Új Szó - Vasárnap, 1979. július-december (12. évfolyam, 26-52. szám)
1979-12-02 / 48. szám
TUDOMÄNY TECHNIKA A Nap közelében óriási a hőmérséklet, mem is számíthatunk arra, hogy műszereinkkel valaha is megközelítsük. A modern fizika, a csillagászat azonban a maga csodálatos eszközeivel még ezt a megközelíthetetlen csillagot is felderítette. A Nap elképzelhetetlenül nagy erőműként hat közvetlenül vagy közvetve a Föld minden természeti jelenségére. Ez a hatalmas erőmű voltaképpen egy óriási fúziós atomreaktor, melynek belsejében másodpercenként 657 millió tonna hidrogén aiakul át 653 -millió tonna héliummá. Közben egy gramm hidrogénnek héli- umná alakulása 150 millió kilokalória hőmennyiséget szabadit fel, ami 15 tonna benzin teljes elégetésének felel meg. Gyekor la tila-g az történik, hogy az egymáshoz szorosain közel ikerülő hidrogénatommagok hélium-maggá olvadnak össze. Ez a termonukleáris fúziós folyamat óriási mennyiségű hő kibocsátásával jár. Az így keletkezett hő adja a Nap melegét, melynek a Föld csupán kétmilliomod részét kapja, ami 173 millió GW energiának felel meg. En-n-ek körülbelül 30 százaléka azonnal visz- szaiverődiik az űrbe, 20 százalékát pedig az időjárási jelenségek emésztik fel. Évente négyzet-méterenként kereken 2000 kWh az az energiamennyiség, amelyet egy napos vidék merőlegesen megvilágított felületén a magunk számára -közvetlenül hasznosíthatunk. Ha egy olyan berendezést tudnánk készíteni, melynek 1 millió km2 napsütötte területe 20 százalékos hatásfokkal működne, -ezzel 6,5 X1012 Wh energiát termelhetnénk, ami a- jövő század elején még bőségesen fedezhetné az emberiség energiaigényét. Tegyük hozzá, hogy ez a képzeletbeli terület nem több a Föld felületének 0,2 százalékánál. Más adatokból az is kitűnik, hogy tizenöt perc -alatt annyi energia árad a Napból a Földre, amennyi -egy évre fedezhetné az egész emberiség mai teljes energiaszükségletét. A napenergia „igábafogása“ azon. ban rendkívül -nagy beruházásokat igényel. Elképzelésekben, tervekben már nincs hiány, s ezek ismeretében a fejlődés várható irányát egészen jól meg lehet határozni. A napenergia-kutatás történetéből A régi -idők embere tudatán kívül bár, de akárhányszor tüzet rakott, mindig a Nap -energiáját használta fel. Hiszen a fa, amely a XVII. századig kizárólagos fűtőanyag volt, nem fejlődhetett volna ki, ha nem építette Volna be a testébe a- Nap energiáját. Másik hasznos energia-forrás volt a vízi energia, amely szintén a Napnak köszönhető, amely a víz -körforgását állandóan fenntartja. A szélmalmokat forgató légáramlás is a Nap hatására létrejövő jelenségek következménye. Amit hajdanában csak ösztönösen hasznosítottak, azt az ember a fizikai törvényekre támaszkodva ma már tudatosan fordítja a -maga javára. A napenergia-kutatás hosszú történelmi múltra tekinthet vissza. Ninive romjai között például az időszámításunk előtti VII. századból származó gyűjtőüvegeket találtak. Arisztopbamész- nak a Felhők című komédiájában az egyik szereplő arról beszél, hogy miképpen lehetett egy pontosan beállított gyűjtő- üveg segítségével a viasztáblában levő vizet felmelegíteni. Ismeretes az a legenda is, mely szerint Arkhimédész a Siracusa ellen támadó spártai flottát állítólag úgy semmisítette meg, hogy tükrökké] felgyújtotta- a hajók vitorláit. A történelemből A napkollektoros vízmelegítő a madari állatgondozók hasznos segítőtársa (A szerző felvétele) böző rendeltetésű műholddal napcellatelepeinek formájában. Hazai feltételeink Hazánk területén szintén érdemes behatóan foglalkozni a napenergia hasznosításának lehetőségeivel. Ezt a csehszlovák energetikai program távlati tervei is bizonyítják, melyek szerint az ezredfordulóra a teljes energiatermelés 2—3 százalékát napenergiából kell nyerni, s a feltételezések szerint 2020-ra ez az arányszám 10 százalékra növekszik. Szlovákiában 1700—2000 napsütéses órára számíthatunk évente, s a nyári évszakokban 600—900 W energiát foghatunk fel négyzetméterenként. A mi feltételeink között a napenergia különösen jól hasznosítható a nagyüzemi mezőgazdaságban, a szükséges hőfokú használati víz melegítésére, amivel már járási viszonylatban is jelentős mennyiségű villamos energia takarítható meg. Egy ilyen berendezés már működik a Madari Efsz-ben, s az eddigi tapasztalatok azt bizonyítják, hogy érdemes lenne ezeket elterjeszNAPENERGIA «KiKKnwe ■iiuih KÖVETŐKRE TALÁL A MADARI KEZDEMÉNYEZÉS? ismertek azok a velencei ezüst tükörlapok, amelyek a napsugarakat egy tartályra összpontosították, ahol a vizet melegítették. Az 1878-as párizsi világ- kiállításon olyan gőzzel működő nyomdagépet mutattak be, -melyhez a Nap állása szerint mozgó para-bolatükör biztosította az energiát. A francia Pireneusokban 1946-ban Font Romén közelében felépítették az első 1 MW teljesítményű napenergia-erőművet. E rövid áttekintésből is láthatjuk, hogy a napenergia hasznosítása visszanyúlik egészen az ókorba, de a mai modern tudomány is számol vele az energiaellátás problémáinak megoldásában. Mint ismeretes, ja napenergia hasznosításának két alapvető módja lehetséges. Az egyik műszakilag kevésbé -igényes, ide tartoznak a napsugarakat közvetlenül felhasználó egyszerű melegítők, valamint a tükrös, koncentrált hősugár a lapel vén dolgozó mapikohók. A másik módszernél a kisugárzást villamos energiává alakítják át. Ez a módszer a fűtőelemek, népszerűbb nevükön a napelemek so-rhakapcsolásán alapszik. Nem sok olyan -energiaforrás van, amely -annyira közvetlenül hasznosítható lenne, mint a napsugárzás. A napfény -ingyenes és ez a tény már számos különleges háztartási készülék feltalálására adott ösztönzést. Ide tartoznak a napenergiával működő öngyújtók, rádiók, ventillátorok, autók, csónakok, hűtőszekrények, desztilláló berendezések, motorok, szivattyúk, sőt egész lakóházak fűtőberendezései is. A világban már számos -napenergiát hasznosító berendezés üzemel, érdemes ezek közül legalább néhányat megemlíteni: — a vesztfáliai Wiehl városban egy sporttelepet építettek, melynek energiaszükségletét egy 1600 m2 felületű napcella- telep biztosítja; — Ausztráliában napenergiával működő telefonösszeköttetést hoznak létre 1979-ben Alice Springs és Tennant Creek városok között; — a Szovjetunióban a közép- ázsiai Ovez-Sihben egy napenergiával működő vízlepároló berendezés üzemel; — az NSZK-ban Sasbachban megrendezett kiállításon bemutatták az első napenergiával működő kerékpárt; — a világ egyik legnagyobb napkohóját Dél-Franciaország- ban, a Pireneusokban üzemeltetik, melynek parabolája az összpontosított napsugarak által 3—4 ezer Celsius fok hőmérsékletet kelt a gyújtópontban. Nagy teljesítményű naperőművek építése van folyamatban Kaliforniában, valamint Albuquerque-ban az új-mexi- kói sivatagban, amelyek egész városokat látnak majd el villanyárammal. A napenergia hasznosításának legnagyobb tervei a gigantikus műholderőművek, melynek előhírnökei már működnek az űrállomások, az űrhajók és a különteni mind a mezőgazdaságban, mind a meleg használati vizet igénylő egyéb munkahelyeken, s a háztartásokban. Hogyan működik a madari kollektor Madar község a komáromi (Komárno) járás dimbes-dom- bos délkeleti területén fekszik. A nem egészen 1700 hektár szántóföldén gazdálkodó szövetkezet termelési eredményei kiemelkedők. A szövetkezet állattenyésztési telepén találjuk a „napenergiát hasznosító berendezést“. Az eleinte kissé bizonytalanul felvetett ötlet ma már élő valóság. A napkollektort a telep egyik borjúislállója mellett építettük fel. Néhány hónapos munka után a nyári idényre sikerült is üzembe helyezni. A berendezés egyszerű fizikai törvény alapján működik. A vasszerkezetű tarlóvázban 2x5 darab napsugárelnyelő, víztne legítő panelt helyeztünk el. Ezek tulajdonképpen nagyobb méretű, lapos víztartályok, ame lyek vastag falát belülről spe ciális fekete anyaggal festettük be, majd egy 5 mm vastag üveglappal letakartuk. A rövid hullámhosszú, látható napsugárzás az üvegen át behatol az így elkészített kollektorba, ahol hosz- szabb hullámhosszú hősugárzássá alakul át. Ezt az üveg már nem engedi vissza. A napenergia-gyűjtő rendszerben tehát a speciális fekete felület mohón elnyeli a napsugarakat, s ezáltal maga a felület, s annak környezete felmelegszik. A hőveszteségek csökkentése érdekében a 650 literes akku láló tartályt, valamint az egyes paneleket összekötő csöveket elszigeteltük. A berendezés üzembe helyezése óta állandóan figyelemmel kísérjük a víz hőmérsékletének alakulását és a kiegészítő melegítéshez szükséges áramfogyasztást. Napos, nyári időben a kollektorok vizének hőmérséklete a 83—90 Celsius fokot is eléri. Külső 20 Celsius fok hőmérséklet mellett még borús időszakoan is 40—50 Celsius fok hőmérsékletű vizet tudunk előállítani. A tartályban egy automatikus termosztát beépítésével szabályozzuk a kollektor működését. A termosztát 63 Celsius fokra van beállítva, ilyen a használati víz szükséges hőmérséklete. Abban az esetben, ha napmelegítéssel nem érjük el ezt a hőmérsékletet, akkor automatikusan bekapcsol az elektromos fűtőtest. A 80 Celsius fokra melegített vízből még a reggeli műszak dolgozói is elegendő 60 Celsius fok hőmérsékletű vizet használhatnak fel. Több millió tonna . tüzelőanyag helyettesíthető 'A berendezés egy év alatt 10 000 kWh energiát takarít meg a szövetkezetnek. Ez 50— 60 százalékos energiamegtakarítást jelent a használati víz melegítésénél. Ha ezt a berendezést a járás összes mezőgazdasági üzemében alkalmaznák, az évente 3 millió kWh villamos energia megtakarítását eredményezhetné. Ha viszont az egész országban bevezetnék, az már 414 GWh villamos energia megtakarítását jelentené, ami megfelelne egy 50 MW-os erőmű teljesítményének. Ha az üzemeltetett bojlerok vizének csupán 30 százalékát napenergiával melegítenék, ez több millió tonna tüzelőanyag megtakarítását eredményezné. szénAssy Árpád m Sninrmnhil W JUlUlltSUUM * rtfjsn * ffcfS&W Kerekezés, autózás napenergiával A svéd SUNVEX napautó borfis időben is közlekedhet, mert a napcellatelep nyolc darab 12 V-os akkumulátort tölt fel és ezeknek áramával 80 kilométeres utat tehet meg az átalakított, könnyű golfautó. Sorozatgyártás esetében a napautó meglehetősen olcsó lenne és a feltaláló Lennart Christofferson szerint a napcellák előállítási árát is rövidesen a felére lehet csökkenteni. (delta) A SOLARMOBIL, Európa első napenergiával működő járműve az NSZK-beli Sasbachban megrendezett napenergiahasznosítási kiállításon mutatkozott be. A környezet- és természetvédelmi szövetség támogatásával épült háromkerekfit a tetőre szerelt napcellák árama hajtja — de csak napsütésben. 1979. XII. 2. ÚJ SZÓ
