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.
Obr. •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. Získávání hélia nákladné bylo potřeba velké množství,
neboť celá přenosová trasa musela udržovat pod kritickou teplotou. Kritické teploty
některých supravodivých
prvků
50
.
• niob 9,2
křemík 6,7 olovo 7,20
• germanium 5,3
• rtutv ?
vizmut3,91 Ul
,. Dosud osvěd
čené vodivé materiály, např. Aby usnadnilo chlazení,
jsou zapotřebí materiály nejvyšší kritickou teplotou.
Kritické teploty supravodivých materiálů, které jsou dnes dis
pozici, nutí tomu, aby jako chladicí prostředek použilo kapalné
hélium. Slitiny niobu cínu
jsou velmi křehké aby přesto získaly ohebné vodiče, třeba
zhotovit měděný drát, němž jsou četná niobová vlákna. 23)..
Podél trasy vedení musely být instalovány chladicí agregáty vzdá
lenostech nejvíce asi km, „ztráty chladu“ (tj. 23. Jakmile
by třeba jen okamžik jen jednom místě překročila kritická
teplota, došlo okamžitému zničení kabelu. Tento drát
se pocínuje žíhá při tom cín vniká mědi vytváří slitinu
s niobem. popředí zájmu jsou dnes slitiny
niobu olova nebo niobu cínu. Příkon potřebný pro
chladicí agregáty přitom nesměl být tak velký, zhoršoval
energetickou účinnost přenosu. přenos tepla kabelu
z okolí) musely omezovat velmi pečlivou tepelnou izolací kabelu
a bylo nutné pamatovat jištění proti zvýšení teploty.
Problémy začínají výběrem materiálu. Dříve než bude možné rozvádět elektrickou
energii velké vzdálenosti využitím supravodivosti, bude ještě nutné
vyřešit mnoho technických technologických problémů. Zdání však klame. Zkoumají slitiny niobu, hliníku
a germania, které svou vysokou kritickou teplotou (21,8 zatím drží
rekord (obr.materiál, zhotoví něj vodiče kabelu ochladí pod kritickou
teplotu. hliník, který nízkou kritickou teplotu
(1,19 K), jsou předem vyloučeny
