Efekt trzech lat prac, finansowanych między innymi przez Departament Energii USA, jest imponujący głównie ze względu na swoją samowystarczalność. Tradycyjne rozwiązania nadprzewodzące były jak kapryśne, wymagające dzieci – do działania potrzebowały potężnej i drogiej infrastruktury chłodzącej z ciekłym helem lub azotem. To właśnie czyniło je niepraktycznymi poza niszowymi zastosowaniami. Hinetics postanowił odciąć tę pępowinę.
Samodzielny system chłodzenia to podstawa
Kluczem do sukcesu okazało się opracowanie kompaktowego, pokładowego systemu zarządzania temperaturą. Zamiast zewnętrznych pętli z kriogenem, inżynierowie zastosowali komercyjną kriochłodziarkę Stirlinga połączoną z tak zwanym zimnym palcem. Urządzenie to odprowadza ciepło wytwarzane podczas pracy magnesów i rozprasza je bezpośrednio do otoczenia. Aby to w ogóle było możliwe, konieczne było stworzenie zaawansowanej bariery termicznej wokół serca silnika.
Czytaj także: Toshiba i Airbus łączą siły. Nadprzewodzący silnik napędzi samoloty na wodór
Magnesy pracują w komorze próżniowej, co radykalnie ogranicza przewodzenie ciepła. Cała struktura zawisła na linach z kevlaru, materiału słynącego z wytrzymałości, ale także doskonałych właściwości izolacyjnych. Dodatkową ochronę stanowi wielowarstwowa otulina z aluminizowanego Mylaru. Dzięki tym zabiegom udało się utrzymać temperaturę pracy na poziomie około minus 223 stopni Celsjusza, używając stosunkowo prostej i dostępnej chłodziarki.
Demonstrator to dopiero początek drogi.
Trzeba jednak jasno powiedzieć, że to, co pokazano na CES, to miniaturowy model. Demonstrator stanowi skalę 1:20 wobec docelowej, trójmegawatowej maszyny, która obecnie powstaje w laboratoriach firmy. Ostatecznym celem jest stworzenie silnika o mocy sześciu megawatów. Mimo że prezentowany egzemplarz nie trafi do komercyjnego użycia, udowadnia coś bardzo ważnego: koncepcja działa.
Sprawność całego systemu szacuje się na 99,5 procent. Brzmi abstrakcyjnie, ale w skali megawatów każdy ułamek procenta przekłada się na ogromne oszczędności energii, liczone w setkach kilowatów. Inną kluczową cechą jest niezwykle niska induktancja, pozwalająca na niemal natychmiastową reakcję na zmiany zapotrzebowania na moc. To otwiera drzwi do dwóch głównych obszarów zastosowań: dynamicznie rozwijających się centrów danych dla sztucznej inteligencji, gdzie obciążenie potrafi skakać w ułamkach sekundy, oraz lotnictwa, gdzie potrzeba szybkich zmian mocy jest oczywista.
Przewagi, które trudno zignorować
Technologia nadprzewodząca oferuje konkretne, mierzalne korzyści w porównaniu ze starszymi rozwiązaniami. Siła generowanego pola magnetycznego jest od dwóch do trzech razy większa niż w konwencjonalnych silnikach elektrycznych. Eliminacja większości elementów żelaznych z konstrukcji, przy jednoczesnym zmniejszeniu masy, przekłada się na dziesięciokrotny wzrost gęstości momentu obrotowego. Dla branż, w których każdy zaoszczędzony kilogram ma ogromne znaczenie ekonomiczne – jak lotnictwo czy żegluga – jest to argument nie do przejścia.
Co ciekawe, Hinetics nie stawia wszystkiego na jedną kartę. Równolegle firma rozwija systemy z magnesami trwałymi dla zastosowań lotniczych, w tym silnik o imponującej mocy 13 kilowatów na kilogram, testowany już przez Collins Aerospace. Prace prowadzone są także nad rozwiązaniami dla transportu morskiego.
Ekonomia wciąż stanowi wyzwanie
Mimo technologicznego przełomu, główną przeszkodą pozostaje ekonomia. Najdroższym komponentem jest wciąż taśma nadprzewodząca. Na szczęście trend cenowy jest pozytywny. W ciągu ostatnich trzech lat koszty spadły o połowę, a analitycy spodziewają się podobnej redukcji w ciągu kolejnych trzech lat. Jeśli ta tendencja się utrzyma, ekonomiczny próg opłacalności dla maszyn nadprzewodzących znacząco się obniży, poszerzając pole dla ich komercjalizacji.
Czytaj także: YASA z nowym rekordem gęstości mocy. Ten silnik elektryczny osiąga niebotyczne rezultaty
Demonstrator o wewnętrznym kryptonimie Baby Yoda, po raz pierwszy zaprezentowany w maju 2025 roku, był kamieniem milowym. Udowodnił, że kluczowy element koncepcji – efektywne chłodzenie za pomocą standardowej, komercyjnie dostępnej jednostki – jest realny. Stanowił podstawę dla projektu większego silnika CRUISE, mającego dostarczać 10 megawatów mocy.
Czy to już rewolucja?
Patrząc z zewnątrz, łatwo popaść w entuzjazm. Prezentacja na CES robi wrażenie i słusznie przyciąga uwagę. Trzeba jednak pamiętać, że droga od działającego demonstratora do seryjnie produkowanego, niezawodnego urządzenia przemysłowego jest czasami bardzo długa. Hinetics, założony przez Kirubę Harana, profesora z University of Illinois, zbudował solidne podstawy. Udowodnił, że można uprościć skrajnie złożony system. To ogromny krok naprzód.
Czy oznacza to, że za pięć lat samoloty elektryczne z napędem nadprzewodzącym będą codziennością? Raczej nie. Czy otwiera to realne możliwości dla efektywniejszych centrów danych i niszowego transportu? Zdecydowanie tak. Sukces nie polega na natychmiastowej rewolucji, ale na konsekwentnym usuwaniu kolejnych barier. I to właśnie widać w Las Vegas. Technologia nadprzewodząca powoli, ale systematycznie, wychodzi z laboratoriów i zaczyna oswajać z myślą o jej praktycznym zastosowaniu. To chyba najważniejszy wniosek z tej prezentacji.