Forskere ved Chalmers University i Gøteborg har oppdaget at ulike varianter av karbonkulen C60, et nanomateriale i molekylgruppen fullerener, gir en svært sterk beskyttelse av isoleringsplasten som brukes i høyspentkabler.
Metoden kan ifølge forskere ved universitetet gjøre det mulig å transportere elektrisitet langt mer effektivt i framtiden.
– Å redusere energitapene ved elkraftoverføring er en av de tre viktigste faktorene for morgendagens energisystem. De to andre er utvikling av fornybare energikilder og teknikker for å lagre energien, sier Christian Müller til Teknisk Ukeblad.
Han er en av åtte Chalmers-forskere innen kjemi, kjemiteknikk, materialteknikk og produksjonsteknikk, som har samarbeidet med en gruppe plast-forskere fra Borealis.
Les også: Fornybar kraft for første gang størst i Tyskland
Energitap
Når elektrisitet fra et kraftverk skal overføres til strømforbrukerne, går alltid en viss mengde av energien tapt.
Jo høyere spenning det er i en overføringskabel, desto flere elektroner lekker ut i kabelens isoleringsmateriale og bryter det ned.
Dette begrensninger på kabelens spenningsnivå.
Men, dersom isoleringsplasten i overføringskabelen utstyres med karbonkuler i nanostørrelse, tåler kabelen hele 26 prosent høyere spenning, ifølge forskerne.
Og det med bare små mengder fulleren tilsatt i isoleringsplasten.
– Disse molekylene kan beskrives som en nanometer-stor fotball, bestående av 60 symmetrisk plasserte karbonatomer. Molekylene er svært gode på å absorbere elektroner, sier Müller.
Forskerne har gjennomført undersøkelser på vekselsstrømkabler, og planlegger nye forsøk med likestrømskabler.
Les også: Nå blir Norge eneste land i Norden uten havvindpark
Tunge kabler
I dag er det en stor utfordring for kabelindustrien å finne ut hvordan man skal øke effektiviteten i overføringskabler uten gjøre dem tykkere.
Den tunge vekten gjør kablene vanskelig å håndtere.
Produsenter av overføringskabler kan ifølge Müller velge å bruke den nye metoden til å øke spenningsnivået i kablene, eller å gjøre isolasjonen til strømkablene tynnere.
Resultatet fra Chalmers ble nylig publisert i det anerkjente vitenskapelige tidsskriftet Advanced Materials.
Havvind
At det er mulig å beskytte isoleringsmateriale ved hjelp av tilsetningsmaterialer, har vært kjent siden 1970-tallet, men så langt har det vært lite kunnskap om eksakt hva og hvor mye som bør tilsettes.
Metoden kan bety reduserte energitap for fornybar energiproduksjon blant annet i offshore vindparker, som gjerne ligger flere titalls kilometer fra land, og av og til enda lengre ut.
Metoden kan også få betydning for hele kraftnettet, som må drives mer effektivt i framtiden, mener forskerne.
Les også:
Her vil de etablere Norges første «havvindfabrikk»
