对超导的骚动,福布斯给了一个暂时的总结:LK-99的发现可能失败,不过超导希望依然存在。
一个韩国科学家团队声称他们发现了首个室温常压超导体,这个发现将彻底改变能源政策。常压下的室温半导体不仅能实现廉价的先进计算,还能实现无损耗的无限能源传输。
这对政策和商业的影响巨大。试想一下,撒哈拉沙漠中的太阳能电池板可以为整个大陆供电,传输问题变得微不足道,气候变化也变得更容易应对。
据称,这一进展通过一种被称为LK-99的合成材料得以实现。很快,其他团队也开始验证和复制这一发现,希望能有一生难得的技术发现。不幸的是,现实让乐观主义者大失所望。首先是北京航空航天大学,然后是印度国家物理工程实验室,都发布了科学报告,驳斥了LK-99的说法。截至2023年8月8日,日本、欧洲和美国的机构正在争先恐后地发表自己的声明。
总结目前仍在形成的科学共识,LK-99的磁性使其无法实际运行。超导性是指材料中的电阻消失,这是因为它们排出了磁场,但没有与磁场相互作用。这就是为什么许多超导图片都展示了悬浮现象。不幸的是,LK-99似乎与自身磁场相交,使其以一定角度悬浮,从而使材料具有二磁性。
上一次,区块链公司C12 Electronics也在2021年获得了一种新型超导体的专利,重新点燃了人们对室温超导体的乐观情绪。该公司的设计使用了一种涂有机密活化材料的穿孔碳。这种被称为"第二类"的超导体尚未经过可复制性、可扩展性或实用性测试。鉴于LK-99最近的命运,人们很容易对此不屑一顾,不过,工作仍在继续。
这已经不是公众和能源政策专家第一次对室温超导的承诺感到失望了。2020年,在著名的科学杂志《自然》上,超导体取得了重大突破,但是,后来因调查发现数据捏造而被撤回。
然而,即使这些材料被证明如宣传的那样是超导体,它们在能源网中的广泛应用仍需时日。室温超导体最终可能会改变能源,但是,优化这些材料的生产、培训一支有能力建造和维护它们的劳动力队伍,可能需要数年时间,而用这些新的电力线取代现有的基础设施则需要更长的时间。这还不包括可能涉及的巨额前期费用。
尽管困难重重,但这仍然是一项值得努力的工作。室温超导体可以轻而易举地彻底改变世界电网,使电力可以远距离传输而不会在途中产生任何损耗。现有的电线通常使用铜或铝,由于电线散发的热量会产生电阻,因此会损失大量电力。以美国为例,5%的发电量在传输过程中损耗。这相当于西班牙、南非、阿联酋+0.2%或台湾的全部能耗。在极端天气事件中,如热浪或暴风雪,当用电量上升时,即使是总发电量的这一部分也会变得非常宝贵,而随着气候变化的加速,这种情况只会更加普遍。
对这种电力损失的担忧制约着所有能源基础设施。美国没有在西部沙漠铺设太阳能电池板的原因是,输电损耗将非常巨大。如果消除了这些损失,能源基础设施就可以更加多样化和高效地规划。这将有利于生产者、消费者和环境。正如建议的那样,撒哈拉的太阳能电池板可以为非洲和欧洲的客户发电,而不会在途中产生损耗。冰岛的火山、欧亚大陆多风的阶梯和东南亚的潮汐都可以为世界提供更多能源,而无需使用昂贵的氢能基础设施。绿色能源潜力不足的地区最终也能利用这些技术。
随着天气变得更加难以预测,气温持续上升,在未来几年里,随着热浪给电网带来的压力,更多电力的供应将变得至关重要。基于超导技术的电网如果能够实现,将彻底改变人类获取能源的方式。政府和投资者必须有长远的眼光,在失败和失望面前保持乐观。我们可能还没有发现室温超导体,但是,全世界对这一重要技术的探索仍将继续。
福布斯2023年8月8日阿里尔-科恩
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