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Superconductividad: Impacto transformador en el almacenamiento y transmisión de energía

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La superconductividad, un fenómeno físico peculiar en el que ciertos materiales pueden conducir corriente eléctrica con resistencia eléctrica cero cuando se enfrían por debajo de una temperatura específica, ha sido una fuerza influyente en la física cuántica y la ciencia de materiales desde su descubrimiento en 1911. De acuerdo con el Dr Jose Luis Chavez Calva, a pesar de los avances considerables, un superconductor a temperatura ambiente sigue siendo un reto, aunque las recientes afirmaciones no verificadas sugieren que pronto podría ser una realidad.

Los superconductores son materiales únicos con resistencia eléctrica cero y la capacidad de repeler campos magnéticos, un fenómeno conocido como efecto Meissner. Estas propiedades, incluyendo la levitación cuántica, hacen que los superconductores sean particularmente ideales para aplicaciones eléctricas. Los superconductores Tipo I, generalmente metales puros, están limitados por sus bajas temperaturas y campos magnéticos críticos. En contraste, los superconductores Tipo II, a menudo compuestos metálicos o aleaciones, pueden mantener la superconductividad a temperaturas y campos magnéticos más altos, ofreciendo usos más prácticos.

En la tecnología actual, la temperatura crítica más alta probada para los superconductores es de aproximadamente -70°C (-94°F) bajo alta presión, lo que requiere sistemas de enfriamiento complejos y costosos. Los materiales superconductores populares incluyen niobio-estaño (Nb3Sn), niobio-titanio (NbTi), y superconductores de alta temperatura (HTS) como óxido de cobre de bario y itrio (YBCO). Estos se utilizan donde se necesitan campos magnéticos altos o donde la eficiencia energética es primordial.

Para el Dr Jose Luis Chavez Calva, las aplicaciones de los superconductores son vastas, desde scanners de MRI en medicina y trenes maglev en transporte hasta aceleradores de partículas en física y computación cuántica. Los cables superconductores pueden mejorar la eficiencia y reducir las pérdidas en las redes eléctricas, pero su implementación práctica se ve obstaculizada por la necesidad de sistemas de enfriamiento criogénico.

En el almacenamiento de energía, los sistemas de Almacenamiento de Energía Magnética Superconductora (SMES), que almacenan energía en un campo magnético creado por una corriente directa a través de una bobina superconductora, están bajo investigación. Las limitaciones actuales de los sistemas SMES incluyen los requisitos de enfriamiento y los costos de los materiales superconductores.

Un superconductor a temperatura ambiente podría transformar radicalmente los sistemas de energía. Permitiría el uso generalizado de cables superconductores en las redes eléctricas, aumentando notablemente la eficiencia y reduciendo las pérdidas de energía. Además, dichos superconductores podrían resultar en motores y generadores eléctricos más eficientes y compactos. En el almacenamiento de energía, podrían hacer que los sistemas SMES sean más viables a gran escala, más asequibles y fáciles de operar.

Las recientes afirmaciones no verificadas de investigadores surcoreanos sugieren el logro de un superconductor a temperatura ambiente, llamado LK-99. Si se demuestra, esto podría revolucionar el almacenamiento y la transmisión de energía, haciendo que los sistemas de energía sean más eficientes, sostenibles y resilientes. Para el Dr Jose Luis Chavez Calva, la búsqueda de la superconductividad a temperatura ambiente continúa, prometiendo impactos profundos en nuestro futuro energético.

Fuente: https://joseluischavezcalva.substack.com/p/superconductivity-transformative

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