وجد العلماء طريقة لتحسين عزل الأسلاك ذات الجهد العالي بشكل ملحوظ
في الوقت الحاضر ، تكتسب ما يسمى بمصادر الطاقة الخضراء شعبية. من أجل ضمان أقصى أداء ، على سبيل المثال ، لتوربينات الرياح أو الألواح الشمسية ، لا يكفي فقط تحسين المولدات نفسها.
من الضروري أيضًا استخدام كل من أجهزة التخزين وخطوط الطاقة عالية الجهد الأكثر كفاءة من أجل توصيل الكهرباء المولدة من المصادر إلى المستهلك النهائي.
لذلك طور العلماء مادة عازلة محدثة تسمح بنقل الكهرباء مع خسائر أقل ، مما يعني أن جميع الأعمال ستتم بشكل أكثر كفاءة.
من مشاكل نقل الكهرباء وطريقة حلها
لذا فإن إحدى المشاكل الرئيسية في نقل الكهرباء من مصادر الطاقة "الخضراء" لمسافات طويلة هي الخسارة في الخط. يمكن استخدام كابلات التيار المباشر عالي الجهد (HVDC) لتقليل الخسائر.
لكن هذه الكابلات لها أيضًا عدد من القيود. لذلك تم تصميم المادة العازلة لجهد تشغيل معين وتجاوزه سيؤدي إلى انهيار العزل.
لحل هذه المشكلة وزيادة جهد التشغيل ، قرر فريق بحث من جامعة تشالمرز إجراء دراسة أفضل على بوليمر يُعرف باسم بولي 3-هكسيل ثيوفين ، يسمى RHT لفترة قصيرة.
في السابق ، تم استخدام هذه المادة أيضًا في مجموعة متنوعة من المجالات ، بدءًا من استبدال شبكية العين إلى الألواح الشمسية الأرخص والأكثر كفاءة.
لذلك قرر المهندسون إضافة P3HT إلى البولي إيثيلين ، والذي يستخدم منذ فترة طويلة كمادة عازلة في كابلات HVDC الحديثة. لذلك ، مع نسبة خمسة أجزاء فقط من البوليمر لكل مليون جزء من البولي إيثيلين ، أظهرت المادة الناتجة زيادة كبيرة في المقاومة.
أظهر البوليمر الناتج الموصلية الكهربائية في 1/3 من الموصلية الكهربائية للبولي إيثيلين النقي ، مما يعني أن مقاومته للانهيار زادت أكثر من ثلاث مرات.
لقد جرب العلماء البولي إيثيلين والبوليمرات المختلفة من قبل ، لكن P3HT فقط هو الذي أظهر مثل هذه النتائج الممتازة مع هذا القدر القليل من الاستخدام.
وعلى الرغم من أن العلماء لم يكملوا بعد الدورة الكاملة للاختبارات المعملية ، فمن الممكن بالفعل استخلاص استنتاجات وسيطة بأن كبلات HVDC ، التي سيتم استخدام بوليمر P3HT في عزلها ، ستكون قادرة على تحمل جهدًا أعلى بكثير مما هو ممكن حاليًا ، مما سيؤدي إلى انخفاض في الفاقد ، وبالتالي زيادة كفاءة استخدام خطوط التيار المستمر عالية الجهد تيار.
يعرب العلماء أيضًا عن تفاؤلهم المقيّد بأن نجاحهم سيُلهم العلماء الآخرين للدراسة والتحسين. البلاستيك لزيادة كفاءة أجهزة النقل والتخزين الحديثة طاقة.
شارك العلماء نتائج العمل المنجز بالفعل الصفحات مجلة المواد المتقدمة. إذا أعجبتك المادة ، قم بتقييمها ولا تنس الاشتراك في القناة. شكرا للانتباه!