Câble supraconducteur La petite histoire Comprendre simplement Domaines de présence Son interprétation dans l'avenir Les références Mais encore …

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La petite histoire  Up Page Origine, raisons, hasard C'est une première mondiale. Dans le sous-sol de Detroit (Michigan), trois câbles de 120 m de long viennent d'être installés pour assurer le transport du courant électrique entre une centrale et 14 000 foyers. Le voltage, 24 000 V, est celui qui est délivré dans toute la ville. En revanche, la puissance atteint 60 mégawatts, c'est-à-dire trois fois plus qu'avec des câbles traditionnels. Pour les terrassiers, ces nouveaux câbles ont un autre avantage: ils sont moins lourds; 110 kg de supraconducteurs remplacent 8 200 kg de cuivre !

Comprendre simplement  Up Page Vulgarisation, de 7 à 77 ans Les terrassiers de Detroit ont entre leurs mains des câbles hightech. Leur structure est tout à fait particulière: des rubans de matériaux supraconducteurs sont enroulés autour d'une gaine souple et creuse dans laquelle circule de l'azote liquide à -196 °C. Dans un câble en cuivre, pourtant excellent conducteur, le passage d'un courant électrique rencontre une résistance qui se traduit par un échauffement du câble. De 10 à 20 % de l'énergie électrique transportée sur l'ensemble du réseau de distribution se dissipent ainsi dans l'atmosphère. Avec un matériau supraconducteur, le courant électrique ne rencontre aucune résistance: il n'y a quasiment pas de perte d'énergie, et le rendement est bien meilleur.

Domaines de présence  Up Page Monde présent Toutefois, la densité de courant transportée à Detroit reste limitée: seulement trois fois plus de puissance ... Les scientifiques sont en droit d'attendre de meilleures performances de la part de supraconducteurs ! "C'est une histoire de champ magnétique", avance Michel Coevœt, en charge des projets de câbles supraconducteurs pour EDF. "Les câbles dégagent un champ magnétique local qui perturbe les propriétés supraconductrices des câbles voisins." Pour limiter ce phénomène, on a imaginé d'autres câbles, appelés diélectriques froids, dont le cœur et la périphérie sont refroidis par de l'azote liquide. Contrairement aux câbles de Detroit, ils ne sont par recouverts d'un isolant classique mais ceints d'un flux d'azote à -196 °C. Le liquide forme une sorte d'écran qui empêche la diffusion du champ magnétique vers l'extérieur. "On peut faire passer plus de puissance dans le même volume", explique le chercheur. Des câbles plus chers, mais plus efficaces. Dès la fin 2002, EDF testera un câble diélectrique froid de 40 m de long sur le site des Renardières, au sud de Paris. La tension atteindra 225 000 V, et la puissance sera supérieure à 600 MW (près de dix fois plus qu'à Detroit).

Son interprétation dans l'avenir  Up Page Monde futur Greg Yurek, président de la société American Supraconductor, ne manquera pas de suivre l'opération. Car, derrière ce projet, se cache Pirelli, le même fabriquant de câbles qu'à Detroit. Marco Nassi, responsable des recherches en supraconductivité de la firme italienne, croit à l'essor des deux techniques. "La première permet de tester des travaux de laboratoire. La seconde, de se projeter à plus long terme, car, dans quelques années, on aura besoin de beaucoup plus de puissance." Les deux techniques présentent cependant les mêmes défauts. Alors que les câbles traditionnels sont enterrés pour de nombreuses années, les supraconducteurs nécessitent des travaux de maintenance réguliers _ au minimum une fois par an. Et ces systèmes réfrigérants doivent être installés pour faire circuler l'azote liquide à -196 °C (à Detroit, ils sont de la taille d'un bureau). Au Japon, les préoccupations sont les mêmes qu'aux Etats-Unis et en France. "La consommation de courant électrique dans le centre de Tokyo est de trois à quatre fois plus importante que dans les autres grandes villes, y compis New York et Londres", explique Shoichi Honjo, ingénieur chez Tokyo Electric Power. Depuis juin 2001, il teste à Tokyo en laboratoire, un câble supraconduteur de 100 m de long, avec un voltage de 66 000 V et une puissance de 114 MW. Le bilan, pour l'instant, est positif: ce câble réduit les pertes de 30 % par rapport aux lignes supraconductrices de Detroit, et de 80 % par rapport aux lignes classiques. L'astuce: entrecroiser les rubans de matériaux supraconducteurs. Chaque câble est constitué de cinq à dix couches concentriques de supraconduteurs. Lorsque le débit n'est pas maximal, le courant dans un câble a tendance à n'investir que les couches périphériques _ comme l'eau dans un tuyau d'arrosage. En faisant alterner les couches, de l'intérieur vers l'extérieur et de l'extérieur vers l'intérieur, le courant se répartit mieux dans le câble, et les pertes sont réduites.   70 000 Ampères Le centre de recherche de Karlsruhe (FZK) et le centre de recherche en physique des plasmas de l'école polytechnique de Lausanne (EPFL) ont développé un conducteur électrique supraconducteur à haute température, refroidi à l'azote liquide qui peut laisser passer un puissant courant de 70.000 ampères. Les résultats de ces recherches pourraient trouver des applications dans le réacteur expérimental de fusion nucléaire ITER en construction à Cadarache. Un tel matériau conducteur est en effet nécessaire pour conduire le courant électrique de l'extérieur du réacteur à température ambiante vers les bobines supraconductrices à basse température du réacteur (-269° Celcius).

Les références  Up Page Réseau Pepe BE Allemagne Science & Vie   Pourquoi ce site Je crois que, si les êtres humains que nous sommes ne parviennent pas toujours à évoluer comme ils le souhaiteraient _à s'épanouir professionnellement, sentimentalement et sexuellement (ce que j'appelle les "trois pôles d'intérêts", en psychologie)_ c'est parce qu'il y a des barrages qui entravent leur désir d'accéder à un rêve inachevé. Je pars du principe que tout est possible, à condition de s'entourer de gens qui nous poussent à croire en nous.   Contribuer au Réseau Pepe Ce site est avant tout une encyclopédie ouverte à l'imagination et au savoir, où chacun(e) d'entre vous peut participer. Si vous avez envie de partager une passion, ou si vous sentez le besoin de vous exprimer sur un point précis, je vous invite à m'adresser un e-mail (adresse électronique accessible sur ma page d'accueil).

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