Курсы валют
USD 56,5552 0,0564
EUR 63,6189 0,4476
USD 56,3600 0,0000
EUR 63,0 300 0,0150
USD 56, 3114 0,0125
EUR 62,91 88 0,0060
USD 56,3000 56,5700
EUR 63,2000 63,3800
покупка продажа
56,3000 56,5700
63,2000 63,3800
22.05 — 29.05
57,0300
61,9300
BRENT 54,15 0,00
Золото 1251,55 −0,02
ММВБ 1960,16 0,16
Главная Новости Финансовые блоги Как сверхпроводники помогут найти темную материю и запустить сверхскоростные поезда
Как сверхпроводники помогут найти темную материю и запустить сверхскоростные поезда

Как сверхпроводники помогут найти темную материю и запустить сверхскоростные поезда

Источник: Forbes Russia |
Развитие высокотемпературной сверхпроводимости открывает множество областей для использования этого явления Людям свойственно стремиться жить лучше. Каждому это «лучше» представляется по-своему: кто-то думает о четырехразовом питании, кто-то о том, чтобы проводить зиму в Таиланде, кто-то о машине, даче и т. д. У каждого свои критерии.
Как сверхпроводники помогут найти темную материю и запустить сверхскоростные поезда
Фото: Forbes Russia

Развитие высокотемпературной сверхпроводимости открывает множество областей для использования этого явления Людям свойственно стремиться жить лучше. Каждому это «лучше» представляется по-своему: кто-то думает о четырехразовом питании, кто-то о том, чтобы проводить зиму в Таиланде, кто-то о машине, даче и т. д. У каждого свои критерии. Но есть универсальный критерий, который усредняет все остальные — он выражается в количестве энергии, потребляемой на одного человека. 

По этому показателю наша страна далеко не на первом месте. Мы, например, раза в два-три отстаем от Соединенных Штатов. И это связано с различными обстоятельствами. Но если бы каждого человека на Земле снабдить таким количеством энергии, какое потребляет средний американец (здесь надо понимать, что в эту энергию входит все: бензин, продовольствие, электричество и пр.), то наша планета просто не выдержала бы.

Такой экстенсивный путь развития, когда строятся электростанции, наращивается производство энергии, добывается все больше нефти и газа — тупиковый. Может быть, не сегодня-завтра — мы еще обнаруживаем новые залежи ископаемых — но когда-нибудь он обязательно заведет человечество в тупик. Существует и интенсивный путь, который позволяет двигаться вперед в смысле улучшения качества жизни. Среди всего прочего он подразумевает рациональное расходование энергии.
И здесь очень полезным оказывается такое явление, как сверхпроводимость.

Давайте вспомним, что в России большая часть электроэнергии производится достаточно далеко от европейской части страны, а потребляется, наоборот, в европейской части. То есть, возникает проблема доставки. Существующие высоковольтные ЛЭП неэффективны на расстояниях более 1000-1500 километров из-за огромных потерь энергии. А в низковольтных линиях передачи электроэнергия тратится на нагрев проводов. Решить проблему передачи электроэнергии на большие расстояния позволили бы линии на основе сверхпроводников.

Вторая проблема — это сбои в электроснабжении. В России они происходят не так часто. А в тех же США, например, энергетические сети мелкие, поэтому сбои происходят буквально каждый месяц. Это диктует необходимость создания накопителей электроэнергии, которые должны компенсировать скачки при переключении из одной сети в другую. И здесь очень помогают сверхпроводящие накопители энергии и ограничители тока короткого замыкания.

Сейчас, когда существуют высокотемпературные сверхпроводники, в которых сверхпроводимость реализуется уже при температуре 93 градуса по шкале Кельвина (–180 градусов по Цельсию), изготовление сверхпроводящих линий передач, казалось бы, должно быть достаточно недорогим. Но нет. Проблема заключается в том, что сам материал сверхпроводника (оксид меди с редкоземельными элементами) очень анизотропен (его свойства зависят от направления, в частности, относительно осей кристаллической решетки). Он может пропускать большой ток только в базисной плоскости кристалла, а в поперечном направлении намного меньше. Поэтому этот материал нельзя в виде порошка со случайной ориентацией зерен просто заключить в трубу, прокатать и получить провод. Порошок нужно уложить на ленту так, чтобы все зерна имели ось наименьшей проводимости перпендикулярно плоскости ленты.

Это очень дорогая технология. Поэтому на сегодняшний день лента американского производства шириной 1 см, которая пропускает ток силой в 100 ампер при температуре жидкого воздуха, стоит примерно $15 за метр. В России уже тоже производят такую ленту, и она немного дешевле.

Поделитесь с друзьями
Оставить комментарий
Читать наForbes Russia
Еще от Forbes Russia