Kompositen som klarar spänningen

Vad händer när elektricitet möter komposit? Ny forskning banar vägen för mer hållbara fiberkompositisolatorer i framtidens energisystem.

Elektrifieringen av samhället går i snabb takt. Samtidigt har en viktig fråga hamnat i skymundan: elektrisk hållfasthet hos fiberkompositer. Det vill Karl Arvidsson, doktorand vid Luleå tekniska universitet (LTU) ändra på. Genom sin forskning vill han öka förståelsen för hur fiberkomposit­isolatorer kan göras mer hållbara och effektiva.

– Det finns ett stort behov av att förstå vad som påverkar elektrisk hållfasthet. Tidigare forskningen har fokuserat på traditionella material, medan kompositbranschen har prioriterat mekaniska egenskaper. Nu, med den ökade elektrifieringen, blir det allt viktigare att fylla den kunskaps­luckan, säger Karl Arvidsson.

Karl Arvidsson.

Elektrisk hållfasthet handlar om ett materials isolerande förmåga – hur hög elektrisk ­spänning det klarar innan det börjar leda ström.

– För fiberkompositer är det avgörande att förstå hur ­materialets uppbyggnad påverkar den elektriska hållfastheten. Sammansättningen av olika material och hur väl de fungerar tillsammans kan spela stor roll för en isolators prestanda och livslängd.

Forskningen i sam­arbete med industrin

Projektet sker i samverkan med Hitachi Energy, global aktör inom kraftöver­föring och energi­lösningar, vars lokala avdelning i Öjebyn ­sam­arbetar med LTU och SWE-CIC.

– Det är väldigt värdefullt att ha en industripartner som kan ge insikt i de verkliga utmaningarna. Min forskning är oberoende, men genom input från Hitachi Energy kan jag säkerställa att den blir ­relevant och faktiskt löser problem som industrin står inför, säger Karl.

Förhoppningen är att hans forskning ska bidra till utvecklingen av mer hållbara kompositisolatorer.

– Om vi förstår vad som påverkar elektrisk hållfasthet kan vi snabbare och billigare testa nya, mer hållbara material och hitta de bästa lösningarna. Det kan också påskynda övergången till mer miljövänliga alternativ i energisektorn.

Bidrar till grön omställning. ”Jag tycker det är spännande att få gräva ner mig i frågor som ingen riktigt har besvarat tidigare”, säger Karl Arvidsson.

Högspänning upp till 100 kilovolt

I samband med att forsknings­projektet drog i gång, investerade Karl Arvidsson och hans forskarteam på Luleå tekniska universitet i ny utrustning för tester av elektrisk hållfasthet hos olika material.

– Vi har en maskin som kan testa högspänning upp till 100 kilovolt och analysera hur olika material reagerar. Det unika är att maskinen kan gå upp till 100 kilovolt och inte kräver ett stort högspänningslabb. Vi kan genomföra tester i ett vanligt labb utan att riskera säkerheten.

Tillgång till denna typ av tester gör att forskningen kan drivas framåt snabbare, med fler experiment och bättre analyser.

Grön energi kräver nya material

Forskningsprojektet har pågått i ungefär ett år och har tre till fyra år kvar, men redan nu ser Karl stor potential.

– Elektrifieringen gör att vi kommer att behöva nya material­lösningar. Fiberkompositer kan vara en nyckel, men för att ta det steget behöver vi förstå hur de fungerar elektriskt. Jag hoppas att min forskning kan bidra till att vi når dit snabbare.

Text: Amanda Karlsson Foto: Johanna Fond