Об этом говорится в тематическом обзоре «Сверхпроводимость и окружающая среда: дорожная карта», опубликованном сегодня, 16 сентября, в журнале IOP Publishing «Наука и технологии сверхпроводников», в котором объясняется, как сверхпроводящие технологии могут выйти за пределы лабораторий и больниц и решить более широкие проблемы, такие как очистка воды, мониторинг землетрясений и сокращение выбросов парниковых газов.
Лэнс Кули, приглашенный редактор статьи из Национальной ускорительной лаборатории Ферми, сказал: «За последние 50 лет сверхпроводимость столкнулась с некоторыми серьезными проблемами.
Большой адронный коллайдер, крупнейшая машина человечества, не существовало бы, если бы не сверхпроводимость."
"Сверхпроводники широко используются в других крупных научных проектах, лабораторных устройствах и системах МРТ. Теперь, как указано в дорожной карте, новые материалы и технологии позволяют исследователям и предпринимателям быть более универсальными и применять сверхпроводимость другими способами, которые вносят вклад в нашу повседневную жизнь, например, инновации на благо окружающей среды."
Используя сверхпроводящие устройства квантовой интерференции (SQUID) – очень чувствительные устройства, которые могут измерять чрезвычайно малые изменения магнитных полей – в одном разделе объясняется, как неразорвавшееся оружие, также известное как неразорвавшиеся боеприпасы (НРБ), может быть обнаружено и безопасно восстановлено.
Тысячи неразорвавшихся боеприпасов по-прежнему обнаруживаются каждый год по всей Европе, особенно в районах, подвергшихся сильным бомбардировкам во время Второй мировой войны.
Они могут быть очень нестабильными и по-прежнему представлять серьезную угрозу; однако масштаб и сложность местности, которую необходимо исследовать, делают их обнаружение очень сложным.
В разделе Паскаля Февра из Университета Савойи объясняется, как полная сеть СКВИДов, разбросанных по всему земному шару, также может помочь в обнаружении солнечных всплесков, которые отправляют магнитные частицы в сторону Земли, потенциально нанося ущерб нашим системам связи.
Подобная сеть СКВИДов также может помочь обнаружить специфическую магнитную сигнатуру землетрясений до того, как они нанесут удар.
Одна из областей, которая уже развивается с помощью сверхпроводящих технологий, – это высокоскоростное железнодорожное сообщение. Магнитно-левитирующие (магнитолевитирующие) поезда, в которых вагон левитирует с помощью магнитов и не контактирует с рельсами, уже были развернуты в Германии, Китае, Японии и Бразилии.
В настоящее время эти страны стремятся разработать высокотемпературные сверхпроводящие поезда на магнитной подвеске, в которых для охлаждения путей используется жидкий азот вместо жидкого гелия.
Ожидается, что это упростит процесс охлаждения, снизит эксплуатационные расходы, обеспечит более стабильную левитацию и позволит использовать более легкие вагоны, по словам Мотоаки Тераи из компании Central Japan Railway Company.
Кёндал Чой и Ву Сок Ким из Корейского политехнического университета объясняют, как можно использовать высокотемпературные сверхпроводящие технологии для эффективного хранения энергии от ветряных и солнечных электростанций, поскольку погода диктует, сколько энергии может быть произведено за один раз, в отличие от невозобновляемых источников энергии. источники, такие как уголь и нефть, которые имеют постоянный выход.
Сверхпроводящие кабели также могут проводить электрический ток без сопротивления на больших расстояниях от ветряных и солнечных электростанций до городов и поселков. По словам Стивена Экроуда из Исследовательского института электроэнергетики и Аделы Мариан из Института перспективных исследований в области устойчивого развития, успехи в криогенике, разработка недорогих проводов и преобразователей переменного тока в постоянный сделают эту технологию рентабельной. и экологически чистый.
Профессор Сигехиро Нисидзима из Университета Осаки указывает на растущую потребность в чистой воде для бытовых нужд и описывает возможность использования для этой цели систем магнитной сепарации с сильным полем на основе сверхпроводящих магнитов.