Zamiast chemii – natura. Naukowcy z Politechniki Lubelskiej pracują nad alternatywą dla toksycznego oleju

- Wyobraź sobie ogromny transformator stojący w środku miasta, cicho brzęczący dniem i nocą. To jedno z najważniejszych ogniw systemu energetycznego. Bez niego nie byłoby prądu w gniazdkach. A teraz wyobraź sobie, że „krwiobiegiem” tego urządzenia staje się odnawialny łatwo biodegradowalny płyn izolacyjny. To technologiczny przełom, który sprawi, że sieć energetyczna będzie nie tylko bezpieczniejsza, ale i całkowicie przyjazna naturze - informuje Politechnika Lubelska.

Uczelnia wyjaśnia, że transformator to urządzenie, które "przekłada” napięcie: z wysokiego na niższe lub odwrotnie. Dodaje również, że aby działały sprawnie i nie przegrzewały się, muszą być wypełnione specjalnym olejem. Obecnie stososuje się do tego oleje mineralne.

Jaki mają pomysł?

Naukowcy z Politechniki Lubelskiej, we współpracy z ekspertami Politechniki Opolskiej oraz firm Energo-Complex Sp. z o.o. i Nynas (Szwecja), pracują nad tym, żeby tradycyjne, toksyczne substancje zastąpić bioolejami.

- Transformator pracuje zwykle w zakresie 40–70°C. Wysokie temperatury i wysokie napięcie to niebezpieczne połączenie, dlatego niezwykle istotnie jest odpowiednie zabezpieczenie - podkreśla prof. dr. hab. Tomasz Kołtunowicz z Wydziału Elektrotechniki i Informatyki Politechniki Lubelskiej.

Za zachowanie bezpieczeństwa odpowiada olej. Oddziela on elementy pracujące pod napięciem i reguluje temperaturę. Do tego dochodzi tzw. preszpan, czyli specjalny papier elektroizolacyjny.

- Mamy więc izolację ciekło-stałą: olej i materiał celulozowy. Ich współpraca jest absolutnie kluczowa dla bezpieczeństwa urządzenia - tłumaczy naukowiec. - W tej technologicznej układance jest jeden cichy sabotażysta: wilgoć.

Jeżeli zawilgocenie przekroczy poziom około 5 proc. to może dojść do awarii. Awaria transformatora to nie drobiazg. To wybuch, pożar i skażenie środowiska. - Nawet jeśli dojdzie do awarii lub rozszczelnienia kadzi transformatora i olej zanieczyści glebę, to w przypadków stosowania bioolejów skutki środowiskowe będą znacznie mniejsze niż w przypadku olejów mineralnych. Bioolej roślinny jest całkowicie biodegradowalny, nie pozostawiając po sobie śladu - wyjaśnia ekspert.

Biooleje to oleje izolacyjne produkowane z surowców roślinnych, z dodatkiem tak zwanego zielonego wodoru. W przyszłości mogłyby zastąpić tradycyjne oleje mineralne stosowane w transformatorach.

- W naszych badaniach wykorzystujemy olej NYTRO® BIO 300X, stworzony przez szwedzką firmę NYNAS, z którą ściśle współpracujemy - wyjaśnia prof. Kołtunowicz. - Jego parametry zapewniają lepsze chłodzenie transformatora, co prowadzi do obniżenia temperatury uzwojeń dzięki ultraniskiej lepkości w porównaniu do obecnie stosowanych olejów mineralnych. Kolejną zaletą biooleju ma być wydłużenie czasu pracy transformatorów. Projektuje się je na 25–35 lat, ale w Polsce wciąż działają transformatory zbudowane 40–50 lat temu i nic nie zapowiada, żeby wymagały szybkiej zmiany.

Naukowiec dodaje, że sekretem jest regularna i szybka diagnostyka, dająca informację o kondycji celulozy oraz cieczy izolacyjnej. Są one kluczowymi czynnikami decydującymi o realnym czasie życia transformatora.

- Wymiana, filtracja, usuwanie wody: to potrafi znacząco wydłużyć życie urządzenia - przyznaje naukowiec i zdradza, że wykorzystanie biooleju może też ułatwić diagnostykę i serwis. - Analizujemy świeży olej, olej już eksploatowany oraz olej oczyszczony i odgazowany. Tworzymy charakterystyki referencyjne. Chcemy dojść do momentu, w którym w sposób szybki i precyzyjny będziemy mogli określić stopień zawilgocenia, niezależnie od stopnia degradacji chemicznej cieczy.

W skład zespołu prof. Tomasza Kołtunowicza wchodzą: dr inż. Konrad Kierczyński, dr inż. Przemysław Rogalski, dr inż. Vitalii Bondariev, dr inż. Paweł Okal oraz dr inż. Piotr Gałaszkiewicz.