنجایی که تامین دمای پایین، یکی از چالش‌های استفاده‌ی گسترده از ابررساناهاست، یافتن HTSها با دماهای بالاتر می‌تواند در آینده راهگشا باشد.
– اَباعِباد
تصویر- نخستین سیستم انتقال ولتاژ ابررسانای دنیا به طول ۶۰۰ متر که در سال ۲۰۰۸ در لانگ آیلند نیویورک افتتاح شد. این خط قابلیت انتقال ۵۷۴ مگاوات را دارد. این خط که به کمک نیتروژن مایع خنک می‌شود، در مقایسه با کابل‌های مسی، تا ۹۷ درصد از تلفات انتقال می‌کاهد. به شکل متفاوت غلاف اطراف کابل‌ دقت کنید.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *