Högspända likströmskablar lämpar sig väl när el behöver transporteras långa sträckor, och användningen har fått ett uppsving i samband med energiomställningen. Det beror dels på att förnybara energikällor som vind- och solkraft ofta placeras långt ifrån elanvändarna, dels på att elöverföringen mellan olika länder ökar.
Även med högspända likströmskablar går emellertid mycket el förlorad över längre transportsträckor, vilket håller tillbaka utvecklingen. Nu har ett forskarteam på Chalmers lett av Christian Müller, professor på institutionen för kemi och kemiteknik, upptäckt ett nytt isoleringsmaterial. Det skulle kunna ge tre gånger lägre elektrisk ledningsförmåga än isoleringsmaterialet som används i dagens likströmskablar, och därmed dramatiskt förbättra kablarnas effektivitet.
– Hur mycket mer effektiva kablarna blir beror på hur de designas, exempelvis rörande kabelgeometri. Så där är det för tidigt att ge en exakt siffra. Men vi har kommit tillräckligt långt i våra studier för att överlämna resultaten till industrin, säger Christian Müller.
Upptäckten går ut på att tillsätta små mängder av den konjugerande polymeren poly (3-hexyltiofen, eller P3HT) till plasten polyeten, som redan används som isolering i befintliga högspända likströmskablar. Tillsatsen P3HT är även den ett välkänt material, och då det dessutom behövs väldigt lite av den för att uppnå avsedd isolerande effekt bedömer forskarna att upptäckten har goda förutsättningar att tillämpas kommersiellt.
– Nu har vi bevisat effekten i laboratorieförhållanden med mycket små mängder material, så vårt nästa steg är att visa att isoleringen fungerar även i naturlig skala samt att den har god hållbarhet, säger Christian Müller och tillägger:
– När tekniken sedan kommer ut på fältet är ju upp till industrin och inte till oss som materialforskare. Men om allt går som det ska skulle jag gissa på mellan tre till fem år.
På sikt menar han att upptäckten även har potential att öppna ett helt nytt forskningsfält för olika användningsområden av tekniken. Konjugerande polymerer, likt P3HT som nu testats, har nämligen inte tidigare använts för att förändra de elektriska egenskaperna i vanlig plast.
– Det finns ett helt smörgåsbord av molekyler som man skulle kunna testa för olika ändamål, till exempel isoleringsmaterial som används för energilagringsapplikationer. Det är väldigt spännande, säger Christian Müller.
Linus Olin