長期以來，超導在電力傳輸和運輸方面的前景一直被高成本所阻礙。現在，來自休斯頓大學（UH）和德國的研究人員已經展示了一種方法，通過使用超導體沿現有的公路基礎設施移動人員、貨物和能源，來削減成本並顛覆交通和能源運輸部門。

這個組合系統不僅將降低每個系統的運營成本，而且還將提供一種儲存和運輸液化氫的方法，這是未來重要的清潔能源來源。液化氫將在儲存和運輸過程中用於冷卻超導體導軌，從而減少對能夠將燃料冷卻到20開爾文或零下424華氏度的單獨專門管道系統的需求。

2023年4月24日發表在《APL能源》雜誌上的一篇論文中描述了這一概念，它表明在未來，航空旅行和傳統的貨物運輸可能會變得過時，被一個允許個人和商業車輛以每小時400英里的速度行駛的”超級系統”所取代–甚至可能是兩倍的速度。

一輛懸浮模型車在休斯頓大學Ren實驗室的超導導軌模型上放大。資料來源：休斯頓大學

休斯頓大學德克薩斯超導中心主任任志峰說：”我稱它為改變世界的技術，”他提出了這個概念，也是論文的通訊作者。”超導有希望在沒有電力損失的情況下傳輸電力，為磁懸浮的超高速列車提供動力，並用於能源儲存。但它在經濟上一直不可行，這就是為什麼它還沒有大規模發生。”

超導研究的現代時代始於1987年，當時由夏威夷大學物理學家Paul Chu領導的團隊發現了一種化合物，它在高於液氮沸點的溫度下作為一種超導體發揮作用。自那時起，示範項目已經證明，超導體可用於為磁懸浮列車提供動力，並在沒有能量損失的情況下傳輸電能，減少浪費。

技術細節仍有待解決，同時也是MD Anderson物理學講座教授的Ren說。”但學習曲線應該不會很陡峭，因為我們在過去40年左右的時間裡已經學到了很多東西。”

融資將是另一個挑戰。雖然這份概念驗證文件不包括經濟分析，但他說，與任何單獨的系統相比，結合交通和能源系統並使用現有的道路將大大降低成本。他說，這一點，以及該項目潛在的長期經濟和環境效益，將超過前期成本。

傳統上，磁懸浮列車在磁化軌道上運行，超導體嵌入列車底盤。這個概念將其翻轉，將超導體嵌入現有的公路基礎設施，並在車輛的底盤上添加磁鐵，這就避免了在每輛車上冷卻超導體。相反，液化氫在整個系統中移動時將冷卻超導體，液化氮和真空層被用來對液化氫進行熱絕緣。

研究人員建立了一個模型來展示這一概念的關鍵技術方面–將磁鐵懸浮在超導體導軌之上。液化氮被用來冷卻模型中的超導體；Ren說未來的模型將使用氫氣。

休斯頓大學研究員任志峰與同事宋紹偉討論了他的超導體嵌入公路的概念。他的團隊已經用一個模型證明了這一概念。資料來源：休斯頓大學

帶有磁化車底的車輛–火車、貨運卡車，甚至是個人車輛–將進入超導導軌，懸浮並高速行駛，以到達其目的地。離開導軌後，車輛將繼續以傳統的電動或內燃機為動力行駛。

任說，人們將能夠在自己方便的時候出行，同時享受高速列車和航空旅行的省時好處。”你可以在短短幾個小時內從休斯頓到洛杉磯，或從休斯頓到紐約，而不是每小時75英里，而是每小時400英里。”

他說，當汽車或卡車在超導導軌上行駛時，燃料或電力消耗將急劇下降，減少成本和環境足跡。