エネルギー問題の解決に貢献する超伝導の電線化技術開発

あらゆるエネルギー分野の基本材料「電線」

電気エネルギーを伝える「電線」は私たちの身の回りにあふれています。電線を巻いたコイルは発電機やモーターに使われていますし、電線を束ねたケーブルは大電力の輸送を可能にしています。つまり、電気エネルギーの作る、送る、使う、のすべてに共通する基本材料が「電線」なのです。

超伝導物質で電線をつくる！

超伝導物質は、ある温度以下で電気抵抗がゼロとなる性質があります。この物質で電線をつくることができれば電気エネルギーの損失がなくなり、エネルギーの有効活用や二酸化炭素の排出量低減に貢献することが可能となります。そこで、超伝導物質の電線化が進められています。数ある超伝導物質のなかでも銅酸化物の超伝導体は、安価で豊富な液体窒素で冷却すれば電気抵抗ゼロとなるため、現在の電線化技術開発の中心となっています。ただ、銅酸化物の超伝導体はセラミックスですから、細く長くしなやかな電線にするためには工夫が必要です。そこで、金属とセラミックスを組み合わせて、多少の曲げにも崩れないような複合構造にした電線材料（線材）が作られています。
線材の開発で重要となるのが性能試験です。線材を曲げたり、ねじったりしたときの許容電流や、異物が含まれることによる性能への影響などをマイナス200度という極低温環境で測定する必要があるのです。線材そのものの開発とともに性能試験システムの開発も進められています。

超伝導線材の活用

超伝導線材の特筆すべき性能には、許容電流が銅の100倍以上あることもあげられます。これにより、電力ケーブルは省スペースで大電流が流せられるようになり、コイルを用いた機器は小型で軽量なものへと進化することができます。小型の核融合炉を実現するキーマテリアルの1つも銅酸化物の超伝導線材です。このようなエネルギー問題の解決に貢献できる超伝導の電線化技術開発はこれからも目が離せません。

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福岡工業大学工学部電気工学科教授井上昌睦先生

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メッセージ

将来の進路に不安を持ったり悩んだりしていませんか。ぜひ、たくさん悩んでください。そして、いろいろな人の意見を聞いてください。それらの意見をすべて受け入れる必要はありません。こんな意見もあるんだなというのを理解して、そのうえで受け入れるなり却下するなりすればいいのです。悩む力は考える力です。悩みぬいて考えぬけば、見えてくるもの感じるものがきっとあると思います。その先が、電気技術者や研究者の道へとつながっていると嬉しいですね。匿名の人によるネットの情報を鵜吞みにするのは避けましょう。

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