Когда речь заходит о технологиях (а также, вероятно, о многих других вещах), возникает пирамида идей. В самом низу пирамиды находятся чистые спекуляции, просто выбрасывание идей “что, если”, которые подпитывают концептуальный конвейер. Часть из этих идей пройдет проверку на достоверность, достаточную для того, чтобы провести своего рода проверку концепции. Это может быть просто анализ цифр или даже эксперимент, чтобы проверить, может ли идея работать в теории. Часть из тех идей, которые кажутся многообещающими, послужат основой для проведения исследований и разработок, воплощая эти базовые концепции в практичную технологию. А часть из них, пройдя через конвейер, создаст какую-нибудь работающую технологию. Еще меньшее подмножество будет обладать всеми характеристиками, необходимыми для того, чтобы стать успешным технологическим продуктом – экономически целесообразным и конкурентоспособным, с определенной практической пользой для рынка.
При обсуждении любых технологических новостей важно учитывать этот контекст – на каком этапе пирамиды мы находимся и какова вероятность того, что мы достигнем ее вершины? К сожалению, во многих популярных технологических изданиях идеи, которые находятся на стадии спекуляций или, возможно, только-только переходят на уровень проверки концепции, рассматриваются так, как будто рабочий продукт уже не за горами. Это приводит к путанице и разочарованию. Это также может похоронить новости о настоящих прорывах в море псевдопрорывов.
Имея это в виду, я бы отнес эту новость о сверхпроводящих магистралях к чистой спекулятивной фазе с небольшим количеством доказательств концепции. Авторы пишут:
“Мы планируем объединить перевозку людей и грузов, а также передачу и хранение энергии в единую систему. Такая система, построенная на базе существующей дорожной инфраструктуры, включает в себя сверхпроводниковую направляющую, позволяющую одновременно поднимать в воздух транспортные средства с намагниченной ходовой частью для быстрой транспортировки без ограничений по расписанию и передачи и хранения электроэнергии без потерь. Использование сжиженного водорода дополнительно позволяет одновременно охлаждать сверхпроводниковую направляющую и обеспечивать устойчивую транспортировку и хранение энергии”.
Если начать со слов “мы представляем”, то это хорошая идея. Но вот доказательство концепции:
Здесь мы сообщаем об успешной демонстрации основной технической предпосылки – поднятия магнита над направляющей из сверхпроводника.
Таким образом, они могут поставить галочку в одном из технических условий, которое уже было достаточно хорошо разработано – вы можете поднимать магнит над сверхпроводящим материалом. Но они сделали это по определенной причине. Их основная идея заключается в том, чтобы изменить принцип работы автомобиля или поезда на магнитной подвеске. В настоящее время поезда на магнитной подвеске содержат охлаждаемые сверхпроводящие магниты, а рельсы содержат проводящие петли из материала. Сверхпроводящие магниты в поезде создают магнитное поле на рельсах, затем эти магниты отталкиваются друг от друга, что приводит как к левитации поезда, так и к движению вперед.
Концепция авторов состоит в том, чтобы изменить это – поместить сверхпроводящие магниты в дорожку, в то время как то, что движется поверх этой дорожки, может быть либо простым магнитом, либо просто проводящей петлей. Причина, по которой мы не делаем этого сейчас, заключается в том, что сверхпроводящий материал, используемый в поездах на магнитной подвеске, необходимо охлаждать до -268 °C. Охлаждение всего пути до такой температуры экономически нецелесообразно.
Это подводит нас ко второй важной идее статьи – как сделать сверхпроводящую дорожку экономически целесообразной? Авторы предполагают, что, возможно, эта система могла бы работать, если бы мы также использовали дорожку для других целей, в частности, как часть электрической сети, а также для транспортировки жидкого водорода. Жидкий водород достаточно холоден для сверхпроводящих магнитов, и его в любом случае можно было бы использовать для их охлаждения. Эта трасса тройного назначения может быть экономически целесообразной.
Использование в качестве системы на магнитной подвеске имеет очевидную полезность. В частности, США отстают от остального развитого мира в создании инфраструктуры на магнитной подвеске. Для этого есть несколько причин. Из того, что я прочитал, это в основном связано с тем фактом, что США велики и наши главные города расположены далеко друг от друга (по сравнению, скажем, с Европой и Японией). Но также такое развитие потребовало бы создания пугающего лоскутного одеяла из правил проезда, которое было бы трудно собрать воедино. В любом случае, наличие системы высокоскоростных поездов на магнитной подвеске в определенных коридорах США может оказаться чрезвычайно полезным и даже сократить дорожное движение или спрос на короткие рейсы. Это также может способствовать переходу на электротранспорт.
Что, если бы та же самая система на магнитной подвеске могла использоваться в качестве сверхпроводящей магистрали для новой модернизированной электрической сети? Это могло бы облегчить обмен электроэнергией на большие расстояния, что делает более целесообразным использование непостоянных источников энергии. Сверхпроводниковая передача данных практически не требует потерь, что повышает эффективность сети.
Но подождите, это еще не все. Ту же систему можно было бы использовать для транспортировки водорода, а не только для охлаждения. Я понимаю, как это могло бы работать в теории, но мне не совсем понятно, куда транспортируется водород. Где производится водород и где он используется? Почему это должно происходить по маршруту транспортировки? Я полагаю, что вокруг такой системы можно было бы создать водородную инфраструктуру – намеренно построить завод по производству водорода рядом с трассой на магнитной подвеске.
Хотя часть предполагаемого преимущества такой системы заключается в том, что ее можно построить поверх существующей железнодорожной инфраструктуры, чтобы избежать проблемы получения сложных разрешений на проезд. Я могу представить, как такой проект мог бы работать, если бы мы начинали с нуля. Внедрение его поверх существующей инфраструктуры может оказаться сложной задачей. Я также не уверен, что возникнет необходимость в массовом водородном транспорте, достаточном для поддержки такой системы.
Опять же, эта идея находится на стадии обсуждения. Это интересная идея, и в целом мне нравятся идеи, подобные этой, которые пытаются повысить эффективность таким образом. Как и у всех идей на данном этапе, вероятность того, что это действительно сработает, довольно мала. Между основанием и вершиной пирамиды происходит большое разделение. Главным образом, мне нужно было бы получить четкую экономическую оценку. Коммерческая жизнеспособность, вероятно, будет решающим фактором в данном случае. Я думаю, что технология может сработать – она состоит из элементов, которые, как мы знаем, работают по отдельности. Это также могло бы сработать по указу, если бы какое-нибудь правительство решило вложить много денег во что-то подобное. Но на самом деле это не окажет существенного влияния, если только не будет иметь экономического смысла, и просто маловероятно, что строительство сотен, тысяч или более миль сверхпроводящих железных дорог будет осуществимо.
