Un nuevo interruptor de alta velocidad podría revolucionar las redes de corriente continua
Un desarrollo ha diseñado un interruptor de corriente continua que actúa en menos de 50 microsegundos y soporta hasta 1.800 voltios. Este avance podría hacer viables redes más seguras y eficientes, con menor pérdida de energía y mejor integración de renovables. Un paso clave que facilitará abaratará el despliegue de las energías renovables también en Europa.
Investigadores del Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL) en Estados Unidos han desarrollado un interruptor de corriente continua capaz de actuar cientos de veces más rápido que los modelos convencionales, abriendo la puerta a una red eléctrica más segura, eficiente y adaptada a las necesidades energéticas del futuro.
El dispositivo es capaz de interrumpir corrientes de 1.400 voltios en menos de 50 microsegundos, una velocidad crítica para proteger las redes de corriente continua de nueva generación. Hasta ahora, los interruptores basados en semiconductores eran demasiado caros para competir con los mecánicos en corriente alterna (CA) o para facilitar el despliegue masivo de redes de corriente continua. Además, no existían modelos comerciales capaces de manejar tensiones superiores a 2.000 voltios, y la mayoría no alcanzaba ni la mitad.
Escalando hacia redes de alta potencia
La novedad del ORNL radica en que su tecnología se puede escalar fácilmente. Los investigadores ya han demostrado que es posible conectar varios interruptores en serie, alcanzando capacidades de prueba de hasta 1.800 voltios, y trabajan ahora en sistemas que podrán gestionar 10.000 voltios, necesarios para aplicaciones de gran consumo como los centros de datos de inteligencia artificial.
El avance ha sido posible gracias al uso de un semiconductor económico y robusto llamado tiristor. Aunque estos componentes tienen la limitación de no poder apagarse fácilmente, los ingenieros han diseñado un circuito externo innovador que fuerza la interrupción de la corriente, evitando peligrosos arcos eléctricos y haciendo que la solución sea competitiva en costes por primera vez.
La velocidad de actuación es clave. En corriente alterna, el flujo eléctrico cae a cero varias veces por segundo, lo que facilita que un interruptor mecánico abra el circuito de forma segura. En corriente continua no existe ese momento, y un fallo puede provocar acumulación de calor e incendios si no se actúa con rapidez. Este nuevo diseño redirige la corriente peligrosa de forma instantánea, evitando esos riesgos.
Un paso decisivo para las redes de corriente continua también en Europa
Más allá de la seguridad, el desarrollo del ORNL abre la puerta a redes de corriente continua más eficientes, que pierden menos energía durante el transporte y reducen los costes eléctricos. Además, este tipo de redes gestionan mejor los flujos bidireccionales procedentes de fuentes renovables como paneles solares y baterías.
Según el investigador principal, Prasad Kandula, esta innovación permitirá que la red eléctrica pueda funcionar de forma segura, fiable y con más energía disponible para abastecer una demanda creciente tanto de la población como de la economía.
Si esta tecnología se aplicara al sistema eléctrico europeo, el impacto sería enorme. Europa ya usa la corriente continua de alta tensión en enlaces submarinos y líneas de larga distancia, pero su expansión se frena por el alto coste y complejidad de la protección.
Un interruptor como este podría abaratar y acelerar la interconexión de países, mejorar la integración de renovables y optimizar la carga ultrarrápida de coches eléctricos. En un continente que busca independencia energética y una red más flexible, avances así son un paso decisivo para lograr una transición energética real y efectiva.
Fuente | ORNL
