长期以来，超导在电力传输和运输方面的前景一直被高成本所阻碍。现在，来自休斯顿大学（UH）和德国的研究人员已经展示了一种方法，通过使用超导体沿现有的公路基础设施移动人员、货物和能源，来削减成本并颠覆交通和能源运输部门。

这个组合系统不仅将降低每个系统的运营成本，而且还将提供一种储存和运输液化氢的方法，这是未来重要的清洁能源来源。液化氢将在储存和运输过程中用于冷却超导体导轨，从而减少对能够将燃料冷却到20开尔文或零下424华氏度的单独专门管道系统的需求。

2023年4月24日发表在《APL能源》杂志上的一篇论文中描述了这一概念，它表明在未来，航空旅行和传统的货物运输可能会变得过时，被一个允许个人和商业车辆以每小时400英里的速度行驶的"超级系统"所取代--甚至可能是两倍的速度。

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一辆悬浮模型车在休斯顿大学Ren实验室的超导导轨模型上放大。资料来源：休斯顿大学

休斯顿大学德克萨斯超导中心主任任志峰说："我称它为改变世界的技术，"他提出了这个概念，也是论文的通讯作者。"超导有希望在没有电力损失的情况下传输电力，为磁悬浮的超高速列车提供动力，并用于能源储存。但它在经济上一直不可行，这就是为什么它还没有大规模发生。"

超导研究的现代时代始于1987年，当时由夏威夷大学物理学家Paul Chu领导的团队发现了一种化合物，它在高于液氮沸点的温度下作为一种超导体发挥作用。自那时起，示范项目已经证明，超导体可用于为磁悬浮列车提供动力，并在没有能量损失的情况下传输电能，减少浪费。

技术细节仍有待解决，同时也是M.D. Anderson物理学讲座教授的Ren说。"但学习曲线应该不会很陡峭，因为我们在过去40年左右的时间里已经学到了很多东西。"

融资将是另一个挑战。虽然这份概念验证文件不包括经济分析，但他说，与任何单独的系统相比，结合交通和能源系统并使用现有的道路将大大降低成本。他说，这一点，以及该项目潜在的长期经济和环境效益，将超过前期成本。

传统上，磁悬浮列车在磁化轨道上运行，超导体嵌入列车底盘。这个概念将其翻转，将超导体嵌入现有的公路基础设施，并在车辆的底盘上添加磁铁，这就避免了在每辆车上冷却超导体。相反，液化氢在整个系统中移动时将冷却超导体，液化氮和真空层被用来对液化氢进行热绝缘。

研究人员建立了一个模型来展示这一概念的关键技术方面--将磁铁悬浮在超导体导轨之上。液化氮被用来冷却模型中的超导体；Ren说未来的模型将使用氢气。

休斯顿大学研究员任志峰与同事宋绍伟讨论了他的超导体嵌入公路的概念。他的团队已经用一个模型证明了这一概念。资料来源：休斯顿大学

带有磁化车底的车辆--火车、货运卡车，甚至是个人车辆--将进入超导导轨，悬浮并高速行驶，以到达其目的地。离开导轨后，车辆将继续以传统的电动或内燃机为动力行驶。

任说，人们将能够在自己方便的时候出行，同时享受高速列车和航空旅行的省时好处。"你可以在短短几个小时内从休斯顿到洛杉矶，或从休斯顿到纽约，而不是每小时75英里，而是每小时400英里。"

他说，当汽车或卡车在超导导轨上行驶时，燃料或电力消耗将急剧下降，减少成本和环境足迹。