Performanță și inovație în ingineria electrică: supraconductibilitatea aplicată

În Institutul Național de Cercetare – Dezvoltare pentru Inginerie Electrică ICPE-CA București, în cadrul Departamentului de Inginerie Electrică Neconvențională, Laboratorul de Supraconductibilitate Aplicată, sunt dezvoltate aplicații ale supraconductibilității în ingineria electrică, datorită numeroaselor avantaje ale acestei proprietăți speciale a anumitor materiale de a prezenta rezistență zero la trecerea curentului electric. Această proprietate apare însă în anumite condiții, realizate prin coborârea temperaturii sub o anumită limită, specifică tipului de material supraconductor.

În acest context, au fost abordate și de către ICPE-CA cercetări în vederea realizării de aplicații cu noile materiale HTS, încă din perioada anilor `90, când au fost demarate programe de cercetare și realizare a unor noi materiale supraconductoare HTS (de tip YBCO și MgB2). Consecutiv acestei perioade, au fost concepute și dezvoltate diverse aplicații ale acestor materiale în ingineria electrică. Astfel, au fost abordate două direcții principale de cercetare: dezvoltarea de mașini electrice supraconductoare HTS și cealaltă direcție, dezvoltarea de electromagneți supraconductori cu diverse geometrii (dipol, cvadripol sau sextupol) generatori de câmpuri magnetice.
În domeniul mașinilor electrice supraconductoare ICPE-CA s-a implicat încă din anul 2008, pentru realizarea primului motor electric supraconductor și, ulterior, în realizarea primului prototip de generator electric supraconductor. Astfel, primul prototip de motor electric supraconductor sincron a fost finalizat și testat cu succes în anul 2011, rod al programului de cercetare național PN II/2008. Prototipul a fost expus atât la expoziția internațională de la Hanovra, Germania, în anul 2011, cât și la Expoziția Cercetării Românești din București (TIB 2011 și 2012). Generatorul electric supraconductor realizat de ICPE-CA în stadiul de prototip este conceput într-o variantă cu stator realizat din înfășurări supraconductoare HTS, iar rotorul este cu magneți permanenți de tip NdFeB. Acest prototip a fost realizat în cadrul programului Nucleu în perioada 2012-2013. Gândit pentru a putea fi folosit ca un generator eolian cu performanțe superioare, a fost proiectat să lucreze la turații reduse.
Cea de-a doua direcție de dezvoltare are aplicații cu precădere în fizica nucleară experimentală, datorită posibilităților de obținere a câmpurilor magnetice intense, mai mari de 2 T, necesare atât în realizarea acceleratoarelor de particule de mare energie, cât și la realizarea de diverse dispozitive și instalații utilizate în fizica nucleară aplicată sau oricare alt domeniu al fizicii experimentale.
Proiectarea, realizarea și dezvoltarea de electromagneți supraconductori generatori de câmpuri magnetice intense destinați în principal fizicii experimentale, a permis atât formarea unor specialiști în domeniu, cât și obținerea know-how-ului teoretic și experimental necesar abordării unor realizări complexe și înalt performante. Astfel, în cadrul Laboratorului de Supraconductibilitate Aplicată, au fost finalizate în perioada 2014-2021 trei teze de doctorat și o a patra este în curs de elaborare, având ca tematică dezvoltarea electromagneților supraconductori de diverse tipuri și geometrii.
Au fost realizate primele modele experimentale și prototipuri atât de electromagneți HTS de tip dipolar, cât și de tip cvadripolar, în cadrul Programului Nucleu în perioada 2012-2015. Acești electromagneți supraconductori au fost realizați pe baza unor soluții constructive originale, care se regăsesc în cererile de brevete naționale solicitate în perioada respectivă. Totodată, aceste realizări au fost apreciate la diverse târguri naționale și internaționale de inventică, prin câștigarea de premii și medalii de aur și argint: Eureka – Bruxelles, Geneva – Elveția, Pro Invent – România etc.
În același context, colaborările științifice internaționale cu CERN- Elveția, FAIR- Darmstadt, Germania sau IUCN- Dubna, Rusia, au confirmat și la nivel internațional valoarea rezultatelor cercetărilor aplicative dezvoltate de către ICPE-CA în acest domeniu, al electromagneților pentru acceleratoare de particule.

Lasă un răspuns

Your email address will not be published.

You may use these <abbr title="HyperText Markup Language">HTML</abbr> tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*