Обновљиви извори енергије: Заборављени „мотор на соларни погон" из 20. века

Ране 1900-те су биле доба угља и гвожђа.

Индустрија је била бучна и прљава, а избацивала је дим од запаљеног угља надалеко и нашироко.

У Филаделфији, једној од жаришта индустрије на источној обали САД, ствари су већ постале неподношљиве.

Градске власти су саставиле регулативу за чистији ваздух 1904, неких 50 година пре државног Закона о загађењу ваздуха из 1955.

Ограничена је количина дима у оџацима и на отвореном простору, а градска власт је кажњавала оне који су испуштали испарења „одређеног степена таме".

У овај свет је закорачио амерички проналазач са једноставним планом - да искористи топлоту Сунца како би могла да се користи за погон машина.

Било је потребно више од једног века да идеје попут његове дођу до довољног броја људи, али сада бисмо могли да будемо на прекретници.

Почетком априла 2023, енергетски аналитичари Ембера, независног истраживачког центра за енергију и климу, објавили су извештај у којем су предвидели да ће производња енергије из фосилних горива достићи врхунац до краја исте године.

Технологија која ће помоћи да се покренемо с ове тачке је можда настала 1980-их, али прича о потрази Френка Шумана да искористи моћ Сунца показује да је семе посејано много раније.

Шуман је 1890-их изумео методу ојачавања стакла унутрашњим жицама.

Стакло је било отпорније на ватру и такође се држало заједно када би напукло, што је чинило мање вероватно да ће створити опасно оштре крхотине.

То се свидело установама као што су школе и затвори.

Шуман је започео у Вирџинији, а затим отишао да ради за фабрику метала његовог стрица у Филаделфији.

Фабрика је изливала статуу оснивача Пенсилваније Вилијама Пена и требало је да пронађе начин да је галванизира (процес наношења заштитног премаза на метал) алуминијумом како би је заштитили од загађеног ваздуха високо изнад Градске већнице.

Истовремено је покренуо компанију за продају његовог патентираног заштитног стакла Safe-tee Glass.

„Поступци галванизације и жичаног стакла били су толико иновативни да је часопис Scientific American објавио текстове о оба процеса у размаку од две недеље 1892.

„Његови процеси су били толико успешни да је Шуман напустио посао да би пуно радно време усредсредио на властите изуме", навео је писац Кристофер Доерти у Шумановом профилу за филаделфијски сајт Скривени град,

Окорели проналазач, Шуман је дуго био заинтригиран концептом коришћења природних сила за стварање струје.

„Шуман је био свестан стално присутне сметње дима од угља.

„У промотивној литератури за његов соларни мотор директног дејства, он је тврдио да ће нуспродукт његове технологије бити 'здрав и чист ваздух у градовима'.

„Наше речне обале су биле пуне угља и рафинерија нафте и јефтиних фосилних горива, тако да је Шуман могао да замисли исцрпљивање овог ресурса далеко испред његовог времена", каже Доерти за ББЦ.

Слободан да истражује захваљујући богатству од заштитног стакла, Шуман је 1906. почео да ради у комплексу који је изградио у његовој кући у североисточном предграђу Такони, у Филаделфији, како би направио мотор кога покрећу сунчеви зраци.

Рефлектори су били постављени око изолованих кутија, које су биле изграђене на обртним елементима како би рефлектори могли да прате путању Сунца током дана.

Сунчеви зраци су били усмерени ка посуди са водом која је држана у вакуму да би се снизила њена тачка кључања и била је повезана са парном машином ниског притиска.

До 1910, Шуман је усавршио концепт до тачке у којој је могао да управља малом играчком воза помоћу испареног етру и величао је предности овог чистог облика енергије свима који би слушали.

Док је Шуман радио на његовом „мотору на Сунчев погон", други амерички проналазач, Обри Енеас, створио је џиновски метални соларни мотор за фарму нојева у Калифорнији, 1906. године.

Он је био обложен са скоро 1.800 огледала и имао 10 метара у пречнику.

Уређај је радио, покрећући пумпу за наводњавање земље, али је на крају било прескупо и гломазно да би се показало одрживим.

Вести о Шумановим пројектима допутовале су, на крају, у Египат, који је тада био под војном окупацијом Британске империје.

Египат је имао огромна поља памука, али њихово ручно наводњавање је био напоран процес, а коришћење мотора на угаљ није било исплативо.

„Шуман је наговарао британске капиталисте да уложе у његову соларну мрежу и смање трошкове угља", каже Доерти.

Шуман је отпутовао у Египат 1913. да демонстрира технологију.

„Пијуцкајући шампањац и грицкајући сир и кавијар, бркати мушкарци у панамским шеширима и шлемовима и елегантне даме са сунцобранима шетали су двориштем, дивећи се дугим, блиставим редовима огледала у облику корита која концентришу сунчеву светлост на котлове од ливеног гвожђа дуж сваког корита", навео је Џереми Шер, пишући о том догађају у књизи Обновљиви извори: моћ алтернативне енергије која мења свет.

„Загрејана на нешто више од 93 степена Целзијуса, вода у котловима се претворила у пару ниског притиска да би покренула специјално дизајнирани мотор од 75 коњских снага.

„Као да га покреће магија, радећи само на сунчевој светлости, мотор је пумпао хиљаде галона вода из Нила, окрепљујући сушне пределе", наводи се у књизи.

Међу окупљенима је био и лорд Киченер, британски војсковођа који је довео Судан под контролу Британске империје 1890-их.

Према Доертију, Киченер је то „видео као саставни део програма инфраструктурног побољшања Египта и понудио је Шуману плантажу памука од 121 квадратних километара у Судану да би направи исти мотор."

Тајне ужарене звезде, Сунце изблиза:

Краљица Сунца: Занемарена пионирка соларне енергије

Марија Телкес је имала тaко важну улогу у развоју соларне енергије да јој је надимак био „Краљица Сунца".

Телкес је почела да проучава соларну енергију на Технолошком институту у Масачусетсу (МИТ) пре Другог светског рата.

Дизајнирала је систем за грејање куће на соларни погон након рата са архитектињом Еленор Рејмонд, који је финансирала вајарка Амелија Пибоди.

Телкес је 1953. помогла у проналажењу пећнице на соларни погон, а 1960-их је спровела истраживање фотонапонских ћелија - сада темељ индустрије соларне енергије.

Међутим, Шумановом изуму је убрзо задат двоструки ударац - долазак Првог светског рата и откриће јефтине нафте на Блиском истоку и другим местима.

Шуманов дизајн можда није био довољно префињен за уобичајену употребу, каже Доерти.

„Мотор није био привлачан широј јавности, а систем је био технички донекле сложен што је вероватно било фрустрирајуће за оне који је требало да га усвоје", наводи он.

Упркос томе, Шуман је гледао ширу слику и проценио како такви „соларни мотори" могу да замене прљаво гориво када се израђују у великом броју.

Још 1911. године, пишући за Scientific American, предвидео је неку врсту огромних соларних фарми какве данас видимо.

„Соларна електрана, да би била изводљива, мора да поседује, пре свега, високу ефикасност. Ниску цену уградње и одржавања. Добро обележен радни стаж.

„И не би требало да захтева посебно обучене механичаре за рад. Потпуно је изводљиво произвести соларну електрану на овај начин до 10.000 коњских снага и више", написао је он.

Додао је да идеално постројење мора да буде подложно мањим незгодама, дакле, мора да лежи близу земље како не би било погођено олујама и ветровима.

„Свака јединица мора бити поправљена без заустављања рада.

„Конструкција мора бити једноставна и лако разумљива обичном парном инжењеру. Трошење се мора свести на минимум", навео је Шуман.

Шуман је умро 1919. и требало је још 50 година да се његове идеје врате у јавност, након што је нафтна криза 1973. довела еру јефтине нафте до краја.

Нешто више од деценије касније, у пустињи Мохаве у Калифорнији откривено је прво постројење које у целости ради на соларну енергију, односно постројење за генерисање соларне енергије (Сегс).

Сегсови су на крају садржали више од 936.000 огледала (или „сакупљача") који су рефлектовали сунчеву светлост 70 до 80 пута више од њеног природног интензитета да би прокували синтетичко уље, које је затим покретало турбину која ствара електричну енергију.

Иако је већи део оригиналних Сегсова замењен фотонапонским панелима, постројење је на његовом врхунцу било способно да произведе довољно енергије за више од 230.000 домова.

Двоје швајцарских уметника, Кристина Хемауер и Роман Келер, поново су креирали део Шумановог далекосежног дизајна као део уметничке инсталације у Египту, 2013.

Заједно са деловима соларног мотора из 1913. био је и овај Шуманов цитат, написан 1914. године: „Сигуран сам у једну ствар, а то је да људска раса мора коначно да искористи директну сунчеву снагу или да се врати на варварство".

Више од једног века после Шуманових експеримената, чини се да је свет коначно прихватио Шуманове моторе на соларни погон, са чистим сагоревањем.

У ствари, Египат је отворио оно што је сада четврта највећа соларна електрана на свету, неких 40 километара северозападно од Асуанске бране.

Соларни парк Бенбан простире се на више од 37 квадратних километара и толико је велики да се може видети из свемира, што је прикладно предимензионирано сведочанство Шуманове визије да искористи моћ у огромном свемирском заливу.

Да ли су соларне фарме решење за климатске промене:

ББЦ на српском је од сада и на Јутјубу, пратите нас ОВДЕ.

Пратите нас на Фејсбуку, Твитеру, Инстаграму, Јутјубу и Вајберу. Ако имате предлог теме за нас, јавите се на [email protected]