Aktualności

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.

Transformator to – mówiąc najprościej – urządzenie, które „przekłada” napięcie: z wysokiego na niższe albo odwrotnie. To kluczowe elementy sieci. Aby działały sprawnie i nie przegrzewały się, muszą być wypełnione specjalnym olejem. Teraz używa się do tego olejów mineralnych. Jednak naukowcy z Politechniki Lubelskiej, we współpracy z ekspertami Politechniki Opolskiej oraz firm Energo-Complex Sp. z o.o. i Nynas (Szwecja), pracują nad tym, by tradycyjne, toksyczne substancje zastąpić nowoczesnymi 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, który oddziela elementy pracujące pod napięciem i jednocześnie 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 badacz. – W tej technologicznej układance jest jeden cichy sabotażysta: wilgoć.

Jeżeli zawilgocenie przekroczy pewien poziom – około 5 proc. – może dojść do awarii. A awaria transformatora to nie drobiazg: to wybuch, pożar i skażenie środowiska. I tu pojawia się pierwszy ogromny atut bioolejów.

– 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 z Politechniki Lubelskiej.

Biooleje to specjalne 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 – tłumaczy 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.

– Sekretem jest regularna i szybka diagnostyka, dająca informację o kondycji celulozy oraz cieczy izolacyjnej, które są 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.

Badania prowadzone są w ramach projektu „Innowacyjne materiały w ochronie środowiska i zdrowia” realizowanego w ramach programu Nauka dla Społeczeństwa II finansowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, umowa nr NdS-II/SP/0173/2024/01.