使用超导体通过一个组合系统移动人员货物和能源

长期以来，超导性在电力传输和运输中的前景一直受到高成本的阻碍。现在，休斯顿大学和德国的研究人员已经展示了一种降低成本并颠覆运输和能源运输部门的方法，通过使用超导体沿着现有的公路基础设施移动人员，货物和能源。

组合系统不仅将降低每个系统的运营成本，而且还将提供一种储存和运输液化氢的方法，液化氢是未来清洁能源的重要来源。液化氢将用于在储存和运输超导导轨时对其进行冷却，从而减少对能够将燃料冷却到20开尔文或零下424华氏度的单独专用管道系统的需求。

24 年 2023 月 400 日发表在《APL Energy》杂志上的一篇论文中描述了这一概念，表明未来航空旅行和传统货运可能会过时，取而代之的是“超级系统”，允许个人和商用车辆以每小时 <> 英里的速度行驶——甚至可能是每小时两倍。

“我称之为改变世界的技术，”UH德克萨斯超导中心主任Zhifeng Ren说，他提出了这个概念，并且是该论文的通讯作者。“超导性有望在不损失功率的情况下传输电力，为磁悬浮，超高速列车提供动力和能量存储。但它在经济上并不可行，这就是为什么它还没有大规模发生。

超导研究的现代时代始于1987年，当时由UH物理学家Paul Chu领导的一个团队发现了一种化合物，该化合物在高于液氮沸点的温度下充当超导体。从那时起，示范项目已经证明，超导体可用于为磁悬浮列车提供动力，并在不损失能量的情况下传输电力，从而减少浪费。

技术细节仍有待解决，任正非说，他也是MD安德森物理学讲座教授。“但学习曲线不应该陡峭，因为我们在过去40年左右学到了很多东西。

融资将是另一个挑战。虽然这篇概念验证文件不包括经济分析，但他表示，与任何单个系统相比，将运输和能源系统结合起来并使用现有道路将大大降低成本。他说，这与该项目潜在的长期经济和环境效益一起，将超过前期成本。

磁悬浮列车传统上在磁化轨道上运行，超导体嵌入列车底盘。这个概念颠覆了这种情况，将超导体嵌入到现有的高速公路基础设施中，并在车辆的底盘上添加磁铁，从而避免了必须冷却每辆车上的超导体。相反，液化氢将在超导体穿过系统时冷却超导体，液化氮气和真空层用于对液化氢进行隔热。

研究人员建立了一个模型来演示该概念的关键技术方面 - 将磁铁悬浮在超导导轨上方。液化氮用于冷却模型中的超导体;任正非说，未来的车型将使用氢气。

带有磁化底盘的车辆 - 火车，货运卡车，甚至私人车辆 - 将进入超导导轨，悬浮并高速移动以到达目的地。离开导轨后，车辆将继续行驶，由传统的电动或内燃机提供动力。

任正非说，人们将能够在自己方便的时候旅行，同时享受高速列车和航空旅行的节省时间的好处。“你可以在几个小时内以75英里/小时的速度从休斯顿到洛杉矶，或者从休斯顿到纽约，而不是400英里/小时。

他说，当汽车或卡车在超导导轨上时，燃料或电力消耗将急剧下降，从而降低成本和环境足迹。

“所有这些好处加在一起，我认为它可以改变世界。