Tecnologia

Il Nobel per la fisica ha sviluppato una tecnologia innovativa basata sull'uso della superconduttività come alternativa alle linee ad alta tensione tradizionali (High Voltage Direct Current - Hvdc). Il progetto congiunto dell'Institute for Advanced Sustainability Studies (Iass) e del Cern mira a valutare le potenzialità del diboruro di magnesio (MgB2) come superconduttore per cavi elettrici

Il premio Nobel per la Fisica Carlo Rubbia lancia un innovativo progetto di ricerca per la trasmissione di energia da fonti rinnovabili su grandi distanze. Si tratta di un progetto congiunto dell'Institute for Advanced Sustainability Studies (Iass), di cui Rubbia è Direttore scientifico, e del Cern, l'Organizzazione Europea per la Ricerca Nucleare. Nell'ambito dello studio, Rubbia ha sviluppato una tecnologia innovativa basata sull'uso della superconduttività come alternativa alle linee ad alta tensione tradizionali (High Voltage Direct Current - Hvdc). Il progetto mira a valutare le potenzialità del diboruro di magnesio (MgB2) come superconduttore per cavi elettrici.
“Si tratta di un passo in avanti altamente significativo” - ha commentato Carlo Rubbia. “Per la prima volta abbiamo un cavo capace di trasportare correnti elettriche elevate a distanze di migliaia di chilometri, usando un sistema semplice con materiali poco costosi e di larga reperibilità”.
L'idea di Rubbia nasce dall'esigenza che la rapida diffusione delle fonti di energia rinnovabile sarà accompagnata da una necessaria espansione delle reti elettriche. Le aree più adatte alla produzione di energia da fonti rinnovabili come il solare, l'eolico o l'idroelettrico infatti si trovano spesso lontane dalle zone densamente popolate dove è richiesta l'energia. La costruzione di nuove e efficaci linee di trasmissione dell'elettricità è pertanto divenuta una priorità per i Paesi che intendono innalzare la quota di energia verde nel loro mix energetico.
In particolare, in questi ultimi mesi, spiega una nota dello Iass, vari esperimenti sono stati effettuati nei laboratori del Cern su fili e in seguito cavi di MgB2, impiegando un criostato a gas elio per mantenere la temperatura necessaria a attivare l'effetto superconduttore. Queste attività hanno recentemente raggiunto un traguardo importante, con il funzionamento di un cavo lungo 40 m e capace di sopportare 20.000 Ampere di corrente a una temperatura di 20 gradi Kelvin. Isolati a ±100 kilovolt la coppia di tali superconduttori potrà trasportare ben 4000 MWatt.
Il cavo superconduttore può essere istallato in un tubo di circa 30 centimetri di diametro alcuni metri sottoterra, con stazioni criogeniche poste tra di loro intervalli di alcune centinaia di chilometri: un sistema molto simile alla ben nota rete di distribuzione del gas naturale. Rispetto alle alternative attuali, i cavi superconduttori offrono chiari vantaggi in termini di efficienza, costo, facilità di implementazione e impatto ambientale. Materiali come il diboruro di magnesio trasmettono corrente elettrica senza perdite di resistenza che invece contraddistinguono le linee elettriche ordinarie con elevati costi energetici e economici.
Come dimostrato dagli esperimenti al Cern, notevoli quantità di elettricità possono essere trasmesse tramite un cavo di MgB2 di piccole dimensioni: dell'ordine di 30 cm di diametro (compresa la camera criogenica) per un impianto da 4.000 MW, cioè molte volte meno di quanto necessario per un cavo Hvdc sotterraneo di capacità equivalente. L'installazione di cavi superconduttori interrati, conclude la nota dello Iass, permetterebbe inoltre di evitare i problemi ambientali associati alle linee elettriche aeree, tra cui la costruzione di imponenti tralicci.