Per què no s'utilitzen els superconductors com a materials per les bobines dels transformadors per aconseguir una pèrdua zero?

Els superconductors, com a material que teòricament pot assolir una transmissió amb zero resistència, tenen un gran potencial, especialment en el camp de la transmissió d'energia, per reduir significativament la pèrdua d'energia. No obstant això, l'aplicació dels superconductors com a materials de bobinat de transformadors no és una solució simple degut a les complexitats tècniques, econòmiques i pràctiques implicades. Aquí tens alguns factors clau:

• Límit de temperatura crítica: Els superconductors necessiten funcionar a determinades temperatures baixes per manifestar les seves propietats superconductores, típicament a temperatures properes al zero absolut. Això significa que són necessaris sistemes de refrigeració complexes per mantenir l'estat superconductor, el que incrementa el cost i la complexitat de l'equipament i dificulta la operació estable a llarg termini en aplicacions pràctiques.

• Cost i disponibilitat dels materials: Encara que s'han descobert i sintetitzat alguns materials superconductors, no tots els materials superconductors són adequats per a la producció industrial a gran escala. El procés de preparació de alguns materials superconductors és complex i costós, el que limita la seva aplicació a gran escala.

• Retrics tècnics: Assolir la superconductivitat a temperatura ambiente i pressió atmosfèrica roman un problema sense resoldre. Encara que s'ha informat que alguns materials mostren diamagnetisme (l'efecte Meissner) en determinades condicions, això no significa automàticament que tinguin zero resistència. Més encara, fins i tot si es prenen correctament els superconductors en condicions de laboratori, es podrien trobar dificultats tècniques durant la replicació i la producció en massa.

• Viabilitat econòmica: Considerant la vasta infraestructura del sistema actual d'energia, una substitució total amb materials superconductors requeriria una inversió inicial significativa i costos d'adaptació. A més, encara que els estalvis d'energia dels materials superconductors en l'operació a llarg termini són significatius, l'inversió inicial i els costos de manteniment poden trigar molt a recuperar-se.

• Seguretat i fiabilitat: La stabilitat dels materials superconductors en condicions extrems encara necessita més estudis. Per exemple, els apagaments bruts o canvis de temperatura poden fer que els materials perdin la superconductivitat, una consideració important de seguretat en els sistemes d'energia.

En resum, encara que els superconductors ofereixen el potencial d'una transmissió sense pèrdues en teoria, els reptes tècnics, econòmics i operatius en les aplicacions pràctiques han impedit l'adopció generalitzada dels superconductors com a materials de bobinat de transformadors. A mesura que avança la tecnologia i es descobreixen nous materials, podrien emergir solucions més viables en el futur, però encara estan en fase exploratòria.