Курсы валют
USD 58,8987 0,1905
EUR 69,4298 0,0250
USD 58,8 000 −0,0300
EUR 69,1 700 0,0100
USD 58, 8071 0,0120
EUR 69, 2582 0,0972
USD 58,7700 59,0500
EUR 69,3500 69,5500
покупка продажа
58,7700 59,0500
69,3500 69,5500
18.12 — 25.12
60,0000
70,4500
BRENT 63,24 −0,02
Золото 1254,87 0,00
ММВБ 2143,99 0,22
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