Cáp siêu dẫn – với khả năng dẫn điện gần như hoàn hảo là công nghệ giúp tiết kiệm năng lượng cho thế giới, cùng với nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng cao, trong đó đặc biệt phải nói tới điện. Nghiên cứu cho thấy cáp siêu dẫn có thể dẫn điện cao thế với mức điện trở gần = 0 nhờ vào chất siêu dẫn, cách đây khoảng 1 thập kỷ thì công nghệ này tưởng chừng vẫn còn nằm trên sách vở, nhưng trong vài năm tới chuẩn bị có nhiều dự án lắp đặt cáp siêu dẫn được ứng dụng thực tế.
Công nghệ siêu dẫn
Cáp siêu dẫn được cho là có khả năng dẫn điện gấp 4 – 5 lần so với cáp đồng có cùng tiết diện lõi. Chỉ riêng một sợi dây siêu dẫn có khả năng dẫn điện tốt hơn 10 lần so với dây đồng cùng kích thước và chỉ cần nhỏ bằng một sợi tóc. Vậy công nghệ này đạt được như thế nào?
Chất siêu dẫn được nghiên cứu là có khả năng dẫn điện gần như hoàn hảo (điện trở dây ~ 0) khi nó được làm lạnh ở nhiệt độ siêu dẫn. Ngày này các nhà sản xuất cáp siêu dẫn sử dụng ni tơ lỏng để làm lạnh dây siêu dẫn bên trong lõi cáp xuống khoảng – 200 độ C là điều khả thi với chi phí chấp nhận được, vì vậy không ngạc nhiên nếu khẳng định rằng cáp siêu dẫn sẽ còn được nghiên cứu, nâng cấp để cải thiện hiệu quả vận hành cũng như tận dụng được các nguồn nguyên liệu dồi dào, tất cả cho mục tiêu tiết kiệm năng lượng toàn cầu.
Các nhà khoa học Hoa Kỳ đang kỳ vọng rằng công nghệ HTSrs có thể tiết kiệm hơn 10774 GWhr năng lượng và 1638940 tấn carbon, 16891 tấn SOx và 8351 tấn NOx vào năm 2025…
Dự án cáp siêu dẫn dài nhất thế giới
Dự án “Superlink” được bật đèn xanh, tập đoàn sản xuất cáp điện NKT và 6 đối tác khác hiện bắt đầu phát triển nguyên mẫu của công nghệ cáp điện siêu dẫn sẽ được thiết kế đặc biệt cho thành phố Munich, Đức. Superlink có chiều dài 12km sau khi hoàn thành sẽ trở thành dự án cáp siêu dẫn dài nhất thế giới.
- Cáp điện siêu dẫn cho phép truyền tải điện liên tục với công suất định mức 500 MW và cấp điện áp 110 kV trong khi kết cấu cáp nhỏ hơn bất kỳ loại cáp cao thế tương tự;
- SuperLink được lên kế hoạch lắp đặt trong các ống dẫn cáp hiện có;
- Cáp siêu dẫn được làm mát đến âm 200ºC trong một mạch kín bằng nitơ chất làm lạnh vô hại với môi trường.
Với 1,5 triệu dân, Munich là một thành phố mang nhiều ý nghĩa để tổ chức nhiều dự án phát triển và thử nghiệm khả năng của cáp điện siêu dẫn nhằm mở rộng lưới điện ở các khu vực đô thị. Các thành phố lớn trên thế giới đang phải đối mặt với những thách thức tương tự với việc dân số ngày càng gia tăng dẫn đến nhu cầu ngày càng tăng về điện, điều này đang thách thức khả năng của các lưới điện hiện có.
Với sự hợp tác chặt chẽ của các đối tác dự án khác là Linde plc, THEVA, Đại học Khoa học Ứng dụng South Westphalia (FH-SWF), Stadtwerke München Infrastruktur, Viện Công nghệ Karlsruhe (KIT) và Stadtwerke München, tập đoàn NKT hiện bắt đầu phát triển công nghệ dựa trên chất siêu dẫn nhiệt độ cao cho Stadtwerke München Infrastruktur, một công ty con của Stadtwerke München.
