پژوهشگران پژوهشگاه نیرو در یک مطالعه مروری اعلام کردند توسعه و بهکارگیری نانوپوششهای کاربردی میتواند راهکاری مؤثر برای افزایش پایداری، کاهش هزینههای نگهداری و بهبود عملکرد خطوط انتقال هوایی برق باشد؛ هرچند استفاده گسترده از این فناوری همچنان به آزمایشهای میدانی و توسعه صنعتی نیاز دارد.
پژوهشگاه نیرو: نانوپوششها میتوانند چالشهای خطوط انتقال برق را کاهش دهند
خطوط انتقال هوایی برق از مهمترین اجزای زیرساخت انرژی کشور به شمار میروند و پایداری عملکرد آنها نقش مستقیمی در امنیت و قابلیت اطمینان شبکه برق دارد. با این حال، این خطوط همواره با چالشهایی مانند یخزدگی هادیها و عایقها، خوردگی تجهیزات، آلودگی سطحی، تخلیه کرونا و فرسودگی ناشی از شرایط محیطی روبهرو هستند؛ مشکلاتی که علاوه بر افزایش هزینههای تعمیر و نگهداری، میتوانند قابلیت اطمینان شبکه را نیز کاهش دهند.
در همین راستا، پژوهشگران پژوهشگاه نیرو با بررسی آخرین مطالعات انجامشده در حوزه پوششهای کاربردی، وضعیت کنونی و چشمانداز استفاده از این فناوری در خطوط انتقال هوایی را ارزیابی کردهاند. نتایج این بررسی نشان میدهد پوششهایی با ویژگیهایی مانند فوقآبگریزی، خودتمیزشوندگی، خواص فوتوکاتالیستی، نیمهرسانایی و مقاومت در برابر خوردگی، میتوانند راهکارهای مؤثری برای کاهش مشکلات رایج شبکه انتقال باشند.
در بخش قابل توجهی از این پژوهش، نقش فناوری نانو در ارتقای عملکرد تجهیزات انتقال برق مورد تأکید قرار گرفته است. بررسیها نشان میدهد نانوپوششهای ضدخوردگی، مقاوم در برابر خراش و سایش و همچنین پوششهای محافظ در برابر پرتو فرابنفش (UV)، میتوانند با ایجاد پیوندهای شیمیایی مستحکم در مقیاس نانو، عمر تجهیزات را به طور قابل توجهی افزایش داده و مقاومت آنها را در برابر ضربه، خوردگی و عوامل محیطی بهبود بخشند.
پژوهشگران همچنین تأکید کردهاند که این پوششها علاوه بر عملکرد مناسب، مزایایی مانند وزن کم، صرفهجویی در مصرف انرژی، هزینه پایین و امکان استفاده در مقیاس وسیع را نیز به همراه دارند و از این رو میتوانند گزینهای مناسب برای ارتقای عملکرد خطوط انتقال باشند.
با وجود این، گزارش پژوهشگاه نیرو نشان میدهد تجاریسازی گسترده این فناوری همچنان با چالشهایی همراه است. از جمله مهمترین این چالشها میتوان به امکان اجرای روشهای پوششدهی روی هزاران کیلومتر هادی و تجهیزات واقعی، ارزیابی یکنواختی پوشش روی عایقها و دکلها و همچنین افزایش دوام پوششها در برابر شرایط سخت محیطی مانند تابش فرابنفش، یخزدگی، اسپری نمک، تخلیه کرونا و سایش مکانیکی اشاره کرد.
این مطالعه همچنین بر توسعه نانوپوششهای ترکیبی تأکید دارد؛ پوششهایی که بتوانند بهطور همزمان چندین مشکل خطوط انتقال از جمله یخزدگی، خوردگی و تخلیه کرونا را برطرف کنند. به اعتقاد پژوهشگران، دستیابی به چنین پوششهایی میتواند تحول قابل توجهی در افزایش قابلیت اطمینان شبکههای انتقال برق ایجاد کند.
در بخش دیگری از این پژوهش، پژوهشگران بر ضرورت انجام آزمایشهای میدانی در کنار آزمونهای آزمایشگاهی تأکید کردهاند. به گفته آنها، اگرچه نتایج آزمایشگاهی معیار اولیه قابل اعتمادی برای ارزیابی عملکرد پوششهاست، اما شرایط واقعی بهرهبرداری به دلیل تغییرات آبوهوایی، آلودگی، کیفیت اجرای پوشش و اثرات بلندمدت، میتواند با نتایج آزمایشگاهی تفاوت داشته باشد. بر همین اساس، استفاده از دادههای میدانی، شبیهسازیهای بلندمدت و آزمونهای شتابیافته برای پیشبینی دقیق عملکرد این پوششها ضروری است.
نتایج این بررسی نشان میدهد با پیشرفت فناوری تولید، افزایش دوام نانوپوششها و انجام مطالعات بیشتر در زمینه عملکرد آنها در شرایط واقعی، این فناوری میتواند به یکی از گزینههای کلیدی برای کاهش هزینههای نگهداری، افزایش طول عمر تجهیزات و ارتقای پایداری شبکههای انتقال برق در سالهای آینده تبدیل شود.
برای مطالعه این مقاله، اینجا را ببینید
