SÜPER İLETKENLERİN KULLANIM ALANLARI

SÜPER İLETKENLERİN KULLANIM ALANLARI

Manyetik kalkınmalar süper iletkenlerin oldukça iyi performans gösterdikleri uygulamalardır. Trenler gibi ulaşım araçlarının güçlü tren ve raylar arasındaki sürtünmeyi neredeyse yok eden süper iletken manyetikler üzerinde kalkış yapmaları sağlanabilir. Elektro manyetikler elektrik enerjisini ısı olarak harcadıkları gibi aynı zamanda fiziksel olarak süper iletken manyetiklerden güçlü olmaları gereklidir. MAGLEV teknolojisinin ticari kullanımı Japonya’da ulusal proje statüsü kazandığı zaman 1990’da ortaya çıkmıştır. Ulaşım Bakanı 3 Nisan 1997’de açılan MLXOI test aracı (361 m/j) inanılmaz hıza ulaştı.
Teknoloji şuan kanıtlanmış olmasına rağmen MAGLEV araçlarının oldukça fazla kullanımı politik ve çevresel ilgililer tarafından desteklenmiştir. ( Güçlü manyetik alanlar biyolojik zararlar yaratabilirler.) Dünya’nın ticari servise açılmış ilk MAGLEV treni 11 yıl çalıştırıldıktan sonra İngiltere’de servis dışı edildi. Alman Maglev şuan saatte 30 km.den fazla Çin’de Pudong Uluslar arası Havaalanında çalışmaktadır. Amerika süper iletken olmayan ilk Maglev trenini 2004 sonlarında Virjinya kolej kampüsünde çalıştırmayı planlamaktadır.
Süper iletkenlerin hayat kurtaran fonksiyonlarını kullandıkları bir alanda biyomanyetizm’dir. Doktorlar insan vücudunun içinde ne olup bittiğini anlamak için kesici olmayan aletlere ihtiyaç duyarlar. Vücudun içine bir güçlü süper iletken manyetik alan etkileyince, yağ moleküllerinde ve vücudun suyunda bulunan hidrojen atomları manyetik alandan enerji kabul etmeye zorlanırlar. Bunlar daha sonra bu enerjiyi bir bilgisayar tarafından grafik şeklinde gösterilebilecek sıklıkta dışa verirler. MRI (Manyetik güç tahmin etme) 1940’ların ortalarında bulunmuştur ve bir imaj oluşturmak hemen hemen 5 saat sürerdi. Günümüzün daha hızlı bilgisayarları datayı çok daha az zamanda işlerler.
Kareli Süper İletkenlik Grubu biyomanyetik teknolojiyi Süper İletken Kuantum İlişkili Araç’ın Magnetoensefalografi’deki kullanımının geliştirilmesinde basamak olarak kullandılar. Süper İletken kuantum Araçları manyetik bir alandaki değişimi hissetmekte pusuladaki iğneyi oynatan güçten milyonlarca kez daha zayıflar. Bu teknoloji ile; bir beden MR ile bağdaştırılan güçlü manyetik alanlar olmadan da, belli derinliklere kadar incelenebilir.
Süper iletkenleri Amerika’ya sokan diğer bir olayda TEKSAS’ın Ellis eyaletinde yapımı planlanan süper iletken süper çarpıcı projededir. 1993’te milyarlarca dolarlık çabaları kongreleri iptal etse de bölge büyük, yüksek enerjili bir çarpıcının süper iletkenler olmadan oluşturulabileceği düşüncesinin başarılı olması olanaksızdı. Yüksek enerji parçalarının araştırması alt-atomik parçaların ışık hızına ulaştırılmasına bağlıdır.
Süper iletken tellerle yapılmış elektrik jeneratörler, bakır tellerle yapılmış geleneksel jeneratörlere göre daha etkilidir. Gerçekte etkileri % 99’un üzerinde aynı zamanda geleneksel jeneratörlerin yarısı boyutundadır. Genel elektrik süper iletken jeneratörlerin pazarını dünya çapında 20-30 milyar dolar olarak hesaplanmıştır. 2002’nin sonlarına doğru genel elektrik gücü sistemleri süper iletken sistemleri tam olarak ticarete sunmak için Amerikan Enerji Kuruluşunda 12.3 milyar dolarlık fon almıştır.
Süper iletken teknolojisini kullanan diğer bir alan enerji depolarıdır. Bunlar süper iletkenleri güç kaynaklarını sabitlemek için kullanırlar. Amerika Süper Elektrik Kuruluşu Winkonsın’daki Manyetik enerji dağıtan depo sistemi kurmak için Alliant Enerjiden Mart 200’de bir sipariş aldı. Yalnızca bunların 60-SMES birimi 3 milyon Watt’lık enerji rezervine sahiptir ki buda ne zaman enerji dağıtımında voltaj ayarı sabitlenecek olsa devreye sokulur. AMCS’de ani reaktif güç kaynağı sağlamak için 22’den fazla D.VAR sistemi kurdu.
Son zamanlarda güç aletleri de süper iletken temelli transformatörler ve hatta sınırlayıcılar kullanmaya başladılar. 1997 Mart’ta bir İsveç şirketi süper iletken transformatörü güç şebekesine bağlayan ilk kuruluştur. ABB aynı zamanda 6.4 Mega-volt-amperlik hata sınırlayıcının geliştirildiğini anons etmiştir. (Bu da Dünya’daki en güçlü sınırlayıcıdır.) HTS’nin bu yeni jenerasyonu on binlerce amperlik akımlara sadece bir saniyenin binde biri kadar sürede cevap verebilme yetenekleriyle bahsedilebilmektedir. Gelişmiş Seramik Limitedleri BSCCO tipinde hata yapan limitleri yapan diğer şirketlerdir. İntermanyetik general Kaliforya’nın güneyinde En güçlü hata sınırlayıcısı alet ile ilgili testlerini neredeyse tamamladı. Hem Japonya hem Amerika yer altı bakır kabloları süper iletken BSCCO’lar ile değiştirmeyi planlamaktadır. Böylece çok daha fazla akım tünellerden geçirilebilecek. Bir örnek gerekirse 250 pauntluk süper iletken kablolar 18000 paundluk bakır tellerin yerine konuldu. Aynı zamanda bu % 7000 daha çok yer kolaylığı sağladı.
Süper iletkenlerin ideal bir uygulaması da ticari güçlerin şehirleri geçişlerini sağlamaktadır. Fakat yüksek maliyeti olduğu için bu sadece kısa mesafeler arasında denenmiştir. 2001’in Mayıs ayında Kopenak, Danimarka’nın 150000 sakinleri elektriklerini (yüksek-ısı-iletkenleri yoluyla) HTS ile aldılar. Bu kablo sadece 30 metre uzunluğundaydı fakat testin amaçları için yeterliydi. 2001 yazında Pirelli 400 m. HTS ile şehre 100 milyon watt elektrik dağıtmayı başarmıştır. Buda ilk kez Amerika’ya süper iletkenler ile ticari bir güç kazandırdı. İntermanyetik General IGC süper güç birimi BOC ve Sumitomo Elektrik’le 26 milyon dolarlık projede (Newyork’ta yer altı HTS güç kabloları şirketi) birleştiklerini açıkladı. 350 metre kablonun şimdiye kadar yapılmış HTS kablolarında 4 kat daha güçlü olacağını, hatta daha fazla güç üreteceği ve çok daha az enerji sarf edeceği düşünüldü.
NASA ve DARPA ile beraber Ulusal Bilim Kurumu saniyede binlerce trilyon işleyen bir bilgisayarı saniyede sadece bir trilyon işledi. Şu anın en hızlı bilgisayarı IBM optiği ki bu da 8 troflop iş görüyor. Sadece süperiletkenlik kullanılarak bu hıza ulaşılabileceğini düşünüyorlar. Son zamanlarda Weizman’da (İsrail) 2. tip süperiletken geçiren ince manyetik alanlar sergilenmektedir ki bunlarda dijital enformasyonu saklamak için kullanıla bilemektedir. Fakat bu geleceğin süper hızlı bilgisayarları süperiletkenler kullanılarak yapılacak anlamına gelmez. DELTT, Molekül dereceli aşamalar ve DNA tabanlı aşama gibi yarışan teknolojilerdi bunu başarabilecek potansiyele sahiptir.
Elektronik saniyede ultra yüksek performans filtreleri yapılmaktadır. Süper iletken teller neredeyse 0 dirençte olduğu için, her geçen gün daha fazla filtre çıkarılmaktadır. Bu da selüler telefon sistemleri gibi uygulamaların istenmeyen sıklıktaki kullanımını bloke etmekte ve istenilen sıklıklara geçişi kolaylaştırmıştır. ISCO uluslar arası ve süper iletken teknolojiler böyle filtreleri öneren şirketlerdir.
Süperiletkenler askeriyede de çok kullanım alanı bulmuştur. HTSC SQUID’ler Amerika donanması tarafından deniz altıları ve mayınları keşfetmek için kullanılmaktadır. Ve süper iletken teller kullanılarak donanma gemileri için çok büyük motorlar yapılmaktadır.
Askeriye yer altı antenlerini çok az sıklıkta kullanmak için süperiletken teypler kullanmayı amaçlamaktadır. Normalde sıklık ne kadar çok olursa antende o kadar uzunlukta olmalı. Fakat antenin ucuna bir tel yerleştirmekte, onun uzunmuş gibi görevini yapmasını sağlar. Ne yazık ki bu yükleme telin direncinin artmasına sonuç olarak ta sistemin kayıplarının artmasına sebep olmaktadır. Süperiletken kullanımı bu kayıpları oldukça azaltabilir. Birmingham Üniv. Elektronik Materyaller ve Aletler Araştırma grubu süperiletken mikrodalga anteni buldular. Süperiletken Karbon nonotüpler yüksek gagahertz sıklıklar için ideal nono-anten olabilir.
En çok kullanışlı askeri kullanım ise E-bombalarla gelmiştir. Bu araçlar güçlü süperiletken manyetik alanlarla oluşturulmuş ve düşmanın elektronik aletlerini işlemez hale getirmenin en etkili yolu olarak kullanılmaktadır. Böyle bir alt ilk olarak 2003 Mart’ta Amerika Askerleri tarafından Irak’a karşı kullanılmıştır.
Gelişen teknolojiler ışığında süperiletkenlerin diğer bir kullanım alanı da dünyanın yörünge sistemi ile ilgilidir. Çünkü süper iletkenler sürtünmeyi neredeyse 0’a indirir. Avrupa Uzay Ajansı S-Cam diye bilinen bir optik kamera geliştirdi. Ve bu iletkenler Internet iletişiminde bile büyük rol oynayacağına benziyor. Internet trafiği yoğunlaştığı için süperiletkenlik bu ihtiyacı karşılayacak tek teknoloji olarak görülüyor.
2002 Haziran tahminlerine göre 2010’a kadar süperiletken araçlar dünya çapında 5 milyar dolar piyasa yapacak 2020’de ise bu rakam yaklaşık 38 milyar doları bulacak. Düşük ısılı süperiletkenlerin yine MR gibi bilimsel araştırmalarda baskın rol üstleneceği düşünülüyor. Yüksek ısılı süperiletkenler ise muhtelemen teni sanayi kollarına neden olacaktır. Süperiletkenlerin kullanım alanları her geçen gün artacaktır.
Süperiletkenlerin kullanım alanlarında diğer bir tanesi de doğa ile ilgilidir. Finlandiya’daki bir fizikçi Avrupa Birliği’nin nükleer santrallerde yüksek ısılı süperiletken kullanarak karbondioksit dağılımını 53 milyon tonlara indirebileceğini hesaplamıştır.

Etiketler:

Yorum yazın