Надеждата е вечна. От десетилетия се твърди, че учените са

Надеждата е безконечна. От десетилетия се твърди, че учените са основали свръхпроводници работещи при стайна температура. Тези материали могат да организират електрически ток с нулево противодействие, като в същото време основават мощни магнитни полета. Те са свещеният граал на материалознанието.

Миналата седмица екип от Южна Корея съобщи, че е основал подобен материал – и то не просто материал, който показва свръхпроводимост при стайна температура, а подобен, който я реализира и при атмосферно налягане. А и е изработен от относително публикувани материали, в това число олово, фосфор и мед. Изследователите разгласиха своите открития в сървър за предпечатна подготовка. Макар и това да не е най-хубавият стандарт в научните изявления, това е почтена първа стъпка, която дава опция и на други откриватели да ревизират изказванията.

Все още е прекомерно рано да се каже дали техните невероятни изказвания ще се потвърдят, само че някои предварителни теоретични разработки демонстрират, че те не са отвън сферата на опциите. Въпреки това значително учени са прекомерно скептични.

Но какво би станало, в случай че тези изказвания са правилни? Безброй промишлености ще бъдат подложени на съществени разтърсвания. Ето някои от тях, които ще завоюват най-вече.

Термоядреният синтез

Ако учените в действителност са разкрили свръхпроводник при стайна температура, тогава изненадващата нашумяла технология от предходната година още веднъж ще бъде изстреляна на първите страници на медиите. Проблемът с термоядрената сила не е в това дали тя може да бъде осъществена, а дали създава повече сила, в сравнение с употребява нужното съоръжение. Експериментът на National Ignition Facility предходната зима потвърди, че чистата позитивна мощ на термоядрения синтез е допустима освен теоретично.

Много от методите за потребление на термоядрената сила изискват необикновено мощни магнити, които да концентрират извънредно горещата плазма до точката, в която частиците ѝ се сливат и освобождават големи количества сила. Съвременните структури на термоядрените реактори разчитат на високотемпературни свръхпроводници, което значи, че те би трябвало да се охлаждат единствено с течен азот вместо с течен хелий. Но охлаждането им до тази точка към момента изисква комплицирано съоръжение и големи количества електрическа енергия.

Ако потребността от изстудяване може да бъде отстранена, електроцентралите с термоядрен синтез биха могли да станат доста много по-евтини за създаване и употреба, което ще понижи бариерата за приемане на чиста позитивна сила от термоядрен синтез. Интересът на вложителите, който към този момент е относително висок, внезапно ще нарасне.

Електропреносната мрежа

Според Администрацията за енергийна информация на Съединени американски щати преносът и разпределението на електрическата енергия в Съединени американски щати са много ефикасни, само че загубите към момента възлизат на към 5% от цялата създадена електрическа енергия. На други места обстановката е по-лоша, като да вземем за пример в Индия тя доближава 19%. В международен мащаб загубите при транспорт и систематизиране на електрическата енергия водят до към 1 милиард метрични тона въглероден диоксид.

Свръхпроводителите със стайна температура ще доведат до съвсем изцяло преустрояване на електропреносната мрежа. Загубите при преноса ще бъдат отстранени, защото свръхпроводниците имат нулево противодействие във връзка с електричеството. Кабелите биха могли да бъдат доста по-малки, като в същото време придвижват същото количество сила, намалявайки нуждата от солидни кули и огромни сервитути. Напреженията биха могли да бъдат по-ниски, което би дало опция трансформаторите да бъдат доста по-малки.

Идеята за потребление на свръхпроводници в електропреносната мрежа съществува от от дълго време. American Superconductor, да вземем за пример, е учредена през 1987 година точно за такива цели. Проблемът е, че днешните високотемпературни свръхпроводници към момента изискват изстудяване, което компенсира някои от достиженията в региона на успеваемостта. Свръхпроводниците със стайна температура няма да имат сходни дефекти.

Електрическите транспортни средства

Електрическите транспортни средства към този момент са доста по-ефективни от своите аналози, работещи с изкопаеми горива. От мрежата до колелата електрическите транспортни средства обръщат към 77% от силата на електропреносната мрежа в тяга на колелата. За съпоставяне, по данни на Агенцията за запазване на околната среда (EPA), успеваемостта на колите, задвижвани с изкопаеми горива, е едвам 12-30%.

Все отново има какво да се усъвършенства при електрическите автомобили. Свръхпроводниците при стайна температура биха създали вътрешните механизми на електрическия автомобил по-малки и по-ефективни. Двигателите ще се нуждаят от по-малко намотки, което ще понижи техния общ размер и тегло в допълнение към елиминирането на загубите от електрическо противодействие. Същото важи и за инверторите и конверторите, които се грижат за преобразуването на DC/AC напрежението. Намалената маса и по-голямата успеваемост дават опция на производителите на коли да обезпечат по-голям пробег или да употребяват по-малки акумулаторни блокове, което понижава разноските.

Масовият градски и железопътен превоз

Електрическите транспортни средства може да се сторят банални спрямо това, което свръхпроводниците при стайна температура биха могли да създадат с влаковете на магнитна левитация. Маглевите се носят над релсите, като са по едно и също време окачени и задвижвани от магнити на борда на влака и вградени в релсите. В резултат на това единственото търкане, с което се сблъскват тези извънредно бързи влакове, е от въздуха, което им разрешава да доближават необикновено високи скорости.

Свръхпроводниците при стайна температура биха могли да понижат размерите и потребностите от електрическа енергия за електромагнитите, от които се нуждаят маглевите, само че това не би решило всички проблеми. В съпоставяне с другите влакове, които се движат по стоманени релси, релсовият път на един маглев коства доста повече. И сходно на другите влакови линии, обезпечаването на правото на прекосяване е измежду най-сложните проблеми. Въпреки това, линиите маглев, които биха могли да станат по-евтини за създаване и употреба, могат да заменят забележителна част от пътуванията със аероплан на къси и междинни дистанции, което доста ще понижи общите въглеродни излъчвания.

Медицината

Днес машините за магнитно-резонансна томография разчитат на свръхпроводници, охлаждани с течен хелий. Светът изпитва дефицит на този доблестен газ и лекарите са загрижени какво значи това за бъдещето на технологията в медицината. В близко бъдеще работата на апаратите за ядрено-магнитен резонанс може да се оскъпи. В дълготраен проект, неразрешимият дефицит може да значи завършек на днешните медицински апарати от сходен жанр.

Тъй като работят при температура на околната среда, свръхпроводниците при стайна температура биха премахнали зависимостта на магнитно-резонансните апарати от течния хелий. Това освен би помогнало да се обезпечи бъдещето на технологията като релативно рутинна здравна диагностика, само че и би спомогнало за понижаване на нейната цена.

Рециклиращи компании

Ако свръхпроводниците при стайна температура станат действителност – и в случай че успеем да ги произвеждаме на ниска цена и в огромен мащаб – това ще докара до голяма вълна от вложения. Хиляди километри остарели електропроводи ще бъдат изтръгнати, а оборудването, както ново, по този начин и остаряло, ще бъде отнесено на бунището. Не всичко от това съоръжение или съдържащите се в него материали биха били безполезни, тъй че евентуално ще се появят рециклиращи предприятия, които да преработят нещата, станали непотребни с помощта на новите материали.

Всичко към момента е прекомерно далечно

Това не е първият път, когато някой твърди, че е основал свръхпроводник при стайна температура, и в случай че и този не се окаже сполучлив, то евентуално няма да е последният.

Изглежда, че тази област притегля учените с спорните си резултати. През месец март един физик от университета в Рочестър направи сензация с изказванията си за свръхпроводящ материал при стайна температура, въпреки че той трябваше да бъде подложен на голямо налягане. Резултатите бяха оповестени в Nature, влиятелно научно списание, само че други учени към този момент ги слагат под подозрение. Предишните проучвания на Диас бяха подложени на същия надзор, като някои учени твърдяха, че той е плагиатствал работата на други учени. Разследване на TechCrunch+ по-рано тази година сподели, че той е ползвал подобен бърз и нехаен метод при набирането на средства.

Това не значи, че направените напълно неотдавна открития са също толкоз съмнителни. Предстои най-внимателна инспекция на откритите от южнокорейските учени свръхпроводници от страна на международната научна общественост. Ако това сензационно изобретение бъде доказано и повторено във водещите научни лаборатории, това може коренно да промени огромна част от международната стопанска система. Вече са наранени огромни ползи.