Enerji iletimi ve lojistik alanda kullanılmak istenen süperiletkenlik, teknolojik yetersizlikler ve yüksek maliyetler nedeniyle uzun süredir ertelenmiştir. Houston Üniversitesi ve Almanya’dan araştırmacılar, enerji ve kargoları mevcut otoyol altyapısı boyunca taşımak için süperiletkenler kullanarak maliyeti düşürmenin ve hem transit hem de enerji taşımacılığı sektörleri için farklı yollarını bulmuştur.
Mevcut otoyol altyapısı üzerine inşa edilen böyle bir sistem kısıtlama olmadan hızlı ulaşım, kayıpsız elektrik iletimi ve depolanması için mıknatıslanmış alt takımlara sahip araçların aynı anda havaya kaldırılmasını sağlayan süperiletken bir ray içerir. Sistem, insan ve eşya taşımacılığı, enerji iletimi ve depolamayı vaat ederken ayrıca sıvılaştırılmış hidrojenin dahil edilmesi ile süperiletken kılavuzun eş zamanlı olarak soğutulmasını, sürdürülebilir enerjinin taşınmasını ve depolanmasını sağlayacaktır.
APL Energy dergisinde yayınlanan bir makalede paylaşılan fikre göre gelecekte hava yolculuğu ve geleneksel yük taşımacılığının yerini kişisel ve ticari araçların yüksek hızla seyahat etmesine izin veren bir ‘süper sistem’ alacak. Makalenin ilgili yazarı olan University of Houston’daki Teksas Süperiletkenlik Merkezi direktörü Zhifeng Ren “Ben buna dünyayı değiştiren bir teknoloji diyorum. Süperiletkenlik, elektriği güç kaybı olmadan iletme, manyetik kuvvet ile yükselen süper hızlı trenlere güç verme ve enerji depolama gibi vaatlerde bulunur. Ancak ekonomik olarak uygulanabilir olmadı bu yüzden henüz büyük ölçekte gerçekleşmedi.” demiştir.
Süperiletkenlik araştırmalarının modern çağı, 1987’de UH fizikçisi Paul Chu liderliğindeki bir ekibin, sıvı nitrojenin kaynama noktasının üzerindeki bir sıcaklıkta süper iletken görevi gören bir bileşik keşfetmesi ile başlar. O zamandan beri araştırma projeleri, süperiletkenlerin manyetik olarak kaldırılan trenlere güç sağlayabileceği ve elektrik enerjisini enerji kaybı olmadan ileterek atıkları azaltmak için kullanılabileceğini kanıtladı.
Aynı zamanda MD Anderson Kürsüsü Fizik Profesörü olan Ren, teknik detayların çözülmesi gerektiğini söyleyerek “Ancak son 40 yılda çok şey öğrendiğimizden öğrenme eğrisi dike olmamalı.” dedi.
Araştırmacılar sistemin temel teknik yönünü göstermek için bir model oluşturdular. Modelde süper iletkenleri soğutmak için sıvılaştırılmış nitrojen kullanıldı.
Havada manyetik olarak asılı duran trenler, süperiletkenlerle donatılmış bir ray üzerinde çalışır. Süperiletkenler, trenin alt takımına gömülüdür ve bir mıknatısla etkileşime girerek hareketi sağlar. Bu sistemde, süperiletkenleri her aracın alt takımına yerleştirmek ve soğutmak yerine, mevcut otoyol altyapısına süperiletkenleri yerleştirme ve araçların alt takımlarına mıknatıslar ekleyerek tersine bir yöntem kullanılır. Süperiletkenlerin soğutulması için sıvılaştırılmış hidrojen ve nitrojen kullanılır ve bu maddeler termal olarak yalıtılmış bir vakum tabakası içinde sistem boyunca hareket ederken süperiletkenleri soğutur.
Mıknatıslanmış alt takımı olan araçlar süperiletken raylara girip hedeflerine ulaşmak için havada asılı kalarak yüksek hızda hareket edecekler. Araçlar raydan çıktıktan sonra ise elektrikli veya içten yanmalı motorlarla yolculuklarına devam edecekler.
Ren, insanların yüksek hızlı trenlerin ve hava yolculuğunun zaman kazandıran avantajlarından yararlanırken kendi rahatlıklarıyla seyahat edebileceklerini söyleyerek “Sadece birkaç saat içinde Houston’dan Los Angeles’a (2200) km veya Houston’dan New York’a (1630 km) gidebilirsiniz.” diye de ekledi.
Böyle bir süper sistem, sistemin çalışması için çok daha az enerji tüketilmesi ve kıta içi uçakların önemli ölçüde ortadan kaldırılması nedeniyle karbon emisyonunu büyük ölçüde azaltacaktır.
Gülfem Koldaş
Kaynak