Od elektráren k mikroelektronice. Kdybychom měli rozsvítit stowattovou žárovku roztáčením dynamka ruční klikou, vydrželi bychom to jen krátkou chvíli. Teprve však po deseti hodinách takové úmorné dřiny bychom vykonali práci jedné kilowatt hodiny, za kterou platíme jen několik desítek haléřů. Každý z deseti generátorů sibiřské hydroelektrárny Sajano-Šušenskoje má výkon odpovídající výkonu svalů více než osmi miliónů lidí. Během příštího století lidstvo patrně spotřebuje více energie, než ji spotřebovalo za všechna předcházející tisíciletí své minulosti. Jedním z nejnaléhavějších úkolů vědy a techniky je tuto energii zajistit.
Zdání však klame. Dříve než bude možné rozvádět elektrickou
energii velké vzdálenosti využitím supravodivosti, bude ještě nutné
vyřešit mnoho technických technologických problémů. hliník, který nízkou kritickou teplotu
(1,19 K), jsou předem vyloučeny. 23. Tento drát
se pocínuje žíhá při tom cín vniká mědi vytváří slitinu
s niobem.. přenos tepla kabelu
z okolí) musely omezovat velmi pečlivou tepelnou izolací kabelu
a bylo nutné pamatovat jištění proti zvýšení teploty.
• niob 9,2
křemík 6,7 olovo 7,20
• germanium 5,3
• rtutv ?
vizmut3,91 Ul
,.
Kritické teploty supravodivých materiálů, které jsou dnes dis
pozici, nutí tomu, aby jako chladicí prostředek použilo kapalné
hélium. Zkoumají slitiny niobu, hliníku
a germania, které svou vysokou kritickou teplotou (21,8 zatím drží
rekord (obr. Dosud osvěd
čené vodivé materiály, např. popředí zájmu jsou dnes slitiny
niobu olova nebo niobu cínu. Kritické teploty
některých supravodivých
prvků
50
. •indium 3,4-
• hliník 1,19
• kadmium 0,55
• wolfram 0,012
i----------1--------- 1--------- 1----------1----------1---------1---------- 1--------- 1--------- 1--------- r
1 10
— teplota K)
Zpracování těchto materiálů však není snadné. Jakmile
by třeba jen okamžik jen jednom místě překročila kritická
teplota, došlo okamžitému zničení kabelu.
Obr. Příkon potřebný pro
chladicí agregáty přitom nesměl být tak velký, zhoršoval
energetickou účinnost přenosu. Získávání hélia nákladné bylo potřeba velké množství,
neboť celá přenosová trasa musela udržovat pod kritickou teplotou.
Podél trasy vedení musely být instalovány chladicí agregáty vzdá
lenostech nejvíce asi km, „ztráty chladu“ (tj.materiál, zhotoví něj vodiče kabelu ochladí pod kritickou
teplotu. 23). Aby usnadnilo chlazení,
jsou zapotřebí materiály nejvyšší kritickou teplotou. Slitiny niobu cínu
jsou velmi křehké aby přesto získaly ohebné vodiče, třeba
zhotovit měděný drát, němž jsou četná niobová vlákna.
Problémy začínají výběrem materiálu
