About / Advertise
Ett nytt isoleringsmaterial för högspända likströmskablar där ledningsförmågan är tre gånger lägre än i dagens kablar är vad Chalmersforskare utvecklat. Resultatet kan leda till lägre överföringsförluster.
Vind-, sol- och vattenkraftverk är ofta placerade långt från slutanvändarna. Långa kablar krävs för att överföra energin, då passar högspänd likström.
Likströmskablar har många fördelar. En är att de kan grävas ner eller läggas på havsbotten, vilket gör att det går att bygga ut nätet och koppla ihop olika delar av världen.
För att minimera förlusterna i kablarna vill man öka överföringsspänningen. Men högre spänning ställer stora krav på isoleringsmaterialet runt ledningen.
– Det påverkar isoleringsmaterialet negativt. De påfrestningarna skulle däremot kunna avhjälpas om den elektriska ledningsförmågan i isoleringsmaterialet minskade tillräckligt, säger Xiangdong Xu, forskare på Institutionen för Elektroteknik på Chalmers, i ett pressmeddelande.
Här kommer forskarnas resultat in: ett nytt isoleringsmaterial.
Grunden är polyeten, en plast som redan används i isoleringsmaterial för högspända likströmskablar. Genom att tillsätta mycket små mängder av den konjugerade polymeren P3HT visar forskarna att det går att drastiskt minska isoleringsmaterialets elektriska ledningsförmåga.
Endast 5 ppm P3HT ger tre gånger lägre elektrisk ledningsförmåga jämfört med utan tillsatsen.
– Inom materialvetenskapen strävar vi efter att använda så få tillsatser som möjligt för att skapa bättre förutsättningar för att de ska komma till nytta i industrin och för att materialen ska kunna återvinnas bättre. Det är därför vi ser just att det endast krävs en mycket liten mängd tillsats för att uppnå goda resultat, som en stor fördel med det här materialet, säger Christian Müller, som är professor och forskningsledare.
Konjugerade polymerer, som till exempel P3HT, har tidigare använts för att konstruera böjbar och tryckt elektronik. Däremot är det första gången som de används och prövas som tillsats för att förändra egenskaperna i en vanlig plast.
– Vår förhoppning är att den här studien kan dra igång ett nytt forskningsfält och inspirera andra forskare att undersöka design och optimering av plaster med avancerade elektriska egenskaper, för energitransporter och lagrings applikationer, konstaterar Christian Müller.
Forskarna publicerade en vetenskaplig artikel i ämnet nyligen (länk).
