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LW8DJW > INFO 27.04.11 16:38l 149 Lines 8464 Bytes #999 (0) @ LUNET
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Hallan un posible nuevo estado de la materia en superconductores
Un físico chino podría haber encontrado la explicación a un misterio que ha
desconcertado a los científicos durante 20 años neoteo.
Hallan un posible nuevo estado de la materia en superconductores
American Superconductor
A diferencia del cobre, los superconductores no poseen resistencia eléctrica
Hace unos 20 años que los científicos encontraron un inexplicable vacío en la
estructura electrónica de ciertos supeconductores de alta temperatura. Ahora,
una nueva investigación realizada por un equipo liderado por el físico Zhi-
Xun Shen podría haber descubierto las razones de este misterio: la brecha
podría evidenciar la existencia de un nuevo estado de la materia. El
descubrimiento podría servir para conseguir materiales que presenten
superconductividad a temperatura ambiente, algo que seguramente cambiaría
nuestras vidas.
Hallan un posible nuevo estado de la materia en superconductores
Greg Stewart, SLAC Una recreación del fenómeno
Es posible que uno de los misterios mßs antiguos que poseen los materiales
superconductores haya sido resuelto. Desde hace unos 20 años que los
científicos saben que, a determinadas temperaturas, los materiales
superconductores presentan un vacío inexplicable en sus estructuras
electrónicas. Este fenómeno podría ser explicado por la presencia de un nuevo
estado -previamente desconocido- de la materia. O al menos, esta conclusión
es a la que ha llegado un equipo de científicos liderado por el físico Zhi-
Xun Shen, del Instituto de Stanford para la Ciencia de los materiales y
energía (SIMES), que es una empresa conjunta del Departamento de energía
(DOE) SLAC National Accelerator Laboratory y la Universidad de Stanford.
Zhi-Xun Shen estß convencido que este trabajo proporciona la mßs fuerte
evidencia encontrada hasta la fecha de la existencia de un nuevo estado de la
materia. Ademßs, la investigación podría brindar las claves necesarias para
lograr materiales superconductores capaces de funcionar a temperatura
ambiente.
Los supeconductores no presentan resistencia al paso de la energía eléctrica,
permitiendo la construcción de electroimanes extremadamente potentes, como
los utilizados en trenes de levitación magnética o aceleradores de partículas
como el LHC. Sin embargo, estos materiales solo mantienen sus propiedades a
temperaturas muy bajas, a menudo cercanas al cero absoluto. Los detalles del
trabajo de Zhi-Xun Shen fueron publicados en el número 25 de marzo de la
revista Science, y en él se destaca que uno de los obstßculos mßs importante
que impiden el desarrollo de superconductores a altas temperaturas es el
hecho de que aún los que poseen esa propiedad a temperaturas bastante mayores
que cero absoluto deben ser refrigerados a mitad de camino a 0 grados Kelvin
antes de que funcionen. Conseguir que un material presenten
superconductividad a temperatura ambiente sin necesidad de este enfriamiento
previo haría posible la distribución de electricidad sin pérdidas y muchos
otros adelantos que, en conjunto, cambiarían nuestras vidas.
Un nuevo paso en el desarrollo de cables superconductores
El proyecto internacional con participación española ha demostrado la
viabilidad de los cables superconductores de alta temperatura y bajo nivel de
pérdidas si se utilizan cintas superconductoras. Llamado SUPER3C, este
proyecto de investigación aplicada comprende el desarrollo, fabricación y
ensayo de un modelo funcional: un cable monofßsico de 30 metros de longitud y
17 MVA (10 kV, 1 kA) de potencia, con sus terminaciones.
Durante las dos últimas décadas, el desarrollo de cables Superconductores de
Alta Temperatura (HTS) ha permitido soñar con aplicaciones futuras a gran
escala. Entre ellos, los cables eléctricos de potencia son el mejor ejemplo
para aprovechar las altas densidades de corriente alcanzadas en los
materiales superconductores.
La características bßsicas de estos cables de alta temperatura son, por un
lado, la capacidad de transportar la electricidad a tensiones mßs bajas que
los cables convencionales, lo cual disminuye drßsticamente la potencia
reactiva y las pérdidas, y, por otro lado, su baja impedancia, lo que permite
la conexión directa entre subestaciones eléctricas, prescindiendo de los
transformadores y simplificando la red de suministro.
De este modo, podrßn transmitirse grandes cantidades de electricidad de forma
mßs eficiente y con menos pérdidas. Los cables superconductores de alta
temperatura son asimismo inertes para el medio ambiente. No generan ningún
campo magnético externo, gracias a su apantallamiento superconductor, y su
excelente aislamiento térmico elimina cualquier tipo de impacto de la
temperatura sobre el entorno del cable. Así, los cables superconductores de
alta temperatura necesitan un espacio reducido y pueden instalarse en tubos o
conductos ya existentes.
Los prototipos de cables superconductores de alta temperatura han sido
fabricados en el mundo entero a base de multifilamentos de bismuto, como
elementos conductores de corriente. En la actualidad, esta tecnología se
encuentra en una fase precomercial. Sin embargo, se espera que en un futuro
próximo estos cables sean sustituidos por cables superconductores de alta
temperatura de segunda generación, es decir, por cintas superconductoras
(Coated Conductor).
Se han hecho ya algunos y otros proyectos se estßn desarrollando en este
momento en el mundo. Entre ellos, el proyecto SUPER3C, financiado por la
Unión Europea, permitió a trece compañías europeas desarrollar un cable de
media tensión que utiliza el último y mßs prometedor tipo de
superconductores: las cintas superconductoras.
El objetivo de SUPER3C es demostrar la viabilidad de los cables
superconductores de alta temperatura y bajo nivel de pérdidas empleando
cintas superconductoras. Comprende el desarrollo, fabricación y ensayo de un
modelo funcional consistente en un cable monofßsico de 30 metros de longitud
y 17 MVA (10 kV, 1 kA) de potencia, con sus terminaciones.
El proyecto -realizado entre junio de 2004 y diciembre de 2008— implicó a 13
empresas privadas de seis países. La Universidad Tecnológica de Tampere
(Finlandia) lideró las tareas del modelado de cables con el apoyo del
Instituto de Bratislava de Ingeniería Eléctrica de la Academia Eslovaca de
Ciencias, el cual era responsable de fabricar los modelos de cables
reducidos, y del Centro para el Desarrollo de Materiales Aplicados de Gotinga
(ZFW GmbH, Alemania) para la arquitectura y caracterización de las cintas
superconductoras. Bruker HTS (Alemania) lideró el desarrollo y la fabricación
de las cintas superconductoras con el apoyo de Nexans SuperConductors
(Alemania) y el Instituto de Ciencias de los Materiales de Barcelona (ICMAB,
España).
El proyecto dio como resultado un cable monofßsico de 30 metros de longitud
que fue sometido a un completo programa de pruebas, incluyendo ensayos
dieléctricos para clase de 24 kV y pruebas de cortocircuito de hasta 40 kA
durante un segundo. Gracias al diseño mejorado de su arquitectura interna, se
pudo alcanzar el objetivo de diseñar un cable de 17 MVA de potencia con un
número menor de cintas superconductoras, incrementando sus propiedades
dieléctricas.
A través del estudio de diversos casos, el proyecto trató también el anßlisis
de la integración de los cables superconductores de alta temperatura en la
red eléctrica, así como su impacto social y económico. El estudio permitió
identificar los escenarios mßs prometedores para integrar los cables
superconductores de alta temperatura en los sistemas eléctricos de potencia.
Teniendo en cuenta el extraordinario desafío tecnológico que supone para el
desarrollo de futuras aplicaciones de los superconductores en la red
eléctrica, el proyecto ha alcanzado la mayor parte de sus objetivos.
LW8DJW BBS 145070 mhz
BUENOS AIRES ARGENTINA
GF05TH
OPERADOR: JORGE M LOPEZ
Mail jorgelopez07@hotmail.com
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