这些天，美国风电行业值得庆祝。去年，它占美国所有新装机容量的32％，超过任何其他单一燃料。风力行业还为将关键的风力发电税收抵免再延长一年而进行了艰苦的战斗，现在看来，布鲁克海文国家实验室的科学家们正在努力解决更大，更高效的风力涡轮机的一个障碍。海上风电领域：开发基于铁的低成本超导线。与另一种基于陶瓷材料的新兴超导体相比，新的超导体更加耐用，制造成本更低。
面向风能行业的低成本超导线
超导体按照其名称的含义行事，为高效能的发电，运输和存储提供了更大的潜力，但众所周知，它们是善变的。
通常，超导体的制造成本非常高，需要严格的温度控制，并且在风力涡轮机产生的磁场作用下无法高效工作。
Brookhaven的突破于上周发表在《自然通讯》上，涉及一种用铁，晶体材料硒和半金属碲（三种相对便宜的材料（尤其是铁））制成的半导体。
低成本制造工艺使用激光脉冲来蒸发材料，然后将蒸汽收集在基板上的精确层中。秘密成分是在基材和其他三层之间的一层氧化铈（一种黄色的稀土粉末）。根据布鲁克海文物理学家李强的说法：
“……在薄膜和基板之间添加氧化铈层极大地提高了超导体的临界电流密度或最大电负荷，以及使材料超导的临界温度。该临界温度阈值比没有进行这种分层过程的相同化合物提高了30％（仍非常冷-253摄氏度，但它具有巨大的应用潜力。）
，关于那氧化铈
诸如氧化铈之类的稀土对替代能源行业的未来发展至关重要，包括风能以及电动汽车和高效照明。
棘手的问题是，事实证明，对海外稀土资源的依赖为这些行业以及更多传统行业的长期增长奠定了坚实的基础。就在几年前，二氧化铈的短缺使美国玻璃工业不安。
不用担心（至少现在还没有）。奥巴马政府正在采取几项举措来发展更可靠的稀土资源，包括最近成立的关键材料研究所。这家新机构是美国政府能源创新中心计划的一部分，还将探索替代材料的开发以及新的制造和资源回收策略。
磁场和风力涡轮机
事实证明，即使在强磁场下，这种新的超导体也能够每平方厘米承载200,000安培的电流。相比之下，典型的家用断路器将在20A时跳闸。
如果磁场问题开始引起人们的注意，您可能会想到休斯敦大学正在开发另一条超导线材，这是该机构最先进的技术手段，由美国能源部（ARPA-E）管理的一笔400万美元的能源部拨款。
像Brookhaven项目一样，休斯顿的研究对风能行业具有重要意义，因为它可以创建一种低成本的超导体，即使暴露在高磁场中也能有效地发挥作用。
鉴于所涉及的大型涡轮机和较长的传输距离，海上风电装置将是新技术的特别受益者。
尽管在海上风电开发方面，美国一直落后于其他国家，但随着新的超导线材的推出，它可能会向前跨越。
对于那些渴望能源的东北州来说，这将是特别可喜的消息。根据能源部的数据，实际上整个东北大西洋海岸被评为潜在风力发电的“杰出”。
图片：由Brookhaven国家实验室提供。
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