Sonce poganja turbino

V glasilu Železar, je bil 24. 2. 1983 objavljen izjemno zanimiv članek o soncu, ki pogajanja turbino. Članek smo prepisali, čisto na koncu pa se nahaja tudi originalni članek, v katerem so pisali o Projektu Manzares. Več o tem projektu pa najdete na spletni strani projekta. Od zapisa v glasilu Železar je minilo več kot 38 let. Se tudi vam zdi, da bi v teh 38-ih letih morala tehnologija za pridobivanje elektrike precej bolj napredovati, če bi bili seveda pravi interesi za to?

V bližini španskega mesta Manzares, ki leži 170 km južno od Madrida, stoji visok, vitek stolp. Ta spada k prvi elektrarni na svetu, ki izkorišča moč vzgona in je bila zgrajena ob špansko zahodnonemškem sodelovanju. Potreben vzgon nastane s pomočjo sončnega žarčenja in tako odpadejo klasične pomanjkljivosti vetra kot nosilca energije, pri katerem nikoli ni mogoče natančno predvideti njegovo moč, smer in trajanje.

Pri tej elektrarni so medsebojno povezali in izkoristili za proizvodnjo električne energije vzgon, kamin in turbino. V polmeru 125 m okoli 200 m visokega kamina so pokrili tla s streho iz plastičnih folij. Ta prepušča kratkovalovne sončne žarke, vendar izolira proti dolgovalovnim toplotnim žarkom, ki oddajajo ogreta tla. Zračne mase, ki prihajajo od zunaj pod to plastično streho, se pri tem ogrejejo za 10 do 20 stopinj. Nato prehaja zrak pod napetim membranskim plaščem in poleg osmih tankih nosilcev v kamin. Ogreti zrak potegne vzgon navzgor skozi kamin in pri tem poganja na spodnjem delu kamina vgrajeno turbino. Na turbino je priključen generator, ki ima podnevi največjo moč 100 kW in ponoči zaradi nižje temperature zraka in zato slabšega vzgona zmanjšano na okoli 40 kW. Velika prednost takšne elektrarne je, da lahko obratuje tudi v oblačnem vremenu in ponoči, ko oddajajo tla še dolgo čas toploto, ki je bila akumulirana podnevi.

Ideja za izkoriščanje sončne energije pretvorjene v vzgon, je stara že nekaj desetletij, vendar so šele sedaj na razpolago potrebne tehnične možnosti. Ta prototip v Manzaresu je naročilo zahodnonemško ministrstvo za raziskave in tehnologijo pri nekem zahodnonemškem podjetju. Jasno je, da namen te naprave ni pridobivanje konkurenčno sposobne električne energije, saj je za takšen namen premajhna. Pri tem gre predvsem za to, da dobijo s to napravo praktične izkušnje; ugotovljene rezultate pa bodo lahko primerjali s teoretičnimi predpostavkami.

Pri sedanjih razmerjih velikosti naprave z 200 m visokim kaminom in 250 m premerom strehe nad tlemi je moč 50 do 100 kW zelo majhna. Vendar so bila pričakovanja projektantov izpolnjena, saj so v prvih poskusih obratovanja dosegli moč preko 50 kW. Če bi hoteli znatno povečati njeno moč, bi morale biti dimenzije te naprave močno povečane, saj vpliva na moč količina zraka in njegova hitrost v kaminu.

Izdelani so že bili izračuni za takšne elektrarne večjih dimenzij. Kamin visok 1000 m in pokrita površina s premerom 10 km, bi omogočila povečanje moči elektrarne na 500 MW. Ta visok kamin bi presegel za nekaj sto metrov do zdaj najvišje stavbe na svetu. Tehnično bi bilo to mogoče izvesti, vendar ob astronomskih stroških.

Takšne elektrarne so primerne samo za dežele, ki imajo veliko sončnih dni na leto in razsežne površine neuporabljenega zemljišča. Pri tem gre za vir energije, ki bi bil primeren za puščavske predele in namakanje polj. Zato so tudi izbrali za postavitev poskusne naprave predel v Manzaresu, kjer je zemljišče podobno puščavskemu in tako omogoča primerjavo, če bi gradili velike naprave. Ker na tem področju pride večkrat do nenavadnih viharjev s hitrostjo vetra tudi do 160 km na uro, je bila celotna naprava izpostavljena že težkim preizkušnjam.

Na možnost praktične uporabe te energetske naprave bo močno vplivalo dejstvo ali bodo uspeli dobiti materiali za izdelavo strehe nad tlemi s primerno ceno. Steklo je predrago in zato bo treba razviti folijo iz umetne snovi, ki bo odporna proti vetru, trajna in istočasno poceni. To pa ne bo lahka naloga.

Strokovnjaki, ki so sodelovali pri razvijanju in projektiranju te naprave zaenkrat še niso sposobni podati z dejstvi utemeljeno mnenje o ekonomski bodočnosti izkoriščanja obnavljajočih se virov energije. Dokler pa tu ne bo jasnosti o uspehu ali neuspehu ter prizadevanj, tudi ni mogoče odpisati sončne energije v tem novem načinu izkoriščanja.