Сверхпроводящая катушка повысит эффективность ветряных турбин
Классические морские ветряные турбины являются дорогими и сверхсложными механизмами – по большей части из-за их сложных и требующих нередкого техобслуживания редукторов. Шариар Хоссейн Ииз Университета Воллонгонга, Австралия, пробует отыскать метод снизить производственные затраты и существенно расширить эффективность турбин, заменив редукторы суперпроводящей катушкой.
Редукторы в турбине соединяют низкооборотный вал, поворачивающийся при помощи лопастей турбины, с скоростным валом, вращающим генератор, повышая скорость вращения с 30-60 на входе до 1000-1800 оборотов в 60 секунд на выходе – скорость, нужная для работы генератора.
Дабы снизить цена, проблемы потери и количество обслуживания эффективности от применения редукторов, Хоссейн, ученый-материаловед Электронных Материалов и Института Сверхпроводимости при Университете, дотируемый Исследовательским Советом Австралии в 2013 году в рамках приза Discovery Early Career Researcher Award (DECRA), разрабатывает сверхпроводящую катушку на базе диборида бора – соединения и магния магния – что, по словам ученого, весьма легко и дешево создавать и он может разрешить турбинам трудиться по большому счету без дорогих и громоздких редукторов.
В отличие от классического бронзового провода, в котором от 7 до 10 процентов энергии теряется за счет сопротивления, в то время, когда электрический ток посылается по проводу, суперпроводящая цепь не утратит энергию, потому, что не владеет электрическим сопротивлением. Это разрешит электричеству вечно циркулировать в цепи, даже в том случае, если внешнее питание отключено.
По словам врача Хоссейна, самая громадная неприятность на данный момент это поддержание сверхнизкой температуры около катушки для обеспечения сверхпроводимости. Для решения данной неприятности он собирается использовать криогенные охладители в две ступени. Первый охладитель будет охлаждать катушку до -218° C, после этого второй будет охлаждать дополнительно до -253° C. По словам исследователя, диборидовая, вотличие от ниодимовой катушки, способна выдерживать значительно более высокую плотность тока.
Не обращая внимания на весьма важное охлаждение, такие катушки являются дешевле, чем при применении высокотемпературных сверхпроводников, каковые сверхпроводят при температуре -135° C, но имеют цена 21 доллар за метр, в то время как проводник из диборида магния обойдется порядка 0.8 аммериканского доллара за метр.
Ко мне возможно добавить, что для охлаждения неодимовой катушки нужно применять очень дорогой жидкий гелий, в то время как для охлаждения детищя доктора Хоссейна достаточно недорогого газообразного гелия.
По словам исследователя, для производства турбины мощностью в 10 МВт пригодится около 200 километров сверхпроводника. При с неодимом цена катушки составит порядка 2.5 миллиона долларов, в то время как диборид магния разрешит снизить эту цена до 153 000 долларов.
«Австралия отчаянно испытывает недостаток в источниках возобновляемой энергии», говорит врач Хоссейн. «Ветер недорогой, чистый и у нас его в избытке утром и вечером, в ясный и дождливый сутки. А учитывая то, что Австралия имеет прибрежную линию длиной в 35000 километров, пространство для установки прибрежных ветроэлектростанций фактически не ограничено. При помощи индустрии Австралия сможет взять первые сверхпроводящие ветряные турбины уже через пять лет, без неприятностей».
Facepla.net по данным: media.uow.edu.au
