다음을 가능하게 하는 초전도체

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에너지 전달 및 운송과 관련하여 초전도성을 달성하려는 탐구는 항상 높은 비용으로 인해 어려움을 겪어 왔습니다. 이에 대한 잠재적인 해결책은 현재 독일 휴스턴 대학의 연구진이 초전도체를 사용하여 기존 고속도로 인프라를 따라 사람, 화물 및 에너지를 이동시키는 방법을 제시하고 있습니다.

연구팀이 제안한 개념은 각 시스템의 운영 비용을 절감할 뿐만 아니라 미래 청정 에너지의 주요 원천 중 하나로 널리 간주되는 액화수소를 저장하고 운송하는 방법을 고안할 것을 약속합니다. "액화수소는 저장 및 운송되는 초전도체 가이드웨이를 냉각하는 데 사용되므로 연료를 20 켈빈(화씨 영하 424도)까지 냉각할 수 있는 별도의 특수 파이프라인 시스템에 대한 필요성이 줄어듭니다."라고 언론 보도에서 밝혔습니다.

팀의 연구는 APL Energy 저널에 게재되었습니다.

이 개념은 열차의 하부 구성품에 초전도체를 배치하여 자화된 레일에서 작동하는 자기 부상 열차의 아이디어를 뒤집습니다.

기존 고속도로 인프라에 초전도체를 내장하고 차량 하부에 자석을 추가하면 이러한 시스템이 각 차량의 초전도체를 냉각할 필요가 없게 됩니다. 이 모델은 "액화 질소와 액화 수소를 열적으로 절연하는 데 사용되는 진공층"을 사용하여 초전도체가 시스템을 가로질러 이동할 때 초전도체를 냉각시키기 위해 액체 수소에 의존합니다.

팀에 따르면, 이 모델은 자화된 하부 구조를 갖춘 차량이 초전도체 가이드웨이에 진입하여 "상점에 도달하기 위해 고속으로 공중에 떠서 이동"할 것을 제안합니다. 이러한 차량이 가이드웨이를 벗어나면 기존 전기 또는 내연기관 모터로 구동되는 주행을 계속할 수 있습니다.

이러한 시스템은 "슈퍼 시스템"을 통해 개인 및 상업용 차량이 시속 400마일까지 이동할 수 있으므로 항공 여행과 전통적인 화물 운송을 쓸모없게 만들 수 있습니다. 과학자들은 또한 속도가 두 배로 늘어날 가능성도 있다고 말합니다.

"초전도는 전력 손실 없이 전력을 전송하고, 자기 부상 초고속 열차에 전력을 공급하고, 에너지 저장을 위한 약속을 가지고 있습니다. 그러나 경제적으로 실행 가능하지 않았기 때문에 아직 대규모로 발생하지 않았습니다. "라고 UH의 텍사스 초전도 센터 소장인 Zhifeng Ren은 말했습니다. 그는 이 개념을 고안했으며 논문의 교신저자입니다.

이 모델은 연료나 전기 소비를 획기적으로 줄일 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 동시에 자동차나 트럭은 초전도체 가이드웨이에 배치되어 "비용과 환경 영향을 모두 줄입니다."

팀은 아직 이러한 시스템을 구현하는 데 필요한 기술적, 재정적 측면을 완전히 해결하지 못했습니다. 연구자들에 따르면 대중교통과 에너지 시스템을 결합하고 기존 도로를 사용하면 개별 시스템의 비용을 크게 낮출 수 있습니다. 그들은 장기적인 경제적, 환경적 이점이 초기 개발 비용보다 더 클 것으로 기대합니다.