Universidade de Houston lança planos para o Instituto Supercondutor (UH Launches Plans for Superconductor Manufacturing Institute)

Instituto aceleraria a comercialização de supercondutores de alta temperatura

A Universidade de Houston lança planos para um Instituto Avançado de Manufatura de Supercondutor (ASMI), destinado a acelerar a comercialização de supercondutores de alta temperatura.

       Venkat Selvamanickam, professor de engenharia mecânica da UH, será o investigador principal para um planejamento de concessão de 500.000 mil dólares do National Institute of Standards and Technology (NIST). A concessão será utilizada para desenvolver um consórcio liderado pela indústria para ultrapassar os obstáculos técnicos que têm limitado a fabricação de supercondutores, bem como para desenvolver um plano de negócios para o instituto.

       Selvamanickam também é diretor do Applied Research Hub at the Texas Center for Superconductivity na UH, que desenvolve fios supercondutores de alta performance, com o apoio do Departamento de Energia, Escritório de Pesquisa Naval, Laboratório de Pesquisa do Exército, da National Science Foundation, o estado norte-americano do Texas e da indústria.

       A Universidade de Houston foi um dos 16 beneficiários da concessão entre 118 candidatos em um processo de seleção competitiva.

       O chefe do escritório de energia da UH, Ramanan Krishnamoorti, destaca o papel da universidade em avanços fundamentais de supercondutores de alta temperatura nos últimos 25 anos: “Sob a liderança do Dr. Selvamanickam, com os nossos parceiros do ASMI, prevejo uma revolução na fabricação escalável de baixo custo de supercondutores de alta performance”.

       Os defensores do instituto, incluindo empresas de destaque na indústria de supercondutores, passaram quase dois anos preparando o terreno para o ASMI em um esforço liderado pela UH catalisada por Rathindra Bose, então vice-presidente da UH para pesquisa e transferência de tecnologia. Selvamanickam disse que os próximos 18 meses serão usados para construir um consórcio de indústria, academia e outros parceiros para desenvolver planos e enfrentar as barreiras para o baixo custo, alto volume de produção, garantia de qualidade e testes de confiabilidade. O desenvolvimento da força de trabalho e integração da tecnologia em infraestrutura existente também será abordada.

       Selvamanickam disse que a Energy Research Park, criada em 2010 perto do campus principal voltada para a indústria e investigação universitária de projetos relacionados, seria um local ideal para o instituto, embora a decisão final será feita por membros do consórcio.

       Leves e potentes, dispositivos supercondutores são usados ​​em energia, saúde e transporte, oferecem vantagens sobre a tecnologia convencional, incluindo o aumento da eficiência e redução das emissões de gases de efeito estufa. Por exemplo, eles podem economizar até 5% de eletricidade em motores elétricos e equipamentos de transmissão e distribuição.

       Selvamanickam disse que o consórcio irá determinar como lidar com os obstáculos técnicos para a comercialização completa dos supercondutores. O grupo também vai estabelecer um plano de negócios, enquanto que o instituto seria iniciado com financiamento federal, que se destina a tornar-se autossustentável.

       Sua experiência com supercondutores, e a de outros pesquisadores do Centro de Supercondutividade Texas, pode guiar o consórcio.

       “Mas não é o que eu acho que é importante”, disse Selvamanickam. “É o que a indústria precisa.”

       Os Estados Unidos têm cinco Institutos Avançados de Produção, mas nenhum deles envolve tecnologia de supercondutores. Nenhum dos consórcios de planejamento financiados em 2014 lidam com a tecnologia de supercondutores.

Fonte: http://www.altenergymag.com/news/2015/05/11/uh-launches-plans-for-superconductor-manufacturing-institute/19863/

Ponto de virada da supercondutividade: do nicho para o mercado (Superconductivity's turning point from niche to mass markets)

John Durrell. Professor de Supercondutividade. Crédito: Keith Heppell

A seguir, uma entrevista com o Dr. John Durrell, professor recém-nomeado em supercondutividade, por Philip Guildford, diretor de pesquisa:

Philip: A descoberta da supercondutividade de alta temperatura, em 1987, criou uma enorme quantidade de interesse científico e da mídia, mas, em seguida, desapareceu da vista do público. O que aconteceu?

John: A supercondutividade intriga especialistas e leigos igualmente. Resistência nula à eletricidade, enormes campos magnéticos, e levitação magnética, são coisas de ficção científica. Antes de 1987, o fenômeno foi observado em materiais a -255 °C. Em 1987, verificou-se em novos materiais a -183 °C. Ainda muito frio, mas pode ser conseguida com nitrogênio líquido, em vez de hidrogênio, e sistemas de resfriamentos mais baratos. Todo mundo ficou muito animado, possivelmente muito animado, com a ideia de usar esses materiais em aplicações cotidianas. Era impossível para os cientistas e engenheiros entregarem resultados imediatamente de modo a coincidir com a campanha publicitária e, inevitavelmente, o foco da mídia mudou para a próxima grande novidade.

Philip: Então, que progresso tem sido feito desde a descoberta?

John: Enorme quantidade de trabalho árduo longe dos holofotes da mídia produziu fios supercondutores e materiais que são usados ​​em todos os tipos de aplicações, como scanners de ressonância magnética usados em hospitais, ímãs de campo muito altos para pesquisa e em dispositivos muito sensíveis para medir campos magnéticos. Mas agora tudo está configurado para ir mais rápido.

Philip: Por que este é o momento de transição?

John: Em nosso grupo no Departamento de Engenharia, chegamos ao ponto em que podemos fazer grandes amostras de supercondutor com propriedades fantásticas. Recentemente, quebramos o recorde mundial para o campo magnético preso em um supercondutor (http://iopscience.iop.org/0953-2048/27/8/082001/). Temos um processo industrial para a produção deste material. Isso abre a porta para o uso de campos magnéticos muito mais elevados em aplicações cotidianas, como motores e geradores. Por exemplo, podemos imaginar navios comerciais comuns correndo com supercondutores na sala de máquinas. Mark Ainslie em nosso grupo está trabalhando em protótipos que esperamos ser de apenas 25% do volume de um motor convencional. Além disso, Suchitra Sebastian e colegas no Laboratório Cavendish em Cambridge, revelaram uma base teórica para explicar por que os materiais supercondutores que usamos podem acelerar a nossa caça por materiais ainda melhores. A combinação de processos industriais para fazer os materiais, protótipos práticos e uma forte base teórica cria esse momento de transição em nosso campo.

Philip: O que vem pela frente?

John: O trabalho duro de construir uma maior compreensão, melhorar os materiais, aumentar a produção e fazer tudo robusto o suficiente para uso industrial. À medida que trabalhamos em estreita colaboração com as empresas, o progresso para o mercado vai saltar adiante e, provavelmente, em direções inesperadas, com a interface entre o meio acadêmico e a indústria gerando frequentemente oportunidades imprevistas excitantes.

Philip: E para você pessoalmente?

John: Eu me sinto privilegiado por estar cuidando do grupo do professor David Cardwell por cinco anos, enquanto ele é Chefe do Departamento de Engenharia. Eu quero fazer muito mais do que ser apenas o zelador. Eu quero manter o ritmo que David tem construído ao longo dos anos, manter o espírito de equipe, desenvolver as nossas ligações industriais e aproveitar ao máximo este ponto de virada para a supercondutividade. Depois de cinco anos, eu quero que David e a equipe se sintam orgulhosos de nossos resultados: novas descobertas científicas e de engenharia, demonstrações de máquinas supercondutoras e empresas que trabalham com a gente para usar supercondutores em novas aplicações práticas.

Fonte1: http://phys.org/news/2015-03-superconductivity-niche-mass.html

Em 2019, o mercado de tecnologia usando supercondutores vai valer cerca de US$ 4,2 bilhões (Superconducting technology markets will be worth about $4.2 billion in 2019)

Mercado global de tecnologias da supercondutividade, 2013-2019
(Milhões de dólares)

A BCC Research prevê que o mercado global de tecnologias usando materiais supercondutores deverá se aproximar de US$ 4,2 bilhões em 2019, com uma taxa de crescimento anual de 16,4% nos próximos cinco anos. O segmento de eletrônicos usando materiais supercondutores deverá crescer 58,8% ao ano.

Dominam o mercado atual os magnetos supercondutores usados em tecnologias da saúde. O segmento de saúde é atualmente o maior mercado, respondendo por 63% da fatia mundial em 2013, liderada pelos magnetos supercondutores utilizados em scanners de ressonância magnética.

No entanto, é esperado que o segmento de equipamentos elétricos supercondutores (transformadores, geradores, motores, limitadores de corrente, armazenamento de energia, condutores de corrente, cabos etc.) capture mais de 36% do mercado em 2019. Eletrônicos supercondutores também deverão ganhar uma quota significativa do mercado ao longo dos próximos cinco anos.

        A BCC Research prevê que a quota de pesquisa em ciência e tecnologia da saúde seja de 27% em 2019. Uma queda atribuída pelos investimentos em computação (27% do mercado em 2019) e no seguimento de transportes (1%).

O mercado mundial de aplicações da supercondutividade foi de quase US$ 1,8 bilhão em 2013 e espera-se aproximar cerca de US$ 2,0 bilhões em 2014 e cerca de US$ 4,2 bilhões em 2019, com uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 16,4% ao longo dos próximos cinco anos.

O mercado global de magnetos supercondutores valia mais de US$ 1,7 bilhões em 2013 e deverá chegar a US$ 1,9 bilhão em 2014 e cerca de 2,6 bilhões até 2019, um CAGR de 6,1% para o período de cinco anos, 2.014-2.019.

Fonte1: http://www.prweb.com/releases/2014/11/prweb12300471.htm

Fonte2: http://www.bccresearch.com/market-research/advanced-materials/superconductors-report-avm066d.html