Достигнута сверхпроводимость при комнатной температуре: скоро ли человечеству ждать летающие поезда
Сверхпроводимость при комнатной температуре — ключ к передаче энергии без потерь летающим поездам и другим атрибутам научной фантастики. Группа физиков из США на прошлой неделе сообщила в своей статье в Nature о взятии этого научного рубежа. Скоро ли стоит ждать переворота в технологиях?
Физики из университета Рочестера (США, штат Нью-Йорк) в своей статье «Сверхпроводимость при комнатной температуре в углеродистом гидриде серы», опубликованной в Nature, сообщили о важнейшем научном достижении: электрическое сопротивление материала упало до нуля при ничем, с нашей точки зрения, не примечательной — а по меркам физики сверхпроводимости необычайно высокой — температуре +15 оС. Правда, для этого понадобилось довольно высокое давление. Что означает этот результат для науки и технологий?
Миллиарды на ветер
Из школьной физики известно, что любой проводник имеет сопротивление. Из-за этого часть энергии тока тратится на нагрев провода. Но то, что для физика — тривиальный эффект, для экономики оборачивается головной болью. Возьмем для примера экономику США как мощнейшую в мире и поупражняемся в арифметике. Общая генерация электроэнергии в США в 2019 году составила более 4000 тераватт-часов (ТВт⋅ч). При этом 5% этой энергии, то есть более 200 ТВт⋅ч, было потеряно в линиях электропередач. Между тем средняя конечная цена электроэнергии для промышленных предприятий в США в том же году составила $0,07 за кВт⋅ч. Если бы эта энергия была не потеряна в проводах, а потрачена на нужды промышленности, американская экономика сохранила бы более $14 млрд. Миллиарды долларов были буквально выброшены на ветер, точнее, на обогрев уличного воздуха. Примерно так же дело обстоит во всем мире. Ни политическая система, ни экономические особенности, ни идеологические установки не имеют власти над сопротивлением проводов. Физику можно победить только физикой.
Просто фантастика
Физикам с 1911 года известно состояние вещества, в котором электрическое сопротивление равно нулю. Подчеркнем: согласно строгим выкладкам теоретиков, оно не «близко к нулю», не «пренебрежимо мало», а точно равно нулю. Это состояние называется сверхпроводимостью. В сверхпроводящих проводах энергия не теряется. Одно это способно сделать их голубой мечтой любого министра энергетики. Но и руководителям транспортного ведомства есть о чем помечтать. Дело в том, что у сверхпроводящего вещества есть замечательное свойство: в такой материал не может проникнуть магнитное поле. Из-за этого магнит, помещенный над сверхпроводником, просто зависает в воздухе.