Pamiętacie „Woodstock fizyki”? Prawdopodobnie nie. Jednak na wiosnę 1987 roku nagłówki gazet rozgłaszały go jako najbardziej ekscytujące naukowe spotkanie w historii. Trzy tysiące fizyków upchniętych w sali balowej nowojorskiego Hiltona, by rozmawiać o nadprzewodnictwie - transmisji elektryczności przy dosłownym braku oporu elektrycznego.
Technologia wydawała się na krok od sukcesu ekonomicznego. Mogło to oznaczać wszystko od superszybkich komputerów, przez maleńkie silniki elektryczne o ogromnej mocy, po linie elektroenergetyczne mogące przesyłać prąd bez strat energii.
Jednak już od ponad dwóch dekad nadprzewodniki nie goszczą w nagłówkach gazet. Po części dlatego, że praca z nowymi materiałami odkrytymi w późnych latach osiemdziesiątych okazała się znacznie trudniejsza, niż można się było spodziewać, oraz częściowo ponieważ obiecywana przez nie magia oszczędzania energii nie cieszyła się dużym zainteresowaniem praktycznie przez prawie całe lata dziewięćdziesiąte.
Jednak dziś zużywanie mniejszej ilości energii jest kluczową strategią w walce ze zmianami klimatu. Również wiele technicznych problemów, które prześladowały technologię nadprzewodników, zostało już rozwiązanych. „Pięć lat temu byłbym sceptyczny”, mówi Robert Cava, naukowiec z Princeton, który uczestniczył w „Woodstocku fizyki”. „Jednak po latach wysiłku ludzi bijących głowami o ściany, wreszcie osiągnięto cel”.
Ci, którzy tego dokonali to naukowcy i inżynierowie z kilku zaledwie firm w Europie, w Stanach Zjednoczonych i w Japonii, którzy odkryli, jak zmienić kruche, delikatne nadprzewodniki w elastyczne przewody. „Właściwie odkryliśmy sposób zgięcia niezginalnego”, stwierdza Greg Yurek, który w późnych latach osiemdziesiątych opuścił wydział Instytutu Technologii w Massachusetts, by zainwestować w zajmującą się nadprzewodnikami firmę American Superconductor In Massachusetts.
Nadprzewodniki znalazły ostatnio swoje zastosowanie w statkach, turbinach wiatrowych i samochodach elektrycznych.
Obecnie duży nacisk kładziony jest na transmisję energii. Głównym elementem „sprytnej sieci energetycznej” jest nowy zestaw długodystansowych linii wysokiego napięcia przesyłających energię z odnawialnych źródeł, takich jak wiatr czy woda. Konwencjonalne linie wysokiego napięcia są kosztowne, brzydkie, ponadto w USA powodują czternastoprocentową stratę energii w wyniku oporu przewodów (w Polsce średnio 7 procent).
Nadprzewodzące kable nie stwarzają takiego problemu. Zestaw takich kabli przewodzących pięć gigawatów mocy – wytwarzanych przez, powiedzmy, pięć elektrowni jądrowych – może zmieścić się w rurze o średnicy jednego metra, którą można w dodatku zakopać w ziemi. Część rury będzie objęta układem chłodzenia: nadprzewodniki działają tylko w temperaturze ciekłego azotu, w około -170°C. Produkcja i skraplanie azotu jest bardzo tanie w porównaniu z ciekłym helem (-269°C) potrzebnym do nadprzewodników wcześniejszych generacji. Wyposażenie schładzające pobiera nieco energii z przewodu, lecz wciąż jest to wielokrotnie mniej, niż straty w obecnych liniach przesyłowych.
Mimo wszystko, energetyka nie jest skłonna pozbywać się starych, choć wciąż nadających się do użycia, linii wysokiego napięcia i instalować nadprzewodniki, nawet jeśli są one bardziej wydajne.
Jeśli świat zacznie korzystać z przyjaznych klimatowi odnawialnych źródeł energii, będzie to tak czy inaczej wymagało budowy nowych linii wysokiego napięcia.
W Stanach Zjednoczonych, na przykład, najbardziej obfita i niezawodna energia wiatrowa pochodzi ze strefy rozciągającej się od północnego Teksasu po Dakotę. Najlepsze miejsca dla wykorzystywania energii słonecznej położone są w Arizonie i Nowym Meksyku.
Najwięksi konsumenci energii – miasta – usytuowane są zaś w większości wzdłuż wybrzeży i w pobliżu Wielkich Jezior.
A więc nowe przewody energetyczne będą musiały połączyć źródło z konsumentem. I, biorąc pod uwagę porównywalny koszt (dane American Superconductor), jeśli jest to wybór pomiędzy niewydajnymi przewodami napowietrznymi, a nadprzewodzącymi rurami zakopanymi wzdłuż istniejącej międzystanowej autostrady, decyzja wydaje się raczej oczywista.
więcej w Newsweek
