Aplicaciones de la superconductividad

Aplicaciones de la Superconductividad
ABSTRACT
En este trabajo se hace un breve review, acerca del tema de la superconductividad, Todo esto con el objetivo de conocer un poco más acerca de las aplicaciones actuales de la superconductividad, por ejemplo: en el campo de la energía eólica, en la aceleración de energía, en el ahorro de energía, en la generación de campos magnéticos y algunasnuevas aplicaciones que se están desarrollando, y qué tienen un área muy amplia de oportunidad para el desarrollo tecnológico, todo esto gracias a los materiales superconductores y a los electroimanes superconductores que presentan varias ventajas en la generación de campos magnéticos.
Introducción
El fenómeno de la superconductividad fue descubierto en 1911, en el mercurio, por Heike
KammerlinghOnnes, profesor de la Universidad de Leiden. Diversos elementos y aleaciones metálicas (indio, nióbio-titanio, etc.) muestran superconductividad (superconductores de 1ªgeneración) pero su temperatura crítica nunca sobrepasa los 23 °K, por lo que, normalmente, son enfriados mediante helio líquido, qué es costoso [1].
Esta situación se modificó en 1986 cuando Bednorz y Müller, descubrieron qué laestructura cerámica de perovskita presentaba superconductividad a una temperatura crítica más alta qué la de cualquier superconductor metálico de la 1ª generación. Entre estas estructuras, una de las mejores es una combinación de itrio (Y), bario (Ba) y óxido de cobre (CuO), conocido por YBaCuO. Esta cerámica fue descubierta en 1987 por Paul Chou, de la Universidad de Houston, y presenta unatemperatura crítica de 93 K superior a la temperatura de ebullición del nitrógeno (77 K). Puede ser fabricada en varias configuraciones: bloques, discos y anillos [2].
Los materiales superconductores cerámicos de alta temperatura (SCAT) de 2ª generación cuando son enfriados con nitrógeno líquido (mucho más barato que el helio líquido), pueden transportar densidades de corriente >108 A/m2, muchomayores que las qué puede soportar el cobre (aproximadamente 107 A/m2) y, por ello, su utilización en la construcción de máquinas eléctricas da lugar a una miniaturización y mejora de su rendimiento [3].

Descripción
En la actualidad la superconductividad está siendo aplicada en diferentes áreas, una de las principales aplicaciones de los materiales superconductores, es en la fabricación de cablesde transmisión de energía. Aunque éstos ya se manufacturan a partir de los superconductores convencionales (1ªgeneración), actualmente no son competitivos comercialmente con respecto a los cables aéreos normales, a menos de que cubran una gran distancia (de cientos de kilómetros). En los casos en qué las líneas de transmisión deben ser subterráneas, habría cierta ventaja económica con lautilización de los cables superconductores [3].
Por primera vez en México, se han diseñado, construido y probado dos modelos superconductores de transmisión de energía eléctrica de una longitud de 2 m y de 5m con parámetros prácticos para aplicación de 23KV/2KA. Con este propósito se construyo también un laboratorio de criogenia nuevo, equipado con todos los dispositivos e instrumentos requeridos. En laconstrucción de ambos modelos, se utilizo cinta superconductora de Bi-Si-Ca-Cu-O [6].
Entre las posibles aplicaciones de la superconductividad se encuentra la producción de grandes campos magnéticos y dentro de las aplicaciones de los electroimanes superconductores, esta la levitación, es decir, utiliza una fuerza magnética para hacer “flotar” vehículos de transporte masivo [8].

Recientemente,varios grupos de investigación (Universidad de Oxford, Universidad de Cambridge, Instituto de Aviación de Moscón, Instituto de Materiales de Jena, Alemán, Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona, Bellaterra, España; Universidad Nueva de Lisboa, Departamento de Ingeniería Electrotécnica, Portugal, en China y Japón), han explorado la posibilidad de utilizar materiales superconductores en la...