Magyar Nemzet, 1974. február (30. évfolyam, 26-49. szám)

1974-02-06 / 30. szám

Tudományos Figyele MllllllllllllllHIHIIIIIIIlllinllllllllllllHIIIIIIIIIIIIIMIIIIIIIIIIIIIIIM A NAPENERGIA HASZNOSÍTÁSÁRÓL Az élet a Napból keletke­zett. De amikor egy-egy al­­konyi naplementében gyö­nyörködünk, aligha ez jut az eszünkbe. Mint ahogy arra sem gondolunk, hogy mennyi bajunk is van ezzel a világ­gal. A technika, a tudomány egyre fejlődik, de a szám­talan haszonnal együtt szá­mos gond is jár. Kör­nyezetszennyezés, energiavál­ság — ma már szinte minden­napos fenyegető rémmé nőt­tek. Kettős gond Ha energiafogyasztásunk a mostani szinten maradna — ami pedig elképzelhetetlen —, a már-már rablógazdálkodás következtében kőolaj- és föld­gázkészleteink 30 éven belül kimerülnének. Amit a Föld gyomra évmilliókon át főzött konyhájában, mi rendkívül rövid idő alatt elhasználjuk. Baljós előrejelzések ezek. Az ESSO 1971 végén a világ is­mert kőolajtartalékait 85 mil­liárd tonnára becsülte, és eb­ből 50 milliárd tonna találha­tó a Közel-Keleten. A terme­lést tetemesen főként Irán és Szaúd-Arábia emelhetné — fűzi hozzá a becslés. De ha azt vesszük, hogy a növekvő felhasználás ellenére is újabb készleteket fedeznek fel, arra a megállapításra kell jutnunk, hogy az ezredfordulóra ösz­­szes tartalékainkat fölhasznál­tuk. A Die Zeit című lap „A világ energiagondjai az ezred­fordulóig” című cikkében ar­ról ír, hogy az Egyesült Álla­mokban egyre nagyobb mére­teket ölt a hiány. (Ez az írás a külföldi újságban még az arab államok olajembargója előtt született.) Az USA-ban a vi­lág lakosságának 6 százaléka él, de ugyanakkor az összes energiafogyasztás 35 százalé­kát emésztik föl. S mi lesz a vegyi és műanyaggyárakkal, amelyek egyik legnélkülözhe­tetlenebb alapanyagának szá­mítanak a szénhidrogének? Az elégetett kőolaj és föld­gáz szennyez. Az atomenergia hasznosítása jelenleg a világ energiaszükségletének 1 szá­zalékát fedezi, ez a hányad azonban az ezredfordulóig 20 százalékra növekedhet. De az atomreaktorok részben biz­tonsági kérdéseket vetnek föl, részben pedig nehézségekbe ütközik a mind nagyobb meny­­nyiségű radioaktív hulladék elhelyezése. És természetesen hosszú távon a Föld urán­készletei sem kimeríthetetle­­nek. Így tehát a tudósokon, a ku­tatókon a világ szeme. Tőlük várja mindenki a megoldást. A vízerő, az árapály kihasz­nálása, vagy a geotermikus energia mind helyi jellegű­nek számít csupán. Nehéz vol­na előre jelezni, hogy ezek az energiaforrások valaha is ké­pesek lesznek-e a Föld ener­giaszükségletének nagy részét fedezni. Korlátlan mennyiségben Pedig a megoldás oly ké­zenfekvő. Elegendő egy nyári alkonyon a Napba tekinteni. Az UPI 1973. március 26-i egyik hírének ez volt a címe: „Új energiaforrás: a Nap”. Tu­dósok véleményét idézi, amely szerint a Nap a legalkalma­sabb a Föld egyre csökkenő mennyiségű energiakészleté­nek pótlására és az emberiség egyre növekvő energiaszükség­letének fedezésére. — Senki nem veszi komo­lyan a napenergiát. Miért? Mert ingyen van — ezeket a mondatokat idézi a L’Express júliusi száma azzal a nyáron Párizsban megrendezett nem­zetközi UNESCO-kongresszus­­sal kapcsolatban, amelyen a Napnak az emberiség szolgá­latába állításáról volt szó. Az UNESCO egyik megállapítása szerint — amely éppen ezen a tanácskozáson hangzott el — a Nap energiájának hasznosí­tása nem szennyezi a környe­zetet, és korlátlan mennyiség­ben áll rendelkezésre. A Nap energiájának elektromos áram­má való átalakításakor nem keletkezik sem szenny, sem zaj, sem a környezetre káros kigőzölgés. A kőolaj- és szén­­kitermelés egyre növekvő költ­ségeihez képest a Nap ener­giájának hasznosítása nem igé­nyel nagy beruházást. A napsugárzás jelentős ener­giaforrás — ezt a számok is bizonyítják. A Föld felszínét állandóan 170 millió gigawatt, vagyis 170 milliárd kilowatt hősugárzás éri, ez százezer­szer nagyobb, mint amennyit a Föld összes energiakapaci­tása szolgáltatni tud. A Nap­ból a Földre érkező sugárzás 6 százaléka már elegendő lenne az emberiség teljes energiaszükségletének fedezé­sére az ezredfordulón. Napkoltó, s m­ás fantasztikus tervek A napenergia — összetett fogalom. A látható fény- és a hőenergiát együttesen értik rajta. (A napenergia a Földre kizárólag sugárzás formájá­ban érkezik; ennek egy szűk spektruma a látható hullám­hossztartomány.) Hasznosítá­sára szerkesztett berendezések, eljárások a napenergiát köz­vetlenül is föl tudják használ­ni, de a fényét és a hőjét kü­­lön-külön is. Ha a napener­giát fény formájában haszno­sítjuk, fotovillamos generátor­ról — más szóval napelemről —, ha a hőt alkalmazzuk köz­vetett lépcsőként, termovilla­­mos vagy termoionikus gene­rátorról beszélünk. Hétköznapi és fantasztikus elképzelések sora született már a napenergia hasznosításáról. Két amerikai tudós, Glaser és Little például nagyszabású tervet dolgozott ki, amelyben nagy szerepet kapott az űr­kutatás is. Mivel a Föld lég­köre és a benne levő szeny­­nyezés elnyeli a sugárzás egy részét, a kozmoszban a Föl­dön tapasztalható sugárzásnak gyakorlatilag a másfélszerese tapasztalható. A két amerikai tudós olyan műhold segítségé­vel hajtaná végre a tervét, amely állandóan az Egyenlítő fölött kering, és napelemei­vel összegyűjti a sugarakat. A műhold a rádióhullámok köz­vetítésével a Földre küldené az így gyűjtött energiát, ame­lyet idelenn egy 100 négyzet­­kilométeres antennarendszer fogna föl. A világűrben szük­séges antenna- és napelem­rendszernél a technikai meg­oldáson túl az is gond, hogy a szerkezetet miképpen juttas­sák az űrbe. A NASA, az amerikai űrhajózási hivatal tá­mogatja az elképzelést és meg­valósítását, s az ezzel kapcso­latos kutatásokra 1973-ban 6 millió dollárt használt fel. Az űrből így 10 gigawatt villamos­teljesítmény nyerhető. A világ legnagyobb napko­hója a francia Pireneusokban található: a 8570 kisebb tü­körlapokból álló parabolatü­kör gyújtópontjában elhelye­zett napkohóban összegyűjtött napenergia révén 3300 fokos hőmérséklet állítható elő — és ez elegendő, hogy bármely földi fémet megolvasszon. Közép-Európában az at­moszferikus adottságok annyi­ra lecsökkentik a napsugár­zást, hogy évi átlagban ke­vesebb mint egyharmada éri a talajt. Ezért azt javasolják, hogy több négyzetkilométer felületű ballonokat kössenek ki, amelyek 15—20 kilométe­res magasságban lebegnének a Föld felett, és amelyek felü­letén napelemek gondoskodná­nak az áramtermelésről. E megoldás esetében is nagy energiatároló berendezésekre lenne szükség, hogy az éjsza­kai áramtermelési szüneteket áthidalják. A Szovjetunió eredményei A ma még igencsak fan­tasztikusnak tűnő megoldások felhőiről most szálljunk a rea­litás talajára. A Szovjetunió­ban a Minisztertanács Tudo­mányos és Technikai Állam­bizottsága mellett működő Energetikai és Villamosítási Tanács új szekciót hozott lét­re, amely a napenergia hasz­nosításával foglalkozik. Nyi­­kolaj L­ihorenko vezetésével országos ötéves tervet dolgoz­tak ki a heliotechnika és a he­­lioenergetika gyakorlati alkal­mazására. Ennek a fiatal tudomány­ágnak fejlődését korábban el­vi nehézségek, a készülékek tömeges alkalmazását pedig gazdasági gátak akadályozták. Tizenöt esztendeje aztán for­dulat történt: új, félvezető alapú, fotovillamos napeleme­ket dolgoztak ki a napenergia villamossággá való átalakítá­sára. Mindez pedig ott indo­kolt, ahol a központi energia­­ellátás nehéz. A Szovjetunió­ban például főként délen, a nehezen elérhető hegyi, vagy pedig sivatagos, félsivatagos, kis népsűrűségű területeken. Az utóbbi 4—6 évben Ge­­lendzsik mellett, a Fekete-ten­ger partvidékén, Jerevánban és Ashabád közelében végez­tek kísérleteket több fotovil­lamos generátortípussal, ,azaz napelemmel. A napsugárzás fényáramát egy optikai gyűj­tőrendszer koncentrálja. A Nap és a Föld egymáshoz vi­szonyított mozgását automa­tika tartja szemmel, és borús időben, a felhőzet elvonultá­val újra betájolja a napeleme­ket. A készülék mozgatásához az energiát beépített akkumu­látor szolgáltatja. A Moszkvai Állami Vízgaz­dálkodási Intézet hatalmas öntözőkomplexumot tervezett, amelyet a Kara-Kum sivatag­ban, a Baharden állami gaz­daságban szereltek föl. Mű­ködése automatikus, energia­­szükségletét teljes egészében a Nap fedezi — ismertette legutóbb magyar nyelven is az egyik ezzel foglalkozó szov­jet tudós. A közép-ázsiai köz­társaságokban az automatizált öntözőrendszerek zárószerke­zeteinek hajtására is kipróbál­ták a napelemeket. Háztartási készülékek A naptelepek hétköznapi cé­lokra is alkalmazhatók, mint például a Foton nevet viselő zsebtelep, amely mindössze cigarettatárca nagyságú, és tranzisztoros rádiók működte­tésére, valamint akkumuláto­rok feltöltésére alkalmas. A világon szükséges össz­­energia 80 százaléka hő, tehát érthető módon ezt a körül­ményt a heliotechnikusok és a helioenergetikusok sem hagy­hatták figyelmen kívül. Eddig a villamos és a mechanikus energiát használták föl hő­energia előállítására. A Szov­jetunió déli részén sikeres ,,napkonyha”-kísérletek foly­nak. A lelke egy 1,2 méter át­mérőjű parabolatükör, amely­nek fókuszában olyan magas a hőmérséklet, hogy az oda­helyezett fa holmi gyufaszál­ként azonnal lángra lobban. Az új rendszerű tűzhely egy 600—800 wattos villanyfőzővel egyenértékű. Üzbegisztánban nemsokára sorozatban gyártanak nap­energiával működő háztartási és kommunális vízmelegítőket, sótalanítókat, naptűzhelyeket és más háztartási eszközöket, az első termékek 1974-re vár­hatók. Kísérleteket végeznek légkondicionáló berendezések és élelmiszer-hűtőgépek elő­állítására is. Ezeknél a készü­lékeknél két követelmény esik egybe, amelyek ráadásul egy­más ellentétei is: a maximális erősségű napsugárzás kihasz­nálása és a lehető legnagyobb mértékű hűtés elérése. A bu­­harai pedagógiai főiskola fizi­kai tanszékén szilárd halmaz­­állapotú abszorbenssel idősza­kosan működő hűtőszekrényt dolgoztak ki. A Türkmén Tu­dományos Akadémián légkon­dicionáló készülékeket szer­kesztenek. Az első tetőre sze­relt példány kipróbálását már befejezték. Most Ashabád mel­lett egy kísérleti lakóházat építenek, hogy a gyakorlatban is kipróbál­ják az elkészült be­rendezéseket. Magyar kutatások Hazánkban a Villamosipari Kutató Intézetben folynak kí­sérletek. Az intézet villamos­technológiák főosztálya foglal­kozik a napenergia közvetlen átalakításával. Vagyis azt ku­tatják, miként nyerhetünk közvetlenül a nap fény- vagy hőenergiájából villamos ener­giát. Molnár István tudományos főosztályvezető irodájában kis szekrénykén serleg, a falon pedig bekeretezett oklevél dí­szeleg. Mindkettő arról tanús­kodik, hogy az intézet szilí­cium napelemes egyenáramú tápegysége 1972-ben a Buda­pesti Nemzetközi Vásáron díjat nyert. Az intézet csak néhány esztendeje, 1971 őszén kezdett el foglalkozni a napenergia hasznosításával. Először az alapkérdést vizsgálták meg: miképpen lehetséges ez a ha­zai körülmények között. Szilícium bázisú egyedi napelemet készítettek, és már fél év alatt viszonylag jó ered­ményeket értek el. Akkor, 1972 tavaszán a világon csak 14 százalékos hatásfokú napele­meket állítottak még elő — számítások szerint ily módon egyébként a Földre érkező su­gárzás 20—22 százaléka fordít­ható át már közvetlenül hasz­nosítható energiára —, a Vil­lamosipari Kutató Intézet első napelemei 8—12 százalékot ér­tek el. A következő lépcsőfokban fölmérték: hol, hogyan hasz­nálhatók fel hazánkban ezek az eredmények? Népgazdasá­gunkon belül hol vannak olyan energiaelőállító egysé­gek, amelyeknél teljesen vagy részlegesen gazdaságos alkal­mazni a napenergiát? A kér­dés másik fele már üzletsze­rűbb volt: hogyan lehet a ma­gánembert, a fogyasztót is megközelíteni? Válasz a kétkedőknek Az utóbbival kezdték. Be­mutatandó a napenergia sok­oldalú előnyeit, olyan napele­met szerkesztettek, amelynek segítségével megszólalt a tran­zisztoros rádió. Kézenfekvő volt, hogy ezt kell megcsinálni a nagyközönség számára is. Így aztán már 1972-ben meg­kezdték a Ravill-on keresztül a napelemek kereskedelmi ér­tékesítését. A Villamosipari Kutató Intézet a világon az elsők között volt tehát, akik a közvetlen, a mindennapi életben alkalmazható berende­zést forgalomba hozták. További lépésként megke­restek több olyan szervezetet, intézményt, amelyek hajlan­dónak mutatkoztak a napener­gia hasznosítását a munkájuk­ban bevezetni. A vízügyön kí­vül, számos iparvállalat mel­lett a hírközlő szervekkel is jó kapcsolatuk alakult ki. A kísérletek első fázisában — szem előtt tartva a meteoroló­giai adottságokat — az a köz­vetlen cél, hogy olyan alkal­mazási­­ lehetőségeket találja­nak vagy alakítsanak ki, ahol mindez valóban kifizetődő. A postánál például tisztázni kell: az átjátszóadók esetében me­lyik a rentábilisabb üzemmód, a hagyományos energiahálózat kiépítése-e, vagy a részleges, illetőleg a teljes napenergia­hasznosítás? Éppen e vonatkozásban hangzottak el kételyek nem­zetközi körökben. Ezekre a Villamosipari Kutató Intézet szakemberei — köztük Hor­váth Pál tudományos osztály­­vezető — véleménye szerint könnyű választ adni. A tech­nika idővel mindent megold. Elképzelhető, hogy a napener­giát bekapcsolják a klasszikus energiatermelő folyamatba, és hőerőművet működtetnek vele, amelynek segítségével vizet mozgatunk nagy mennyiség­ben. A nap nélküli időszakban aztán ez a nagy mennyiségben átemelt víz mozgatná a turbi­nákat, és így állítana elő vil­lamos energiát. De ez csak egyetlen lehetőség a sok közül. Alapegység: a napelem Az energiatárolás három módjával folynak világszerte a kísérletek. Az első esetben az akkumulátor tölti be a rak­tár szerepét. Másodszor a nap­energiát helyzeti energiává ala­kítjuk át (például vizet eme­lünk fel). Harmadjára közvet­lenül hőenergiát nyerünk, töb­bek között az úgynevezett „forró doboz” felhasználásá­val. A forró doboz olyan tárgy, amely csaknem százszázalékos fény- és hőelnyelő. Ennek a harmadik elraktá­­rozási módnak egyik igen pri­mitív formája a mezőgazda­ságban, a kertészetekben al­kalmazott melegház is. Ha megoldható, hogy egy jobb, tökéletesebb, de hasonló elven működő hőtároló rendszert ki­dolgozzunk, nyert ügyünk van. Márpedig megoldható. A Föld felszínének 1 négy­zetméterére óránként 1 kilo­wattóra energia jut, napsugár­zás formájában. Vajon ha­zánkban van-e jövője, van-e értelme a napenergia haszno­sításáról beszélni? Egyértelmű a válasz, s egyben biztató is: jól állunk Európában. Orszá­gunkban az évi napsütéses órák száma 2300—2400 körül mozog. Magyarországon főként olyan területeken volna kifize­tődő napelemmel működő be­rendezéseket üzembe állítani — a Szovjetunióhoz hasonlóan —, ahol közvetlen villamos­­hálózat nincs, és nem is gaz­daságos létesíteni. Például meg lehetne oldani a tanyasi isko­lák villanygondjait, mondjuk, televíziókészülékeik táplálását árammal. A Villamosipari Ku­tató Intézet villamostechnoló­giák főosztályának közvetlen energiaátalakítási osztálya föl is ajánlotta a segítségét, ilyen és hasonló célú berendezések készítésére, üzembe állítására. Ma már könnyebb a hely­zete a Villamosipari Kutató Intézetnek, mint eleinte volt. Nemcsak azért, mert a kez­deti lépéseken túljutottak, ha­nem mert ismerik az eddig elért eredményeket és terve­ket, s tisztában vannak a le­hetőségekkel is. A jövő ener­giájával foglalkoznak, amikor a napenergia hasznosításának lehetőségeit kutatják. Külföldi számítások szerint az ezredfordulón a világ ösz­­szes energiaszükségletének ki­elégítését 20 százalékban a napenergia szolgáltatja majd, tehát éppen olyan arányban részesedik majd a Nap az energiatermelésből, mint az atomerőművek. Gyulay Zoltán A bolgár tudósok eredményei a gyakorlatban Bulgáriában az elmúlt évti­zed során jelentős mértékben fejlődtek a tudományok, s eredményeit a gyakorlat szol­gálatába állították. A Szofia­ Press hírügynökségének tájé­koztatása szerint, míg 1963- ban a nemzeti jövedelem 0,75 százalékát fordították a tudo­mányfejlesztésre, addig nap­jainkban, illetve 1975-ben ez 2,66 százalékra emelkedik, tervek szerint. A tudományok jelentős tá­mogatása ösztönzően hatott a bolgár tudományok képvise­lőire, különösen azokban a tu­dományágakban, amelyek a gyakorlat, alapvetően a terme­lés részéről jelentkeztek meg­oldandó feladatokkal. Több kitűnő találmány született, szabadalmat, majd alkalma­zást nyerve. Az üzemek jelzé­sei szerint a találmányok be­vezetése a gyártásban 40 szá­zalékos terméstöbbletet ered­ményezett. A bolgár kutatók és szak­emberek találmányai iránt a nyugati országokban is nagy érdeklődés nyilvánul meg. Ezek sorában az Amerikai Egyesült Államokban, Japán­ban, Peruban és Chilében és az NSZK-ban is. Az utóbbi időben például hírnévre tett szert az ellennyomásos öntési módszer, amely iránt több külföldi cég is érdeklődik. Nagy nemzetközi tudomá­nyos programok kidolgozásá­ban is részt vesznek a bolgár tudósök: a Nemzetközi Bioló­giai Programban, a Nemzet­közi Hidrológiai Tíz Nap cí­mű programban. Részt vállal­tak a Balkán-félsziget szeiz­mikus kutatása terveinek ki­dolgozásában — többek kö­zött. A bolgár tudományszervezés az utóbbi években, jelentős reformok révén, korszerűsö­dött. Az új szervezési módo­kat úgy alkották meg, hogy emelték a tudományos kuta­tás hatékonyságát, különös te­kintettel a szocialista építke­zés legfontosabb feladatainak megoldására. Bulgáriában jelenleg tíz tu­dományos központ működik a minisztériumok és más ható­ságok mellett. A Bolgár Tudo­mányos Akadémiához kilenc olyan tudományos központ tartozik, ahol tudósképzéssel, káderutánpótlással foglalkoz­nak, szorosan együttműködve a szófiai egyetemekkel. Figyelemre méltó Bulgáriá­ban a tudományos-technikai előrehaladás. Az e téren je­lentkező tervteljesítés nagy eredményeket hozott. A ter­melésbe bevezetett új techno­lógiák révén, és más ésszerűsí­tő eredmények révén a bolgár népgazdaság javára 50 millió leva megtakarítás jelentkezett. A bolgár tudósok történelmi feladatot teljesítenek azzal, hogy a tudományos és techni­kai forradalom eredményeit a szocialista gazdaság rendsze­rébe építik. Az új és a leendő feladatok megvalósítása érdekében kü­lönböző bizottságok, a felsőok­tatási bizottsággal karöltve, nagy gondot fordítanak a ter­vezési rendszer javítására, a tudományos eredmények be­vezetésére, a tudományos bá­zis kiépítésére, a káderpoten­ciál tökéletesítésére. Mind­ezektől az intézkedésektől hat­hatós eredményeket remélnek. Mindeme törekvésekhez nyújt segítséget — mint más szocia­lista országoknak is — a Szov­jetunió Tudományos Akadé­miája: sokat ígérő az együtt­működés az egyes tudomány­ágak legfontosabb területein.

Next