Toshiba พัฒนาต้นแบบมอเตอร์ตัวนำยิ่งยวด กำลังสูง น้ำหนักเบา กะทัดรัด เพื่อใช้ในงานเคลื่อนที่ และยังช่วยให้เป็นกลางทางคาร์บอนในอุตสาหกรรมและการขนส่ง

จากการออกข้อกำหนดเกี่ยวกับวิธีปฏิบัติสำหรับเครื่องบินพาณิชย์ ขององค์การการบินพลเรือนระหว่างประเทศ (The International Civil Aviation Organization) ที่กำหนดเป้าหมายใหม่นับตั้งแต่เดือนตุลาคม พ.ศ. 2565 ที่ผ่านมา ให้ลดการปล่อย CO₂ จากการบินระหว่างประเทศลง 15% ตั้งแต่ พ.ศ. 2567 เป็นต้นไปเมื่อเทียบกับ พ.ศ. 2562 และลดลงเกือบเป็นศูนย์ภายในปี พ.ศ. 2593 ด้วยเหตุนี้ แก๊สเชื้อเพลิงจากฟอสซิลทั่วไปจะค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยเชื้อเพลิงการบินที่ยั่งยืน (sustainable aviation fuel; SAF)

จากการออกข้อกำหนดเกี่ยวกับวิธีปฏิบัติสำหรับเครื่องบินพาณิชย์ ขององค์การการบินพลเรือนระหว่างประเทศ (The International Civil Aviation Organization) ที่กำหนดเป้าหมายใหม่นับตั้งแต่เดือนตุลาคม พ.ศ. 2565 ที่ผ่านมา ให้ลดการปล่อย CO₂ จากการบินระหว่างประเทศลง 15% ตั้งแต่ พ.ศ. 2567 เป็นต้นไปเมื่อเทียบกับ พ.ศ. 2562 และลดลงเกือบเป็นศูนย์ภายในปี พ.ศ. 2593 ด้วยเหตุนี้ แก๊สเชื้อเพลิงจากฟอสซิลทั่วไปจะค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยเชื้อเพลิงการบินที่ยั่งยืน (sustainable aviation fuel; SAF)

อย่างไรก็ตาม เพื่อให้บรรลุผลรวมเป็นกลางทางคาร์บอน จึงต้องมีการสำรวจเชื้อเพลิง SAF และระบบการบินที่ปราศจากคาร์บอนตลอดทั้งระบบ ดังนั้น อุตสาหกรรมจึงจำเป็นต้องพัฒนามอเตอร์ให้มีน้ำหนักเบาและมีกำลังสูงเพื่อใช้ในระบบขับเคลื่อน

Toshiba ได้ประกาศเมื่อเดือนมิถุนายนปีที่แล้วเกี่ยวกับการพัฒนาต้นแบบมอเตอร์ตัวนำยิ่งยวด (superconducting motor) ที่มีความเร็วสูง ขนาดกะทัดรัด ให้กำลังขับสูงสุด 2 เมกะวัตต์ ซึ่งเป็นการรวมเทคโนโลยีการผลิตเครื่องจักรหมุนความเร็วสูง และเทคโนโลยีตัวนำยิ่งยวด เข้ามาไว้ด้วยกัน

มอเตอร์ตัวนำยิ่งยวดที่พัฒนาขึ้นใหม่นี้มีน้ำหนักเพียงไม่กี่ร้อยกิโลกรัม มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกประมาณ 50 ซม. และความยาวโดยรวมประมาณ 70 ซม. (ไม่รวมเพลา) ซึ่ง “น้อยกว่าหนึ่งในสิบ” ของมอเตอร์ที่มีกำลังเอาต์พุตในระดับเดียวกัน

สิ่งประดิษฐ์ชิ้นแรกของโลกนี้ได้รับความสนใจทั้งในญี่ปุ่นและต่างประเทศ จากอุตสาหกรรมอากาศยานรถยนต์ รถไฟ บริษัทด้านการเคลื่อนที่อื่นๆ ผู้ผลิตเครื่องยนต์ และมหาวิทยาลัยต่างๆ

สิ่งนี้กำลังทำให้เราเห็นการเปลี่ยนรูปแบบในอุตสาหกรรมการเคลื่อนที่ ทั้งยานยนต์ไฟฟ้าจะเข้ามาแทนรถยนต์ที่ใช้น้ำมัน อุตสาหกรรมการบินคาดว่าจะเปลี่ยนเครื่องยนต์ไอพ่นที่ขับเคลื่อนด้วยเชื้อเพลิงฟอสซิลไปเป็นมอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องบินไฟฟ้ารุ่นต่อไปถูกกำหนดไว้ด้วยเป้าหมายให้เป็นกลางทางคาร์บอน อย่างไรก็ตาม ด้วยสถานการณ์ที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน จึงเป็นเรื่องที่ท้าทายอย่างมากต่อการบรรลุเป้าหมาย

มอเตอร์ตัวนำยิ่งยวดของโตชิบาจะเข้ามาช่วยแก้ปัญหาดังกล่าว ด้วยการผสานประสบการณ์อันยาวนานและเทคโนโลยีขั้นสูงเข้าด้วยกัน โตชิบาผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเทอร์ไบน์มานานหลายปี และมีเทคโนโลยีมากมายสำหรับการผลิตเครื่องจักรหมุนความเร็วสูง โตชิบายังพัฒนาเทคโนโลยีตัวนำยิ่งยวด แล้วนำเทคโนโลยีทั้งสองนี้มารวมเข้าด้วยกัน

มอเตอร์ตัวนำยิ่งยวดสามารถทำให้มีน้ำหนักเบาได้จริง ให้กำลังเอาต์พุตสูง และหมุนด้วยความเร็วสูงได้ตามข้อกำหนด สามารถสร้างให้รองรับการใช้งานกับการเคลื่อนที่ขนาดใหญ่ได้ ดังนั้นมอเตอร์ตัวนำยิ่งยวดนี้ จึงมีนัยสำคัญต่อการใช้พลังงานไฟฟ้าของอากาศยานและภาคการเคลื่อนที่

ที่มา: Toshiba Corporation