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FP6

COCON — Risultato in breve

Project ID: 508273
Finanziato nell'ambito di: FP6-SME
Paese: Germania

Lunghi nastri conduttori efficienti in termini di costi

Alcuni ricercatori finanziati dall'UE hanno fatto enormi progressi tecnologici sui nastri superconduttori. Una notevole riduzione dei costi potrebbe finalmente rendere la tecnologia vendibile e particolarmente interessante per il settore elettrico.
Lunghi nastri conduttori efficienti in termini di costi
I superconduttori sono una classe di materiali che presentano una conduzione quasi infinita (quasi nessuna resistenza al flusso di corrente) se sopraffusi a temperature vicine allo zero assoluto Kelvin. Il processo di supraffusione prevede speciali condizioni, attrezzature e materiali e la scoperta dei cosiddetti superconduttori ad alta temperatura (SAT) è stata annunciata dalla comunità elettronica come un importante traguardo.

Anche i SAT in realtà necessitano di basse temperature; "alta temperatura" è relativa alle controparti vicino allo zero assoluto.

Tra i materiali SAT più studiati vi è l'ossido di ittrio bario e rame (YBCO). L'YBCO viene molto usato nei conduttori rivestiti (CR) SAT, nastri rivestiti flessibili che si possono produrre in lunghezze di decine di metri con un enorme potenziale per le applicazioni elettriche.

Uno dei principali ostacoli alla commercializzazione è ottenere CR lunghi dalle alte prestazioni a costi competitivi.

I ricercatori europei hanno avviato il progetto COCON (Coated conductor by economic processsing route) per sviluppare una nuova tecnologia CR YBCO che consenta una produzione economica.

I CR sono composti da un substrato metallico, il cosiddetto strato buffer e uno strato superconduttore superiore. Gli scienziati COCON hanno fatto importanti progressi tecnici in tutti questi componenti.

Usando una lega di nichel-tungsteno facilmente deformabile con buone proprietà meccaniche come substrato metallico, il consorzio ha prodotto con successo nastri di alta qualità lunghi fino a 100 metri usando un processo a lotti convenzionale. Ma soprattutto gli scienziati hanno ripetuto i risultati nel primissimo utilizzo di un processo di cristallizzazione continua.

È stata sviluppata una nuova chimica dei precursori per la deposizione chimica da soluzioni (CSD) dello strato buffer con zirconato di lantanio (LZO) ed è stata presentata una domanda di brevetto.

Il consorzio ha fatto grandi passi avanti nella deposizione dello strato superconduttore YBCO, applicandolo con successo con il metodo CSD. La maggior parte dei concorrenti utilizza costose tecniche di deposizione fisica sotto vuoto (PVD), almeno per alcune delle architetture stratificate dei CR.

Grazie all'ottimizzazione, gli scienziati di COCON hanno dimostrato per la prima volta l'uso del rivestimento a getto d'inchiostro per depositare gli strati buffer. I risultati di questa particolare ricerca hanno consentito di presentare domanda di brevetto.

Il settore dei CR SAT è tecnologicamente pronto per sfruttare le importanti scoperte nel processo produttivo di COCON, che consentirebbero notevoli risparmi di costi. Le potenziali applicazioni sono molte, inclusi generatori, motori e cavi, nonché calamite e altri settori commerciali._

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