تولید کابل‌های فشار قوی با استفاده از کلسیم و آلومینیم

به گزارش گروه بین الملل زیست نیوز، کابل های فشار قوی برق به طور معمول از هسته فولادی و روکش آلومینیومی ساخته می شوند. اگرچه آلومینیوم پس از طلا، نقره و مس، چهارمین فلز رسانای برتر محسوب می شود، اما به تنهایی برای تولید کابل‌های برق مناسب نیست. آلومینیوم بیش از اندازه انعطاف پذیر بوده و می تواند زیر فشار وزن خود بیش از اندازه کشیده شود. برای برطرف کردن این قبیل مشکلات در تولید کابل‌های برق فشار قوی از هسته فولادی استفاده می شود تا شکل کابل‌ها ثابت باقی بماند.

از آنجایی که جریان متناوب از روکش آلومینیومی عبور می کند، هسته فولادی اساسا نقش خاصی در این زمینه ایفا نمی کند. هسته فولادی حتی برای انتقال جریان مستقیم نیز چندان خوب عمل نمی کند زیرا از نظر رسانایی در میان فلزات جایگاه دهم را به خود اختصاص داده است. همچنین، فولاد و آلومینیوم زیر فشار و تغییر دما به میزان‌های مختلفی تغییر اندازه می دهند که در نهایت می تواند به شکستگی یا پاره شدن کابل منجر شود.

به منظور کاهش وزن کابل‌های فشار قوی و افزایش استحکام آنها، پژوهشگران آزمایشگاه "ایمز" از زیر مجموعه‌های وزارت انرژی آمریکا استفاده از پنجمین رسانای برتر در جهان یعنی کلسیم را مورد آزمایش قرار داده‌اند.

بر همین اساس، کابل فشار قوی تولید شده از کامپوزیت نانوکلسیوم-آلومینیوم وزنی کمتر از کابل‌های هسته فولادی فعلی دارد. کاهش وزن کابل نیاز به برج‌های تعلیق کمتر و تقریبا نصف شدن هزینه نصب خطوط انتقال برق را موجب می شود. تحت جریان مستقیم، استفاده از این کابل‌ها 10 درصد کارآمدتر نسبت به کابل‌های فعلی خواهد بود که کاهش مصرف و هزینه برای نیروگاه‌هایی که سوخت‌های فسیلی مصرف می کنند را در پی دارد.

افزون بر این، ماده کامپوزیتی جدید مشکلات تغییر اندازه فلزات در شرایط مختلف را ندارد. پژوهشگران امیدوارند هزینه تولید کابل‌های فشار قوی با استفاده از این کامپوزیت بیشتر از کابل‌های رایج فعلی نباشد.