A Hét 1978/1 (23. évfolyam, 1-26. szám)
1978-01-28 / 5. szám
1. W. E. Heronemus, a Massachusetts Egyetem professzora kidolgozta a széljárta új-angliai partok — New York, Boston, Washington stb. - áramellátásának gigantikus tervét. Elképzelése szerint a parti vizeket 13 ezer, részint telepített, részint úszó, óriási széltoronnyal kellene benépesíteni. A szélgenerátorok árama a tenger mélyére telepített vízbontó üzemekben metángázt és hidrogént állítana elő. A gázt tenger alatti vezetékeken juttatnák a part menti hőerőművekbe. A professzor számításai szerint egy ilyen áramtermelő rendszer két és félszer annyi villanyáramot állítana elő, mint amenynyi az USA e legnépesebb körzetének jelenlegi fogyasztása. Ugyanakkor a beruházási költségek alig haladnák meg az azonos mennyiségű áramot termelő atomerőművek előállítási költségeinek felét. FIZIKA - MINDENKINEK A technika gyors fejlődése egyre inkább az érdeklődés homlokterébe állította az alaptudományokat. Mivel az utóbbi száz esztendő során a legfontosabb (és leglátványosabb) eredményeket a fizikában érték el, aligha meglepő, hogy a figyelem főképp e tudomány felé irányul. Az ismeretszerzési kedv azonban nagy mértékben megcsappanhat a bonyolult (vagy annak tetsző) matematikai kifejezések láttán. A tudományos ismeretterjesztés egyik legnagyobb dilemmája éppen az, hogyan lehetséges a bonyolult matematikai apparátust nem ismerő olvasó számára érthetővé tenni a fizikai jelenségeket. Hogy létezhet megoldás, azt éppen öveges József professzor rendkívül sikeres és népszerű előadássorozata bizonyítja, melyet a nézők milliói láthattak (s nemcsak Magyarországon, hanem külföldön, így Csehszlovákiában is) a televízió képernyőjén. öveges professzor előadásai a bárki által otthon (a „konyhaasztalon") előállítható egyszerű műszerek és kísérleti berendzések segítségével megfigyelhető fizikai jelenségekre irányították a figyelmet, a kísérletezőnek egyszerre megadva a műszeralkotás és a megfigyelés örömét. Hasonló jellegű és sikeres vállalkozás George Gamow és John M. Cleveland Fizika c. könyve. Míg öveges professzor az általános iskolásoknak (vagy általános iskolai végzettséggel rendelkező felnőtteknek) szánta előadásait, addig az amerikai szerzőpáros könyve elsősorban a középiskolai ismeretekkel rendelkezők körében tarthat érdeklődésre számot. Kitűnő kézikönyvként használhatják a fizika egy-egy kérdéskörének alapjait feleleveníteni szándékozók, hasznos kiegészítő műként és példatárként a gimnazisták és a szakközépiskolások. A mű első, 1973-as magyar kiadása rövid idő alatt elfogyott, így időszerűvé vált egy újabb kiadás tervbevétele. A könyvet dicséri, hogy négy év után változtatás nélkül jelenhetett meg a második kiadás. A szerzők a fizikai jelenségeket úgy igyekeztek leírni és megmagyarázni, hogy lehetőleg minimális matematikai apparátusra legyen szükség. Ez a módszer lehetővé teszi az olvasó figyelmének összpontosítását a lényegre, ugyanakkor a viszonylag kis terjedelmű könyv bepillantást enged a fizika szinte valamennyi területére. A könyvben mind a „klasszikus", mind a „modern" fizika kérdéseiről olvashatunk. Különösen érdekesek és izgalmasak a fény kettősségének problémájával, az általános és speciális relativitás-elmélettel, a kvantummechanikával valamint az elemi részecskékkel foglalkozó fejezetek. A szerzők viszonylag nagy terjedelemben foglalkoznak a biofizikával, geofizikával és az asztrofizikával is. A könyv egyik pozitívuma, hogy bár ismeretterjesztő műnek készült, az egyes fejezetek végén különböző érdekes feladatokat és példákat talál az olvasó. Ezek - ellentétben az iskolai tankönyvek feladataival - elsősorban a logikai kombináció-készséget fejlesztik, s a megoldáshoz többnyire nincs is szükség számolásra. A könyv írása közben a humorérzékük sem hagyta cserben a szerzőket, így az olvasó nemcsak ismereteket szerez, hanem kitűnően szórakozik is. Említésre méltók a szemléletes, egyszerű és ízléses illusztrációk, amelyek hatékonyan segítik a könyvben foglaltak megértését. A szerzők neve ismerősen cseng az elméleti fizikusok előtt is; számos jelentős felfedezéssel gyarapították a fizikát. E könyvük révén a szélesebb közönség előtt is ismertekké válnak, de ennél sokkal fontosabb az a tény, hogy sok ezer ember számára teszik érthetővé és vonzóvá a fizika számos érdekes és izgalmas területét. OZOGÁNY ERNŐ ^2. Kísérleti Darrieus-Savonius típusú függőleges tengelyű szélmalom az újmexikói Albuquerque-ben. A könnyű elemekből épített modellt a forgótengely alsó és felső végére erősített két szélcsapda hozza forgásba. A keskeny, ívelt szárnyak egyrészt semlegesítik a szél irányának hatását, másrészt növelik a forgatónyomatékot. 3. Tömzsi testű vitorlázó repülőgépre k hasonlít a NASA 100 kW-os, kísérleti szélgenerátora, amelyet később sorozatban is kívánnak gyártani, s így ez a Fiúm Brookban működő berendezés prototípusnak is tekinthető. Kétszárnyú szélfogó légcsavarának hossza 40 méter. ÁRAMTERMELŐ SZÉLMALMOK Francia tudósok kiszámították, hogy az egész légkörre vonatkoztatva a szél évente tízmilliószor milliárd kWó energiát tartalmaz. Ha csak a tizedét hasznosítani lehetne, akkor az emberiség jelenlegi energiaszükségletének több mint a háromnegyedét fedezné. Írország esetében — a Föld egyik legszelesebb országa — még kedvezőbb az arány: az ott dúló szelek energiájának tizede az ország mai energiaszükségletének tízszeresével egyenlő. A szélgenerátorok hajtóműve lényegében a több ezer éve ismert szélmalom. A légcsavar vagy lapátkerék típusú hajtóműveket a széllel szembe kell fordítani, hogy forogjanak, de a generátorok hajtására alkalmasabbak a szél irányától függetlenül működő, a függőleges forgó tengely felső végére ültetett, vízszintesen elhelyezett hajtóművek. Az áramfejlesztő dinamóval vagy generátorral a forgó tengely köti össze a hajtóművet. Minthogy a hajtómű forgása nem elég gyors ahhoz, hogy áttétel nélkül működtethessen áramfejlesztő gépet, fogaskerekes soksorozót kell közbeiktatni. A szélgenerátorok alkalmazásának legnagyobb hátránya, hogy az előállított áram nem tárolható: csak akkor van áram, ha fúj a szél. Alapvetően változtat ezen egy amerikai találmány, a Gemini irányváltó szinkronkapcsoló. Alkalmazásának két feltétele van: legyen a házban hálózati áram is, és a szélgenerátor egyenáramot termeljen. A Gemini-kapcsoló frekvencia- és feszültségszabályozóként működik, s alkalmazásával a szél által termelt áram a normál hálózatba táplálható. Ilyenkor a villanyóra visszafelé forog, vagyis a betáplált egyenáram mennyiségével csökken a regisztrált fogyasztás. A fogyasztó tehát hálózati árammal működteti ugyan a készülékeit, de a betáplált áram mennyiségének határáig nem fizet érte. Az Egyesült Államokban az Energiakutatási és Fejlesztési Hatóság (ERDA) három évvel ezelőtt még csak 200 ezer dollárt költött a szélenergia hasznosítására, 1976-ban már 12 milliót. Az USA területén még ma is 150 ezer régi szélmalom működik - főképpen öntözővizet szivattyúznak vele. További 50 ezer vár felújításra. Néhány évtizede még több százezer áramfejlesztő szélmalom is működött az ország nyugati területein, de a farmok fokozatos villamosításával az egykori vadnyugatból — szélmalomtemető lett. Ma már csak elvétve akadnak az infrastruktúra hálózatán kívül letelepedő családok; számukra gyakran kifizetődőbb szélgenerátort vásárolni, mint a hálózatba kapcsolódni. R. L. Thomas a NASA szélenergia kutatási részlegének vezetője reálisnak tartja azt az elképzelést, hogy az ezredfordulóra az Egyesült Államok teljes energia-szükségletének 5—10 százalékát szélenergiával fedezhetik. A NASA 100 kW-os kísérleti szélgenerátor prototípusa az ohiói Plum Brookban működik. Az általa termelt áram 30 háztartást láthatna el energiával. Az egész kérdéskomplexum legnehezebb problémáját, az energia gazdaságos tárolását a Gemini irányváltó szinkronkapcsoló megoldja ugyan, de nagyon költségesen. Éppen ezért más irányú kísérletekkel is próbálkoznak. Az egyik lehetőség az elektrolízis alkalmazása: a szélgenerátor áramával vizet bontanak alkotóelemeire, s az így előállított hidrogént és metángázt tárolják. Elégetésükkel azután kinyerhető a generátorok hajtásához szükséges gőz. 18 TUDOMÁNYTECHNIKA
