Pourquoi ne pas utiliser des supraconducteurs comme matériaux de bobinage pour les transformateurs afin d'atteindre une perte nulle

Les supraconducteurs, en tant que matériau pouvant théoriquement atteindre une transmission à résistance nulle, ont un grand potentiel, notamment dans le domaine de la transmission d'énergie, pour réduire considérablement les pertes d'énergie. Cependant, l'application des supraconducteurs comme matériaux de bobinage de transformateurs n'est pas une solution simple en raison des complexités techniques, économiques et pratiques impliquées. Voici quelques facteurs clés :

• Limite de température critique : Les supraconducteurs doivent fonctionner à certaines températures basses pour présenter des propriétés supraconductrices, généralement proches du zéro absolu. Cela signifie que des systèmes de refroidissement complexes sont nécessaires pour maintenir l'état supraconducteur, ce qui augmente le coût et la complexité de l'équipement et rend difficile la réalisation d'un fonctionnement stable à long terme dans les applications pratiques.

• Coût et disponibilité des matériaux : Bien que certains matériaux supraconducteurs aient été découverts et synthétisés, tous les matériaux supraconducteurs ne sont pas adaptés à une production industrielle à grande échelle. Le processus de préparation de certains matériaux supraconducteurs est complexe et coûteux, ce qui limite leur application à grande échelle.

• Défis techniques : L'obtention de la supraconductivité à température ambiante et sous pression atmosphérique reste un problème non résolu. Bien que certains matériaux aient été rapportés comme montrant du diamagnétisme (l'effet Meissner) dans certaines conditions, cela ne signifie pas automatiquement qu'ils ont une résistance nulle. De plus, même si les supraconducteurs sont préparés avec succès dans des conditions de laboratoire, des difficultés techniques peuvent survenir lors de la reproduction et de la production en masse.

• Faisabilité économique : Étant donné l'infrastructure vaste du système actuel de distribution d'électricité, un remplacement total par des matériaux supraconducteurs nécessiterait un investissement initial significatif et des coûts de rénovation. De plus, bien que les économies d'énergie des matériaux supraconducteurs soient importantes à long terme, l'investissement initial et les coûts de maintenance peuvent prendre beaucoup de temps pour être rentabilisés.

• Sécurité et fiabilité : La stabilité des matériaux supraconducteurs dans des conditions extrêmes nécessite encore des études supplémentaires. Par exemple, des pannes de courant soudaines ou des changements de température peuvent faire perdre aux matériaux leurs propriétés supraconductrices, ce qui est une considération de sécurité importante dans les systèmes électriques.

En résumé, bien que les supraconducteurs offrent le potentiel d'une transmission sans pertes en théorie, les défis techniques, économiques et opérationnels dans les applications pratiques ont empêché l'adoption généralisée des supraconducteurs comme matériaux de bobinage de transformateurs. Avec l'avancement de la technologie et la découverte de nouveaux matériaux, des solutions plus viables pourraient émerger à l'avenir, mais elles sont encore à l'étape exploratoire.