Una boccata d'aria fresca per la transizione energetica: innovazioni attraverso i superconduttori!

Una boccata d'aria fresca per la transizione energetica: innovazioni attraverso i superconduttori!

Il 1 aprile 2025 il Prof. Cezary Jędryczka ha accettato la prima cattedra in visita internazionale presso l'Università di Scienze Applicate di Amburgo (HSU). Questa cattedra è occupata dalla Facoltà di Ingegneria Elettrica. Nei prossimi sei mesi Jędryczka condurrà le ricerche insieme alla cattedra di macchine e sistemi di azionamento elettrici sotto la direzione del prof. Christian Kreischer.

L'obiettivo della ricerca del professore è lo sviluppo di nuovi generatori con avvolgimenti di campo superconduttori specifici per le turbine eoliche offshore. La sua vasta biografia mostra una carriera impressionante: dal completamento di un master in ingegneria elettrica presso l'Università della Tecnologia di Poznan (PUT) nel 2005 alla sua abilitazione nel 2018 fino al ruolo di direttore dell'Istituto di ingegneria elettrica ed elettronica del PUT.

Progetti di ricerca e collaborazioni

Il Prof. Jędryczka è stato coinvolto in numerosi progetti di ricerca e sviluppo, compresi progetti finanziati dall'UE. Tra i suoi progetti figurano la “Nuova generazione di azionamenti a risparmio energetico per ventilatori e pompe per l'industria mineraria” e “Circuiti magnetici con tecnologia delle polveri negli azionamenti elettrici universali”. Ha inoltre stabilito strette collaborazioni con rinomati partner del settore come Otis Elevator Company e UTC Research Center.

Centrale per gli obiettivi della ricerca è lo sviluppo di un dimostratore per un generatore superconduttore ad alta temperatura (HTS) ottimizzato da 10 MW come parte del progetto SupraGenSys 2. Questo progetto, in cui è coinvolto anche Fraunhofer IEE, si concentra su calcoli approfonditi, progettazione e costruzione dei sottosistemi per il generatore. I risultati della progettazione e del funzionamento del dimostratore sono integrati direttamente nella progettazione ottimizzata del generatore.

Fraunhofer IEE ha definito sotto-obiettivi specifici, tra cui testare il dimostratore nei propri laboratori e sviluppare strumenti di calcolo per la progettazione elettromagnetica di macchine completamente superconduttrici. Questo dimostratore è in fase di costruzione nel laboratorio hardware-in-the-loop a media tensione dell'istituto e mira a inaugurare una nuova era nell'uso dei superconduttori.

Superconduttori ad alta temperatura e loro importanza

Il Congresso sulla ricerca sull’efficienza energetica, svoltosi recentemente a Berlino, ha evidenziato il ruolo dei superconduttori ad alta temperatura (HTS) nella moderna ingegneria elettrica. Tabea Arndt, professoressa di tecnologie dei magneti superconduttori presso l'Istituto di tecnologia di Karlsruhe, ha sottolineato che l'HTS può trasportare grandi quantità di elettricità quasi senza perdite. Ciò li rende ideali per varie applicazioni, inclusa la trasmissione di corrente continua ad alta tensione.

Gli HTS offrono inoltre enormi vantaggi in termini di risparmio energetico e di risorse. Riducono lo sforzo di raffreddamento rispetto ai convenzionali superconduttori a bassa temperatura e sono elementi fondamentali per l’economia circolare. Tuttavia, per promuovere l’uso diffuso degli HTS, è necessaria l’educazione sui nuovi materiali e sulla loro manipolazione.

Un corso recentemente introdotto all’università offre “Superconduttività applicata per ingegneri elettrici” per preparare i futuri ingegneri alle sfide e al potenziale della superconduttività. Il networking e la comunicazione tra gli attori della superconduttività ad alta temperatura sono cruciali per aumentare l’efficienza energetica, soprattutto nei settori dell’energia eolica e dell’idrogeno.

La combinazione di competenze accademiche e applicazioni industriali promette un futuro promettente per l’ingegneria elettrica e l’efficienza energetica in Germania.

Per rafforzare la forza innovativa in questo settore sono necessarie una cooperazione globale tra scienza e industria nonché una ricerca continua nel campo dei superconduttori ad alta temperatura. I successi dei progetti attuali potrebbero essere rivoluzionari per le tecnologie future e la loro applicazione nell’approvvigionamento energetico.

HSU riferisce che il Prof. Cezary Jędryczka svolge un ruolo chiave nello sviluppo di nuove tecnologie, mentre Fraunhofer IEE si concentra sugli aspetti tecnici del dimostratore. Inoltre, ascensori Ricerca energetica sottolinea l’importanza dell’HTS per le future applicazioni energetiche.