Hírlevél
Bejelentkezés
A napenergia kutatásának története
Az építészeknek az első szolártechnikai tanácsot a görög történetíró, Xenophón (kr.e. 430-354) adta: "A házak déli oldalát magasabbra kellene építenünk, hogy a téli napot befoghassuk" .
A legnagyobb antik szolártechnikus Arkhimédész (kr.e. 287-212) volt, napenergiával kapcsolatos kutatása nemcsak elméleti, hanem fontos gyakorlati eredményeket is hozott. Homorú tükrök segítségével, amelynek gyújtópontja kis görbületük miatt több száz méter távolságban volt, a római hadvezér Marcus Claudius Marcellus hajóit a szicíliai főváros kétéves megszállásakor felgyújtotta.
Európában a Nap melegének hasznosítási kérdése akkor került előtérbe, amikor Gallilei (1564-1642) feltalálta a lencsét.
Az első modern napmelegtárolót a svájci természettudós, de Saussure (1740-1799) építette meg. Öt üvegtárcsát úgy helyezett el, hogy az üveglapokat mindig légtér választotta el egymástól. Az üvegrétegek közötti levegő jelentősen fokozta a hatásfokot. Ezzel a módszerrel de Saussure 87,5 °C-ot ért el. Modern síkkollektoraink ezen az elven működnek.
A naperőgépek évszázada a XIX.sz. volt. A moder naperőgép a francia August Bernard Mouchot nevéhez fűződik. Algír közelében 1864. szeptember 22-én helyezte üzembe készülékét. Ez a nagy berendezés egy 5 m átmérőjű tükörrel működött, és percenként 2,5 t vizet szállított.
1902-ben Kaliforniában H.E. Willsie és John Boyle 4,4 kW és 15 kW teljesítményű naperőgépet készített. A.G. Aneas egy 11 kW teljesítményű gépet szerkesztett, és ugyanebben az évben készült el Pasadenában a híres napenergiával működő gőztermelő is.
A napenergia hasznosítása
Ki gondolta volna, hogy a napenergia hasznosítása az egyik legrégebbi módszerünk az energia előállítására? Közel 2500 éves műltra tekint vissza. Időről időre előtérbe került – természetesen mindig olyankor, amikor valami miatt energiaválság fenyegetett.
Legelőszöris éppen a Görögországban, az i.e. 5. század környékén. Az ezt megelőző időszakban a görögök rengeteg fát használtak hajóépítésre, fűtésre, fémek kiolvasztására; gyakorlatilag nem maradt kivágható fa erre az időre. Mivel a fa behozatala drága multaság volt már akkoriban is, a szükség szülte kényszer hatására találták föl az „energiatakarékos építészetet”. Akkoriban ez persze egészen mást jelentett, mint napjainkban: a megfelelő tájolás, a vastag falak és az egymást védő épületcsoportok jelentették a technika lényegét.
A rómaiak nem csak a görögök fapazarló példáját vették át, hanem energiatakarékos építészeti elképzeléseiket is és átdolgozták ezeket a hatalmas birodalom régióinak megfelelően. Komoly modernizációt jelentett az üveg használata, amit a görögök még nem alkalmaztak. Szintén a rómaiakhoz (és a nevezetes római joghoz!) kapcsolódik a napenergiához való jutás jogának első törvényi szabályozása is, ami minden római polgár elidegeníthetetlen jogának számított és Justinianus törvénykönyvében rögzítették.
A középkor az elődök eredményeiről szinte teljesen elfeledkezett, bár a haditechnikában továbbra is kísérleteztek különféle gömbökkel és tükrökkel – de ez elsősorban az ellenség elvakítását, semmint a fűtést szolgálta (volna).
A fordulat az 1600-as években következett be, ekkortól gyorsan terjedt az üvegházi kertészeti kultúra. Összefüggött ez a nagy földrajzi felfedezésekkel, hiszen a délszaki növények meghonosítása másképp elképzelhetetlen lett volna.
A 18. század végén már az üvegházak hőtárolására is gondoltak: a felmelegedett levegőt külön kamrában tárolták és éjjel visszaáramoltattás az üvegházba. Szintén ekkoriban elevanítették fel az üvegházhatás hasznosítására vonatkozó ókori tudást is. Horace de Saussure és Sir John Herschel „forró dobozokat” készített (nagy méretű fadoboz üveg borítással), amiben még fagypont alatt is föl lehetett forralni a vizet – feltéve, hogy sütött a nap.
A jelentős ipari fejlődés a 19. század elején kezdődött. Mivel Franciaország szénkészletei szűkössége miatt hátrányban volt, ezért itt kezdődött a legintezívebb kutatás a napenergia hasznosítására. Augustin Mouchot teljesen újszerű készülékek sorát fejlesztette ki e célra. Ezek a masinák még erősen függtek a napsütéstől, a megtermelt energia tárolására nem voltak alkalmasak. Mouchot, hogy több energiával és jobb feltételek mellett kutathasson, Algírban folytatta vizsgálatait. Itt építette az első napkazánt, ami az 1878-as világkiálltáson egy gőzgépet működtetett. A kazán óránként 2000 liter vizet szivattyúzott, alkoholt desztillált, ételeket főzött, sőt egy kiegészítő berendezéssel még jégkockát is lehetett készíteni vele. A sokoldalú szerkezet hiányossága az volt, hogy még mindig nem volt képes a tárolásra…
Mouchot nem adta fel: addig kutatott, míg végül felfedezte az energiatárolás mindmáig legkorszerűbbnek tartott módját, a vízbontást elektromos árammal. A napközben felszabaduló hidrogén elégetésével biztosítható az energiaellátás a fényszegény időkben. Mivel ekkoriban még nem ismerték a napelemet, ezért termo-elemekkel próbálkozott, ezeknek azonban igen kicsi volt a teljesítménye.
A jól induló új technológia végül mégsem fejlődött ki ebben az időszakban, ugyanis közben Franciaország ban korszerűsösött a bányászat és nem tartották rentábilisnek a további ráfordításokat.
A francia kísérletekkel egyidőben Amerikában is érdeklődni kezdtek az új lehetőségek iránt. John Ericson, majd Frank Shuman neve fémjelzi ezt az időszakot, melynek legfontosabb eredménye a napenergia erőművi hasznosításának lehetősége lett. A fejlődés azonban az Újvilágban is megakadt: közbeszólt a világháború, majd az olajipar fejlődése…
Forrás: huszadikszazad.hu
