AZ ODEILLÓI NAPKOHÓ

A Földre sokkal több energia sugárzik a Napból, mint amennyit az emberiség valóban felhasznál. Az az energiamennyiség, mely napfény formájá¬ban csak az Egyesült Államok területére jut, több mint kétszerese a világ összes olaj- és szénfel¬használással termelt energiájának. A napenergia hatalmas erőforrás: egy napsütéses napon fél négyzetméternyi területre kb. 1000 megawatt energia esik. Felhős időben csak egyötöde.
Hogy a Nap energiáját kellőképpen kihasz¬náljuk, a napsugarakat koncentrálni kell. Ezt már az ókorban is tudták. Arkhimédesz i. e. 214¬ben állítólag úgy pusztított el egy római hajó¬flottát Siracusánál, hogy a parton felállított tük¬rökkel öszegyűjtötte és rájuk irányította a Nap sugarait. Az athéniek és az aztékok az oltáraikon égő szent tüzet konkáv tükrök segítségével gyúj¬tották meg, de minden táborozó és kempingező is jól ismeri ezt a módszert. A XVIII. században
egy svájci fizikus, Horace-Benedict de Sauss úgy főzött levest, hogy lencsékkel a kályhá összpontosította a Nap sugarait, a híres ké kus, Antoine Lavoisier pedig 1772-ben két 1 cse felhasználásával egy nap-kályhát tervez Ezzel képes volt 1500 Celsius fokot is megh dó hőmérsékletet előállítani.
A napenergia ily módon való felhasználása ú látszik, különösen izgatja a franciákat.1945-ben Francia Tudományos Kutatási Központ (CNSR) felkért egy Felix Trombe nevű kémikust, aki a ma¬gas hőmérsékleten olvadó, hőálló anyagokkal fog¬lalkozott, hogy tanulmányozza a napenergiában rejlő lehetőségeket. Trombe egy 1,8 méter átmérő¬jű régi radart használt fel, melynek a belső felét, hogy fényvisszaverő felületet nyerjen, ezüsttel von¬ta be, és sikerült is 3300 fokot meghaladó hőmérsék¬letet elérnie. Ezután felállítottak egy laboratóritunot a Pireneusok nyugati részén, a Montlouis-erőd¬nél, és itt folytatták a kísérleteket. Később a közel¬ben, Odeillóban épült meg a világ egyik legna¬gyobb és legsikeresebben működő napkohója.
Az odeillói napkohó több síktükörből áll, me¬lyek egy hegyoldal teraszos lejtőjén sorakoznak, és egy 41 méteres parabolatükörre vetítik a nap¬sugarakat. A nyolc teraszon 63 síktükör áll, me¬lyeket heliosztátnak neveznek. A heliosztátok függőlegesen és vízszintesen is mozgathatók, hogy követni lehessen velük a Nap járását, és a sugarak mindig pontosan essenek a központi parabolatükörre. A tükrök mozgatása automa¬tikusan megy végbe, hidraulikus meghajtással. A hidraulikus rendszert egy komputer vezérli.
A rögzített parabolatükör fókuszálja a ráhul¬ló sugarakat. A parabolatükörnek az a jellegze¬tessége, hogy a párhuzamosan érkező fénysuga¬rakat úgy veri vissza, hogy mind ugyanazon a ponton haladnak át, a tükör fókuszpontján; Odeillóban ez 17,5 méterrel a parabolatükör előtt van. Maga a tükör 9500 kisebb tükörből áll, mindegyikük 45 centiméteres és négyszögletes. A teljes tükörfelület 1860 négyzetméternyi. A tü¬kör által visszavert fény egy kohóba vetül, mely egy torony tetején, a tükör fókuszpontjában áll. Az össszes hő nem egy pontban koncentrálódik, hanem egy 40 centiméteres átmérőjű területen. Rendkívül magas hőmérséklet, akár 3800 Cel¬sius fok is létrehozható.
Mivel a Pireneusokban nagyon tiszta a levegő, a tükrökön alig rakódik le szennyeződés, de azt is eltávolítja a fagy és a hó. A heliosztátokat legfel¬jebb kétévenként kell tisztítani, míg a parabolatü¬kör 16 éves működése alatt mindössze kétszer ke¬rült erre sor. A kohó minden évben mintegy 1200 órán át dolgozik, hidraulikus és elektronikus be¬rendezései alig igényelnek karbantartást.
A napkohó nagy előnye, hogy igen intenzív hőforrás, és nagyon tiszta. Eltérően minden más módszertől, mellyel ilyen nagy hőmérsékletet le¬het nyerni, nincs semmiféle szennyező hatása, ezért nagy hasznát lehet venni olyan anyagok létrehozásánál, mint például a vanádium-oxid félvezető, amit egyes Kodak-filmekhez használ¬nak. Arra is alkalmas, hogy vizsgálják vele az anyagoknak a hirtelen hőmérséklet-változással szembeni ellenállóképességét. Speciálisan lehű¬tött zsaluk felhasználásával a hő ki-be kapcsolha¬tó, akár egytized másodpercenként váltakozva is, amitől a legtöbb anyag összetöredezik. Ezzel a módszerrel tesztelik a termál kerámialapokat, melyekkel az amerikai űrkompokat, és a rakéták védőburkolatát védik.
Természetesen van egy másik módja is annak, hogy felhasználjuk a Nap koncentrált melegét. Ha gőzt fejlesztünk vele, azzal elektromos áramot le¬het termelni, szén, olaj vagy nukleáris energia fel¬használása nélkül. Odeillo közelében van egy 2,5 megawattos erőmű, mely ezen az elven működik: 200 tükröt rendeztek el félkörben, melyek egy 98 méter magas torony felé vetítik a napsugarakat. Ez a legnagyobb napenergia-erőmű Európában, és csak a kaliforniai Barstowban működő Solar I. előzi meg. Ebben az erőműben 1818 tükörrel fóku¬szálják a napsugarakat egy 77 méter magas to¬rony tetején levő gőzfejlesztőre. A Solar L, melyet 1982-ben próbáltak ki, 10 megawattot képes ter¬melni, megépítése 141 millió dollárba került. A Mohave-sivatagban helyezkedik el, ahol évente több mint háromszáz a napsütéses napok száma. Mintegy 40 hektárnyi területet foglal el, ami jelzi, milyen sok hely szükséges egy napenergia-erő¬műhöz, még ilyen ideális körülmények között is. Hogy az Egyesült Államok teljes energiaigényét napenergiával elégítsék ki, ahhoz a sivatagi terü¬letek nagy részét erőművekkel kellene betelepí¬teni. Az olyan országok, mint például Anglia, ahol kevés a napsütés, aligha győznék hellyel.
Az odeillóitól eltérően a barstowi erőműnek nincs parabolatükre. A napsugarat követő tük¬rök egyetlen „vevőkészülékre" verik a fényt,
mely a torony tetején helyezkedik el. Ez egy cső¬rendszerből áll, mely feketére van festve, hogy minél jobban elnyelje a fényt, és folyadék kering benne. A legegyszerűbb erőművekben a folya¬dék víz, amit a nagy hő gőzzé alakít át; az elekt¬romos áramot hagyományos turbinák termelik. Másutt sóoldatot használnak, ami kiváló hő¬tároló anyag, és így nem okoz problémát a magas nyomású gőz kezelése sem. A sóoldatot a kon¬centrált napsugarak felmelegítik, csöveken át a földig vezetik, ahol átadja a hőt a víznek, így gőz keletkezik, ami aztán elektromos áramot termel.
A barstowi erőmű után több hasonló is épült az Egyesült Államokban. 16 délnyugati állam¬ban készült felmérés szerint akár 13 000 mega¬watt napenergia is termelhető így, amivel megta¬karítható a jelenlegi erőművekben felhasznált olaj és gáz 11%-a.