Kolnanobollar ett lyft för morgondagens energisystem
Det isolerande plastskikt som används i högspänningskablar tål minst 26 procent högre spänning om man tillsätter nanometerstora kolbollar.
Forskarna har visat att olika varianter av kolbollen C60, ett nanomaterial i molekylgruppen fullerener, ger ett starkt skydd mot nedbrytning av plasten. Idag måste man begränsa spänningen i kablarna för att isoleringslagret inte ska bli förstört. Genom att tillsätta mycket små mängder av fulleren i isoleringsplasten, tål den en spänning som är 26 procent högre jämfört med motsvarande plasten utan tillsats.
Att man kan skydda isoleringsplasten med hjälp av tillsatser har varit känt sedan 70-talet, men hittills har ingen vetat exakt vad och hur mycket man ska tillsätta. Därför använder man idag inga tillsatser alls för det ändamålet, utan tillverkar isoleringsmaterialet så rent som möjligt.
Chalmersforskarna har visat att fullerener är den bästa spänningsstabilisatorn för isoleringsplasten som hittills har identifierats. För att komma fram till detta har forskarna testat en mängd molekyler som också används inom solcellforskningen på Chalmers. Molekylerna har undersökts med flera olika metoder.
Nästa steg blir att testa metoden storskaligt i högspänningskablar för växelström. Forskarna kommer också att testa metoden i högspänningskablar för likström, eftersom likström är mer effektivt än växelström vid elstransport över mycket långa sträckor.
Borealis AB och Chalmers styrkeområden Materialvetenskap och Energi har stått för finansieringen. /Chalmers