Grand oral: Les supraconducteurs et les véhicules en lévitations : une solution de transport futuriste ?
Publié le 11/05/2023
Extrait du document
«
Les supraconducteurs et les véhicules en
lévitations : une solution de transport
futuriste ?
Mon plan :
1.
Introduction : Présentation du sujet et de la problématique, ainsi que de
l'objectif de mon intervention (par exemple, évaluer l'intérêt de cette
technologie pour le transport de demain).
2.
Définition des termes clés : Qu'est-ce qu'un supraconducteur et qu'est-ce
qu'un véhicule en lévitation ? Comment fonctionnent-ils?
3.
Historique et état actuel de la technologie : Quand et comment cette
technologie a-t-elle été découverte ? Quelles sont les avancées récentes et
les défis auxquels elle est confrontée aujourd’hui ?
4.
Avantages potentiels pour le transport : En quoi les supraconducteurs et les
véhicules en lévitation pourraient-ils être une solution de transport plus
efficace et durable ? Quels sont les bénéfices pour la sécurité, la rapidité, la
capacité, la consommation d'énergie, etc.
?
5.
Limites et obstacles à la mise en œuvre : Quels sont les défis à surmonter
pour que cette technologie soit utilisée de manière plus large ? Quelles sont
les principales difficultés techniques, économiques ou sociétales?
6.
Perspectives et enjeux futurs : Comment cette technologie pourrait-elle
évoluer dans les années à venir ? Quelles sont les implications pour
l'industrie du transport, la politique de mobilité, l'environnement, etc.?
7.
Conclusion : Synthèse de mon argumentation et prise de position sur la
pertinence de cette technologie comme solution de transport futuriste
(opinion personnelle).
Amorce :
Qui de vous a déjà utilisé le TGV (train à grande vitesse) pour se déplacer ?
Ce type de train est un super moyen de transport.
Cependant, il est très polluant.
Les émissions de diesel, la grande consommation d’électricité et les émissions des
freins et des pneus forment tous une grande source de pollution qui contribuent
beaucoup à l’émission de carbone dans le monde.
Aujourd'hui, je vais vous parler
des supraconducteurs et des véhicules en lévitation, une solution de transport
futuriste qui pourrait offrir des avantages importants en termes de durabilité, de
rapidité et de sécurité.
En effet, les supraconducteurs permettent de réduire
considérablement la consommation d'énergie nécessaire pour faire fonctionner les
moteurs, tandis que les véhicules en lévitation, comme les trains à sustentation
magnétique, peuvent réduire considérablement les émissions de carbone.
Mais
qu'est-ce qu'un supraconducteur et comment fonctionne la lévitation magnétique
qui permet aux véhicules de se déplacer sans toucher le sol ? Comment ces
technologies peuvent-elles être mises en œuvre dans un système de transport et
quelles sont les perspectives de développement à court et à long terme ? Nous
allons explorer les avancées technologiques dans ce domaine, les opportunités et
les défis qui s'y posent pour atteindre une mobilité plus durable.
L'objectif de mon intervention est donc de présenter les avancées
technologiques et les défis liés aux supraconducteurs et aux véhicules en lévitation,
ainsi que d'évaluer les opportunités et les risques de cette technologie pour le
transport de demain.
Je vais également explorer les différentes applications
possibles de cette technologie, ainsi que les perspectives de développement futur.
Un des phénomènes les plus étranges mis en évidence par la physique
quantique est la supraconductivité.
Cette propriété surprenante intervient à très
basse température lorsqu’un supraconducteur (comme un alliage de niobium et de
titane par exemple) est refroidi à environ -200 °C.
La supraconductivité c'est la résistance quasi nulle au sein de certains
métaux, alliages ou céramique lors du passage du courant.
Les courants peuvent
donc circuler sans dissipation d'énergie (sans perte de courant).
Le phénomène de
supraconductivité se produit à des températures extrêmement basses,
généralement inférieures à -200 degrés Celsius.
Découverte de la supraconductivité :
La supraconductivité fut découverte en 1911 par le physicien néerlandais
Heike Kamerlingh Onnes, qui remarqua qu'à une température inférieure à 4,2 K (268,8 °C), le mercure ne présentait plus aucune résistance électrique.
Ce qui caractérise plus fondamentalement un supraconducteur est sa
capacité d'exclure les lignes de champ magnétique : si on plonge un objet
supraconducteur dans un champ magnétique, un courant de surface apparaît qui
produit un contrechamp magnétique tel que le champ magnétique total est nul à
l'intérieur de l'objet.
C'est en 1939 que W.
Meissner et R.
Ochsenfeld ont observé
cet effet (appelé effet Meissner) sur le plomb.
C'est sur l'effet Meissner que se base
la lévitation magnétique.
C’est quoi l’effet Meissner ?
L'effet Meissner permet l'exclusion totale des champs magnétiques dans un
matériau supraconducteur en dessous de sa température critique.
Des boucles de
courant à la surface du matériau créent un champ magnétique qui compense
exactement le champ magnétique initial.
Cela permet de développer des véhicules à
sustentation magnétique comme le train Maglev, mais nécessite le maintien des
bobines supraconductrices à une température très basse avec de l'hélium liquide.
Maglev est une méthode de transport qui utilise la lévitation magnétique pour
transporter des véhicules dotés d’aimants plutôt que de roues, d’axes et de
roulements.
Avec Maglev, un véhicule est soulevé de quelques centimètres audessus d’un chemin de guidage, en utilisant des aimants pour créer à la fois un
soulevage et une propulsion.
Les trains Maglev se déplacent plus doucement et un
peu plus silencieusement que les systèmes ferroviaires à roues.
Avantages :
Les supraconducteurs et les véhicules en lévitation pourraient offrir de
nombreux avantages pour le transport, notamment en termes d'efficacité et de
durabilité.
Les supraconducteurs permettent de réduire la résistance électrique à zéro,
ce qui permet de réduire considérablement la consommation d'énergie nécessaire
pour faire fonctionner les moteurs.
Les véhicules en lévitation, tels que les trains à
sustentation magnétique (Maglev), peuvent également réduire considérablement la
consommation d'énergie car ils....
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