_Hinrichs_Kleinback

262 Energia e Meio Ambiente
A perda da resistência em temperaturas abaixo da temperatura crítica leva a inúmeras
aplicações. Talvez o primeiro uso dos supercondutores em sistemas de potência elétrica
seja em linhas de transmissão subterrâneas de alta voltagem. Hoje, aproximadamente 10%
da eletricidade transportada em linhas de transmissão é perdida como calor por causa da
resistência. Entretanto, linhas subterrâneas de transmissão são atualmente dez a 20 vezes
mais caras do que linhas aéreas. Outra aplicação possível na indústria de eletricidade é o
uso de espiras supercondutoras para armazenar eletricidade. Tais espiras poderiam ser
carregadas durante as horas de menor consumo, utilizando a energia de geradores de demanda
mínima, e descarregadas quando a demanda for mais alta (durante os horários de
pico). Estas espiras condutoras são imaginadas como grandes círculos com mais de uma
milha de diâmetro, enterrados no subsolo. Outras aplicações dos supercondutores incluem
o uso em computadores para se obter arranjos de componentes eletrônicos mais
rápidos e densos. Supercondutores também podem ser utilizados em dispositivos médicos
de imagem, tais como unidades de ressonância magnética nuclear (RMN), que são utilizados
para formar imagens dos tecidos humanos.
Outra propriedade de um material supercondutor é que ele exclui campos magnéticos
de seu interior, o que é chamado de "efeito Meissner". Isto pode levar à levitação. Quando
um ímã é posicionado sob um supercondutor, o imã irá flutuar (Figura 9.6). Esta levitação
acontece porque o campo magnético induzido pela corrente no supercondutor e o campo
magnético do ímã se repelem, como o fazem os pólos norte de dois ímãs convencionais.
Trens com levitação magnética podem fazer uso de materiais supercondutores. Trens-protótipo
no Japão e na Alemanha têm ímãs supercondutores nos vagões e eletroímãs nos trilhos.
O trem se move à medida que o campo magnético percorre os trilhos, energizados
por uma corrente vinda de uma subestação, empurrando o trem para a frente ou revertendo
a direção para provocar a frenagem. Uma vez atingida a velocidade de cruzeiro,
pouca energia é necessária para mantê-lo em movimento, pois não há atrito entre o trem e
os trilhos (Figura 9.7).
FIGURA 9.6
Demonstração da levitação magnética. Um ímã "flutua"
acima de um supercondutor, que está em um banho de
nitrogênio líquido a 77 K (-196 e C). (UNITED STATES DEPARTMENT
OF ENERGY)