Энергетика и экология

Задачами новых научных исследований на ближайший период являются: изыскание новых сверхпроводящих материалов с повышенными критическими параметрами, пониженными потерями в переменных полях и создание на их основе совершенной технологии изготовления проводников (проволочных и ленточных, – пригодных для обмоток машин и аппаратов; композиционных изделий), удешевление сверхпроводящих материалов, определение областей технико-экономической целесообразности применения сверхпроводников, а также разработка конструкции сверхпроводящих машин, аппаратов, ЛЭП и пр.

В самом деле. научно-технический прогресс электротехники не коснулся основного электротехнического материала – проводника, который оказался неизменным с присущим ему сопротивлением, ограничивающим допустимую плотность тока и мощность машин и аппаратов в заданных габаритах. Снижение активного сопротивления проводника, а тем более применение сверхпроводников позволило бы в принципе существенно повысить мощность электрических машин и аппаратов в тех же габаритах, повысить к.

п.д. за счет увеличения рабочей индукции и плотности тока.

Для России с ее огромными пространствами и крайне неравномерным распределением энергоресурсов (в европейской части страны около 12% энергоресурсов, а в азиатской до 88%) первостепенное значение имеет проблема создания мощных и дальних ЛЭП.

Отсутствие электрического сопротивления у сверхпроводников делает процесс передачи электрической энергии более экономичным.

Так, единственный сверхпроводящий тонкий кабель, проложенный под землей, принципиально смог бы передавать мощность (https://electricalschool.info/main/osnovy/1650-chto-takoe-jelektricheskaja-moshhnost.html), для передачи которой традиционным способом понадобился бы толстый жгут проводов – громоздкая линия.

На данный момент остаются актуальными лишь проблемы стоимости и обслуживания, связанные с необходимостью непрерывно прокачивать через систему азот.

Тем не менее в 2008 году в Нью-Йорке фирма American Superconductor успешно запустила первую коммерческую сверхпроводящую ЛЭП.

Комбинируя сверхпроводники с полупроводниками, ученые создают сверхбыстрые квантовые компьютеры, являющие миру новое поколение вычислительной техники.

Явление зависимости температуры перехода вещества в сверхпроводящее состояние от величины магнитного поля – положено в основу управляемых резисторов – криотронов.