リニア中央新幹線、液体ヘリウム不要に…JR東海が「高温超電導磁石」を実用段階に近づけた意義 [朝一から閉店までφ★]

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2023年11月27日

営業線を安定運行へ

ＪＲ東海はリニア中央新幹線の浮上や移動に必要な超電導磁石で、液体ヘリウムを使わない「高温超電導磁石」を実用段階に近づけた。営業線に使用できるという評価を国土交通省から受けた。
全量を輸入に依存する液体ヘリウムを使う従来型磁石では安定運行への影響が懸念されていた。同社は検査周期となる１年間分に相当する距離を試験走行し、営業線への搭載を目指す。（名古屋・永原尚大）

国交省が評価　コイルが冷凍機で冷却可能に

超電導磁石は従来の鉄道における車輪の役割を果たす重要な部品だ。車体を浮かせる強力な磁力を発生させるため、冷却によって電気抵抗をゼロとする超電導現象を利用して大電流を流している。

従来の「低温超電導磁石」は電流が流れるコイルをマイナス２６９度Ｃ以下に冷却するために液体ヘリウムを使っていたが、
高温超電導磁石はマイナス２５５度Ｃ以下で良いため冷凍機による冷却が可能となる。コイル素材をニオブチタン合金からビスマス系銅酸化物に変更するなどして実現した。

国土交通省は３月、高温超電導磁石について「一定レベルの技術的な成立性の見通しが得られた」と評価した。ＪＲ東海によると、磁力が急低下するクエンチという現象も克服しているという。
同社は２００５年から走行試験を実施してきており、ようやく営業運転にも使えるレベルの磁石を製作できる域に達したことを意味する。

低温超電導磁石は輸入に依存する液体ヘリウムを必要とする。調達できなくなるリスクがゼロではなく、リニア運行の安定性を低下させる要因となっていた。同社が運営するリニアを紹介するウェブページのＦＡＱ（よくある質問）に「ヘリウムが入手困難になることはありませんか」と記載するほどだ。
ヘリウムの価格も高騰しており、財務省の貿易統計によると、足元では２２年より２割高い１キログラム当たり約１万４０００円で推移する。高温超電導磁石を使えば、ヘリウムの調達リスクを回避できることになる。

構造が簡素になる利点もある。ヘリウムのタンクや複雑な配管が不要となり、冷凍機でコイルを直接冷やす構造となるため製作コストの低減を期待できる。
「検査周期ごとに発生する液体ヘリウム関係作業が不要になる点で省メンテナンスとなる」（ＪＲ東海）というメリットも大きい。

さらに、電力消費量の削減効果も期待できる。リニアが東京―名古屋間で１時間に５本運行すると、ピーク時で約２７万キロワットの電力を消費する。
同社で技術開発を担当する幹部の１人は、高温超電導磁石によって「電力消費を１割程度削減できるのではないか」とみている。

同社は検査周期となる１年間に相当する距離を走らせ、運用の安定性を検証した上で営業線への搭載を判断するとしている。産業界において高温超電導磁石の実用化は珍しく、リニアが先鞭（せんべん）をつけられるかが注目される。

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