Frankrig går foran med industriel udnyttelse af solenergien

AF „VÅGN OP!“-​KORRESPONDENT I FRANKRIG

OP TIL midten af forrige århundrede blev det meste af menneskets energiforbrug dækket ved afbrænding af træ. Men med den voksende industrialisering blev der brug for mere og mere energi til at drive det stigende antal maskiner. Derfor gik man i hele verden over til at bruge kul. I 1910 blev 75 procent af energibehovet dækket af kul.

Men fra 1859 var en anden type fossilt brændsel, nemlig jordolie eller råolie, begyndt at komme frem. Den skulle få langt større anvendelse i industrien end kul nogen sinde havde haft. Opfindelsen af forbrændingsmotoren gav stødet til den vældige udvikling på transportområdet, med fremstilling af motordrevne transportmidler af enhver art — personbiler, lastvogne og flyvemaskiner.

Det voksende forbrug af kul og olie i industrien bærer en stor del af skylden for den tiltagende forurening. Grunden er at disse former for brændsel ikke forbrændes fuldstændigt. Ved forbrænding af kul og olie udsendes store koncentrationer af luftarter i atmosfæren — kulmonoxid, kvælstofoxider og svovloxider — foruden faste stoffer.

Som i andre industrilande er forureningen også voksende i Frankrig. Under en restaurering af Louvre i Paris viste det sig at murværket havde fået en hård medfart på grund af den ætsende virkning af luftforureningen. Nogle stenblokke havde mistet syv centimeter af deres oprindelige tykkelse. I dag æder vejr og vind tre millimeter af murværket om året, 100 gange mere end ved århundredets begyndelse!

I de senere år er atomenergi blevet foreslået som en mulig erstatning for olien. Men der er mange vanskeligheder forbundet med at udnytte denne energikilde industrielt. For eksempel er der faren for radioaktiv forurening ved et ulykkestilfælde. Desuden er der den fare der truer økologien. Efterhånden som der bygges flere atomkraftværker frygter man for at floder og søer vil blive ødelagt af varmeforurening. For at nedkøle reaktoren må et atomkraftværk nemlig hente store mængder koldt vand fra en nærliggende flod eller sø, og det opvarmede vand sendes tilbage hvor det kom fra. Når søens eller flodens temperatur hæves, sænkes mængden af ilt i vandet. Det truer fiskebestanden og fremmer samtidig væksten af alger, der også forbruger ilt når de rådner.

Disse foruroligende faktorer understreger behovet for at finde forureningsfri energikilder. Solen opfylder dette krav. Selv om solens energi kommer spredt og med afbrydelser, er den så rigelig over hele jorden at hver kvadratkilometer land og hav får flere millioner kilowatttimer daglig. Dette forklarer hvorfor et antal lande, deriblandt Frankrig, udfører en pionerindsats med henblik på industriel udnyttelse af solenergi.

Udnyttelse af solenergien

Under et besøg i Paris i oktober 1774 fortalte den engelske kemiker Joseph Priestley den franske kemiker Antoine Lavoisier om et forsøg hvorunder han havde opvarmet kviksølvoxid ved hjælp af solstråler som han havde samlet med en kraftig linse. Lavoisier gentog forsøget og sluttede på grundlag heraf at atmosfærisk luft er en blanding af hovedsagelig to forskellige luftarter, som han kaldte „vital luft“ (ilt) og „ikke-vital luft“ (kvælstof). Helt tilbage i det 18. århundrede var det altså muligt at frembringe høje temperaturer ved hjælp af solens stråler.

I årtier er forskere ved Frankrigs nationale center for videnskabelig forskning (C.N.R.S.) fulgt i Lavoisiers fodspor. I 1946 opstillede man en solovn i Meudon, en forstad til Paris, og foretog forskellige forsøg ved høje temperaturer (3000 grader celsius).

Efter forskning med simple prototyper af solovne fra og med 1949 ved Mont Louis i de franske pyrenæer, byggede man så solovnen i Odeillo. Der gik lang tid med justering og tilpasning, men i 1970 blev ovnen sat i drift, og i dag har Frankrig således verdens største solovn i Font-Romeu-Odeillo-Via, nær Mont Louis, i en højde af 1600 meter. Det usædvanligt kraftige solskin i denne smukke bjergegn er i stand til at skabe en temperatur på 3800 grader celsius i denne solovn, hvis kapacitet er 1000 kilowatt.

Til at indfange solstrålerne kan man benytte forskellige metoder. Man kan for eksempel benytte glasruder, der efter drivhusprincippet nemt kan udvikle temperaturer der nærmer sig 100 grader celsius — vands kogepunkt. Denne metode benyttes for det meste ved solvarmeanlæg til boligopvarmning og til opvarmning og destillering af vand. Skal man op på højere temperaturer må den direkte solstråling koncentreres af et dertil indrettet optisk apparatur.

Jo højere temperatur man vil have der hvor strålerne koncentreres (brændpunktet), jo stærkere må koncentrationen være. Som følge af jordens bevægelse rundt om solen er det ikke nogen let opgave at koncentrere i tusindvis af reflekser fra den samme lyskilde i et lille punkt. Vanskelighederne er imidlertid blevet overvundet i solovnen i Odeillo, hvor over 20.000 genspejlinger samles i det samme brændpunkt. Dette forbløffende resultat er nået efter lang tids forskning.

Solovnen

Solovnen i Odeillo består hovedsagelig af tre forskellige elementer: 1) plane spejle, 2) et stort konkavt brændspejl og 3) et tårn med brændpunktet. Som det fremgår af hosstående diagram rammer solens stråler de plane spejle og kastes tilbage mod det konkave brændspejl, der så samler strålerne i brændpunktet på tårnet overfor.

De 63 plane spejle, der hver især består af 180 plane glasplader, er anbragt rækkevis i otte trin. Hvert spejl måler 45 kvadratmeter, og de står forskudt for hinanden så de uhindret kan reflektere solens stråler mod det konkave brændspejl. På grund af jordens rotation flytter solen sig hele tiden på himmelen. Hvert af de plane spejle kan imidlertid følge solen på dens uophørlige rejse i kraft af et optisk og elektronisk sporingsapparatur. Spejlene bevæges ved hjælp af hydrauliske anordninger.

Det store ubevægelige brændspejl er anbragt på en bygning der er 40 meter høj og 54 meter bred, og består af 9500 spejle der hvert måler 45 centimeter. Hver af disse facetter i dette gigantiske spejl måtte ad mekanisk vej krummes, bringes i stilling og justeres for at man kunne opnå den største koncentration af solstråler i brændpunktet. Som nævnt rammes det konkave brændspejl af solstråler fra 63 bevægelige plane spejle.

Alle stråler som rammer det konkave brændspejl, reflekteres derpå og samles i brændpunktet, som er anbragt i et tårn 18 meter fra brændspejlet. Det er et elliptisk felt på omkring 40 centimeter i diameter, og den koncentrerede energi er på 1000 kilowatt. Som tidligere nævnt er det, med den meget høje koncentration af sollys, muligt at skabe en temperatur på 3800 grader celsius. I dette felt har man opstillet forskelligt forsøgsapparatur.

Fordele ved solovnen

Solovnen har betydelige fordele. Følgende uddrag af en C.N.R.S.-publikation fremhæver en af de væsentlige ting: „I elementær forskning er solovnen et enestående middel til udførelse af forsøg der kræver en temperatur mellem 1000 og 3800 grader celsius under ekstremt rene betingelser.“ Solovnen giver forskerne mulighed for at foretage forsøg med stoffer ved høje temperaturer ved at koncentrere varmestrålerne på det pågældende stof, i stedet for ved at smelte det i en smeltedigel, som man ofte gør i højfrekvente elektriske ovne.

Ved hjælp af solovnen i Odeillo kan man uden besvær smelte visse tungtsmeltelige oxider (oxider som først smelter ved over 2000 grader), samt særlige legeringer der også har et højt smeltepunkt.

Solovne er også meget praktiske i brug. Det er enkelt og hurtigt at sætte dem i gang. Desuden har de ikke sådanne ulemper som det elektronbombardement der foregår i visse varmeanlæg og som kræver at de materialer der behandles, anbringes i et lufttomt rum. Endelig — og det skal man ikke se bort fra — er der praktisk taget ingen driftsomkostninger.

Som solkraftværk

En milepæl i udnyttelsen af solenergien nåedes den 19. november 1976, da et solvarmekraftværk for første gang (på forsøgsbasis) forsynede Frankrigs nationale elnet med elektricitet.

Det foregår enkelt sagt på denne måde: I brændpunktet i Odeillo-komplekset er der anbragt en kedel indeholdende en termisk væske (varmevæske) kaldet „giloterm“, og denne væskes temperatur hæves til 335 grader celsius. Via et varmelager og tre varmevekslere fremstilles der damp på 270 grader, som så driver en turbo-vekselstrømsgenerator, der fremstiller elektricitet.

I nærheden af Marseilles foretager man forsøg med en anden type spejle. Efter en forskningsperiode overvejer den franske stat at opstille en prototype med en ydeevne på én megawatt, og man stiler mod at nå op på 10 megawatt i 1980.

Fremtidige anvendelsesmuligheder

At solenergien kan finde mange erhvervsmæssige anvendelsesmuligheder er blevet fremhævet i avisen Le Monde med disse ord: „Da solenergien er så udbredt og billig synes den lige netop at være det der skal til for at dække de mindre udviklede landes behov. . . . Den synes at være særlig velegnet til pumpning af vand i isolerede områder. I Latinamerika og Afrika dækkes adskillige landsbyers vandbehov nu af pumpestationer som har et enkelt og pålideligt [sol]apparatur der i de fleste tilfælde kan fremstilles lokalt, og som efterhånden er ved at blive konkurrencedygtige i sammenligning med dem der — som de fleste — drives af dieselmotorer.“

Frankrig har underskrevet solenergisamarbejdsaftaler med Brasilien, Iran, Egypten og Algeriet. Bladet L’Express bemærker: „For en gangs skyld har landene i syden en fordel, for her kan man udnytte solenergien og forbedre dens konkurrenceevne før man underlægger sig de disede industrilande i nord.“

Arabiske lande som for eksempel Saudi-Arabien vil gerne have et samarbejde i gang med hensyn til forskning i solenergi. Og fransk teknologi er sådan stillet at man kan reagere positivt på et saudi-arabisk forslag, for ifølge en fransk talsmand på energiområdet, M. Jean-Claude Colli, er Frankrig „endnu praktisk taget det eneste land der kan tilbyde solkraftværker til øjeblikkelig drift“.

Frankrigs budget for nye energikilder blev stærkt udvidet i 1978. Der blev ofret dobbelt så meget på solenergi som året før. De bestræbelser man har gjort, viser at energiproblemerne efterhånden kan løses ved forstandig brug af rene energikilder som sol, vind, vandstrømme og tidevand. Mennesket behøver på ingen måde at ’ødelægge jorden’ for at dække sit voksende energibehov. — Åb. 11:18.

[Diagram på side 17]

(Tekstens opstilling ses i den trykte publikation)

Solens stråler

Plane spejle

Konkavt brændspejl

Brændpunkt