顛覆傳統(tǒng)電力系統(tǒng)？韓國(guó)團(tuán)隊(duì)宣稱實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo)，鎖定諾獎(jiǎng)？

數(shù)字新能源DNE · 2023-08-01 08:59:19

或許將會(huì)迎來(lái)第四次工業(yè)革命？......

7月22日，韓國(guó)一個(gè)科學(xué)家研究團(tuán)隊(duì)在預(yù)印本系統(tǒng)arXiv上提交了兩篇關(guān)于超導(dǎo)體的論文：《第一個(gè)室溫常壓超導(dǎo)體》和《超導(dǎo)體Pb10-xCux(PO4)6O在室溫常壓下表現(xiàn)出懸浮現(xiàn)象及其機(jī)理》，表示他們發(fā)現(xiàn)了全球首個(gè)室溫超導(dǎo)材料——改性鉛磷灰石晶體結(jié)構(gòu)（下稱LK-99，一種摻雜銅的鉛磷灰石）。

這個(gè)消息一經(jīng)傳出，就引發(fā)了廣泛的關(guān)注。有媒體認(rèn)為，如果實(shí)現(xiàn)室溫超導(dǎo)，將有可能徹底顛覆未來(lái)科學(xué)和技術(shù)的方方面面，迎來(lái)第四次工業(yè)革命。

《第一個(gè)室溫常壓超導(dǎo)體》圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

不過(guò)在大家對(duì)此熱議的同時(shí)，業(yè)內(nèi)人士指出兩篇論文中有明顯的出入。

而對(duì)此，該研究團(tuán)隊(duì)的Hyun-Tak Kim教授在回復(fù)媒體郵件中表示：“實(shí)際上，我們之前就在第二篇論文中發(fā)現(xiàn)了一處錯(cuò)誤：在將兩個(gè)數(shù)據(jù)合并到一起時(shí)，其中的一個(gè)乘數(shù)無(wú)意中被遺漏了。因此這篇論文中有一個(gè)數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的。如今我們已經(jīng)將修改后的版本上傳到arVix，本周二，經(jīng)修改后的論文就將與大家見(jiàn)面。”

據(jù)悉，該團(tuán)隊(duì)在arVix的第一篇論文《第一個(gè)室溫常壓超導(dǎo)體》中專門(mén)上傳了一段視頻，來(lái)整證明LK-99在磁鐵上懸浮的情況，也就是邁斯納效應(yīng)，是證明材料超導(dǎo)的重要現(xiàn)象。

目前，全世界很多研究小組已經(jīng)在快馬加鞭對(duì)此研究進(jìn)行復(fù)現(xiàn)。而中科院官微表示，按韓國(guó)作者的說(shuō)法，最快三天就能制備出一批樣品。大概下周，初步的驗(yàn)證結(jié)果就可以公布。但Hyun-Tak Kim教授對(duì)媒體表示，LK-99的制造時(shí)間并不是“三天”那么短。他指出，他的團(tuán)隊(duì)所提出的室溫超導(dǎo)體LK-99也許在一個(gè)月內(nèi)可以被任何人復(fù)制。

中科院物理所官微截圖

但對(duì)此，我們國(guó)內(nèi)超導(dǎo)領(lǐng)域?qū)I(yè)人士認(rèn)為該研究團(tuán)隊(duì)公布的超導(dǎo)體極大概率不是室溫超導(dǎo)。

上海市超導(dǎo)材料及系統(tǒng)工程研究中心主任、超導(dǎo)應(yīng)用研究專家洪智勇30日上午東吳電子舉辦的內(nèi)部電話會(huì)上表示，近期韓國(guó)研究團(tuán)隊(duì)公布的超導(dǎo)體極大概率不是室溫超導(dǎo)。

南京大學(xué)物理學(xué)院教授聞?；⒔邮苊襟w采訪表示：“我們仔細(xì)分析了他們的數(shù)據(jù)，從三個(gè)方面——電阻、磁化和所謂的磁懸浮，都不足以說(shuō)明它是超導(dǎo)現(xiàn)象（材料）?！薄拔覀兣袛啵ㄋ^的超導(dǎo)）極有可能是個(gè)假象。”

超導(dǎo)對(duì)于電力有何影響？

那超導(dǎo)體究竟是什么？為什么關(guān)注度如此之高？

超導(dǎo)體，又稱超導(dǎo)材料，是指導(dǎo)體在某一溫度下，電阻為零的狀態(tài)，導(dǎo)體沒(méi)有了電阻，電流流經(jīng)超導(dǎo)體時(shí)就不發(fā)生熱損耗，電流可以毫無(wú)阻力地在導(dǎo)線中形成強(qiáng)大的電流，從而產(chǎn)生超強(qiáng)磁場(chǎng)。

超導(dǎo)輸電技術(shù)的最大特點(diǎn)在于，可實(shí)現(xiàn)輸電過(guò)程中的電力零損耗，可以說(shuō)是最理想的電力輸送技術(shù)，也因此被譽(yù)為下一代電力傳輸戰(zhàn)略性技術(shù)。

目前，常規(guī)超導(dǎo)體需要極低的溫度才能實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)，這限制了其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。室溫超導(dǎo)體最顯著的優(yōu)點(diǎn)之一就是其提供了前所未有的能源利用效率。

一般而言，輸電時(shí)的損耗主要由電阻生熱造成。資料顯示，用銅或鋁導(dǎo)線輸電，會(huì)約有15%的電能損耗在輸電線路上。也就是說(shuō)，輸送1000萬(wàn)千瓦的電力的損失就相當(dāng)于一座100萬(wàn)千瓦的發(fā)電站。

與常規(guī)線纜相比，超導(dǎo)電纜導(dǎo)體損耗不足常規(guī)電纜的十分之一，加上冷卻的能量損耗，其運(yùn)行總損耗也僅為常規(guī)電纜的50%~60%，同樣截面的超導(dǎo)電纜的電流輸送能力是常規(guī)電纜的3至5倍，同時(shí)還有著消耗較少的金屬和絕緣材料、無(wú)污染、低噪音等優(yōu)勢(shì)。

而在我國(guó)，每年的電力光損失就高達(dá)上千億度。如果換成零電阻的超導(dǎo)材料，節(jié)省的電能就相當(dāng)于新建數(shù)十個(gè)大型發(fā)電廠。

所以，此次研究成果若屬實(shí)，整個(gè)電力基礎(chǔ)設(shè)施可能將被改造。

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