Energia

Nuovi cavi per la corrente elettrica di domani

Una comune materia plastica arricchita con un polimero sintetico migliora l'efficienza del trasporto di corrente elettrica sui cavi ad alto potenziale.

In un mondo sempre più elettrico, il trasporto efficiente della corrente da una zona all'altra del globo sta diventando una priorità. I siti di produzione dell'energia, che siano centrali idroelettriche o fotovoltaiche, impianti eolici o termici, di solito sono lontani dalle zone di consumo, città o distretti industriali.

Dipendiamo dai cavi. La corrente elettrica viene trasportata anche per centinaia di km tramite i cavi ad alto voltaggio, quelli che gli addetti ai lavori chiamano HVDC (High Voltage Direct Current). Questi cavi, opportunamente isolati, possono essere interrati o depositati sul fondo del mare, ed essere utilizzati come fulcro di reti distributive molto ampie. In Europa, per esempio, il progetto NordLink collegherà la parte meridionale della Norvegia con la Germania.

Per garantire una rete stabile, in grado di soddisfare la domanda senza interruzioni o fluttuazioni del servizio, è necessario che l'infrastruttura di trasporto della corrente sia efficiente e non causi dispersioni. Uno dei modi più utilizzati per ridurre le perdite è quello di aumentare il voltaggio della corrente continua che corre sui cavi, ma per gestire alti voltaggi in maniera sicura, occorre migliorare la qualità e la resistenza dei materiali isolanti utilizzati per ricoprire i cavi. 

Occhio alla scossa. Occorre insomma trovare materiali isolanti che abbiano la minor conduttività elettrica possibile. Negli ultimi decenni questa tecnologia non ha subito grandi evoluzioni: il materiale più utilizzato per l'isolamento dei cavi ad alto voltaggio è da diverso tempo il polietilene.

cavo ad alto voltaggio
Il cavo ad alto voltaggio è costituito da un cuore in rame, dove passa la corrente, avvolto da uno spesso strato di PET.

Un team di ricercatori della Chalmers University of Technology guidato da Xiangdong Xu ha recentemente scoperto che un polimero sintetico, una volta aggiunto al tradizionale polietilene, è in grado di abbassarne fino a tre volte la conduttività elettrica. Si tratta di una soluzione a bassissimo costo perché questo materiale, identificato come P3HT e noto da tempo nel mondo industriale, può essere facilmente aggiunto al PET nella quantità di 5 parti per milione.

Vecchi materiali, nuove soluzioni. Il P3HT non è un materiale del tutto nuovo: è utilizzato da diverso tempo nella realizzazione di circuiti stampati, ma è la prima volta che viene impiegato per modificare le proprietà fisiche della plastica comune. La scoperta apre insomma la strada a nuovi filoni di ricerca: gli scienziati vogliono infatti provare a ottimizzare la plastica arricchendola con altri polimeri, così da rendere più efficiente non solo il trasporto ma anche lo stoccaggio dell'energia elettrica.

17 settembre 2021 Rebecca Mantovani
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