Frankrike — en pioner på solenergiens område

Av «Våkn opp!»s korrespondent i Frankrike

FRAM til midten av forrige århundre brukte folk i første rekke ved for å dekke sitt energibehov. Men i og med den industrielle revolusjon ble det nødvendig med mer og mer energi for å drive det stadig voksende antall maskiner. En begynte derfor å bryte kull i stor målestokk. Ja, i 1910 ble tre fjerdedeler av menneskenes energibehov dekket ved hjelp av kull.

Omkring 1860 begynte en annen type fossilt brensel — mineralolje eller petroleum — å komme i alminnelig bruk. Det skulle få en langt større anvendelse i industrien enn kull noensinne hadde hatt. Utviklingen av forbrenningsmotoren resulterte i at stadig flere motorkjøretøyer av alle slag, for eksempel personbiler og lastebiler, foruten fly, ble framstilt.

Den økende industrielle bruk av kull og olje har hatt en stor del av skylden for forurensningen av jorden. Grunnen til det er at disse brenslene ikke brenner opp fullstendig. De frigjør store konsentrasjoner av gasser — karbonoksyd og nitrogenoksyder og svoveloksyder — så vel som faste partikler, som forurenser atmosfæren.

Forurensningen øker i Frankrike, akkurat som i andre industriland. Under et restaurasjonsarbeid på Louvre i Paris fant en at fasadesteinen var blitt betraktelig ødelagt på grunn av den etsende virkningen av luftforurensningen. Den opprinnelige tykkelsen på noen av steinblokkene var blitt redusert med hele sju centimeter. I dag spiser forurensningen opp tre millimeter av murverket i året. Denne nedbrytingen går 100 ganger hurtigere nå enn den gjorde i begynnelsen av århundret!

I de senere år har kjernekraften kommet inn i bildet som et mulig alternativ til oljen. Å gjøre bruk av den industrielt byr imidlertid på mange vanskeligheter. For det første er det en risiko for radioaktiv forurensning som følge av en ulykke. Dertil kommer den mulige faren for økologien. Vitenskapsmennene frykter for at etter hvert som det blir flere kjernekraftverk, vil elver og sjøer bli ødelagt av en annen form for forurensning — utslipp av varmt kjølevann. Et kjernekraftverk trenger nemlig store mengder kaldt vann til nedkjøling av anlegget, og dette blir tatt fra en elv eller en innsjø i nærheten. Det oppvarmede vannet blir deretter sloppet ut igjen i den elven eller innsjøen som det ble tatt fra. Når temperaturen i en innsjø eller en elv stiger, synker oksygenmengden i vannet. Dette resulterer ikke bare i at fisken dør, men det fremmer veksten av alger, som også opptar oksygen når de nedbrytes.

Disse forstyrrende faktorene understreker behovet for å finne forurensningsfrie energikilder. Solen oppfyller virkelig dette kravet. Selv om den solenergi som et sted mottar, ikke er konstant, er mengden av den solenergi som rammer jorden, så stor at hver kvadratkilometer på den mottar flere millioner kilowatt-timer hver dag. Ettersom det finnes så rikelig tilgang på solenergi, er det forståelig at en rekke land, Frankrike innbefattet, har gått i gang med å utnytte denne form for energi industrielt.

Utnyttingen av solenergien

Under et besøk i Paris i oktober 1774 fortalte den engelske kjemikeren Joseph Priestley den franske kjemikeren Antoine Lavoisier om et eksperiment han hadde foretatt. Han hadde varmet opp kvikksølvoksyd med solenergi ved å konsentrere strålingen ved hjelp av en kraftig linse. Lavoisier gjentok eksperimentet og trakk den slutning at luften i atmosfæren hovedsakelig er en blanding av to atskilte gasser, som han kalte «vital luft» (oksygen) og «ikke-vital luft» (nitrogen). Allerede i det 18. århundre var det således mulig å oppnå høye temperaturer ved å utnytte solstrålingen.

Det franske nasjonale senter for vitenskapelig forskning (C.N.R.S.) har i årtier fulgt i Lavoisiers fotspor. I 1946 ble den første solovnen tatt i bruk i Meudon utenfor Paris, og det ble gjort forskjellige forsøk ved høye temperaturer (3000 grader celsius).

Den forskning som fra 1949 av pågikk i Mont Louis i de franske Pyrenéene med tanke på å finne fram til enkle ovnstyper, førte imidlertid til slutt til at Odeillo-solovnen ble utviklet. Etter at den i løpet av lang tid var blitt forbedret og forandret, ble den til slutt tatt i bruk i 1970. I dag har Frankrike en stor solovn ved Font-Romeu-Odeillo-Via, i nærheten av Mont Louis, i en høyde av 1600 meter. Dette vakre fjellområdet har eksepsjonelt mange soltimer i året, noe som gjør det mulig for ovnen, som har en kapasitet på 1000 kilowatt, å nå en temperatur på 3800 grader celsius.

Forskjellige metoder kan bli brukt for å fange inn solstrålene. En har for eksempel gjort bruk av glassruter, som ved hjelp av drivhusprinsippet lett kan utvikle temperaturer på bortimot 100 grader celsius — vannets kokepunkt. Denne metoden blir i første rekke brukt ved oppvarming av hus og ved oppvarming og destillering av vann. Hvis det er nødvendig med høyere temperaturer, må strålene som kommer direkte fra solen, konsentreres ved hjelp av et passende optisk hjelpemiddel.

Jo høyere temperatur som ønskes på det sted hvor alle strålene samles (brennpunktet), desto sterkere må konsentreringen være. Å konsentrere titusener av reflekser fra solen på et lite område er ingen lett oppgave på grunn av jordens bevegelser. Denne vanskeligheten er imidlertid blitt overvunnet av Odeillo-solovnen, som samler 20 000 gjenspeilinger i brennpunktet. Dette bemerkelsesverdige resultatet er en frukt av lang tids forskning.

Solovnen

Odeillo-solovnen består hovedsakelig av tre forskjellige deler: 1) flate speil, 2) en stor parabolreflektor (et enormt, konkavt speil) og 3) et tårn med brennpunktet. Som diagrammet viser, treffer solstrålene en mengde flate speil og kastes tilbake mot parabolreflektoren, som igjen fokuserer dem i brennpunktet i tårnet.

De 63 mobile, flate speilene, som alle består av 180 flate glassruter, står oppstilt i åtte rekker på terasser. Hvert av dem er 45 kvadratmeter, og de er plassert slik at de uhindret kan reflektere solens stråler mot parabolreflektoren. På grunn av jordens rotasjon forandrer solen stilling på himmelen hele tiden. Hvert enkelt av de flate speilene kan imidlertid følge solen på dens kontinuerlige vandring ved hjelp av optiske og elektroniske innretninger. Speilene beveges ved hjelp av hydrauliske anordninger.

Den store, ubevegelige parabolreflektoren, som utgjør den ene veggen i en 40 meter høy og 54 meter bred murbygning, består av 9500 mindre speil. Hvert enkelt speil i dette kjempespeilet måtte krummes ved hjelp av skruer, slik at en kunne oppnå maksimal konsentrasjon av solstråler i brennpunktet. Som allerede nevnt sendes refleksene fra 63 bevegelig, flate speil inn i parabolreflektoren eller konkavspeilet.

Parabolreflektoren sørger for at alle strålene samles i brennpunktet. Det befinner seg i et tårn 18 meter fra reflektoren og er cirka 40 centimeter i diameter. Energikonsentrasjonen i dette ellipseformede feltet kommer opp i 1000 kilowatt. Den høye konsentrasjonen gjør det mulig å oppnå en temperatur på 3800 grader celsius. Det er i dette feltet med høy varmekonsentrasjon at forskjellige innretninger som brukes ved de forsøk som blir gjort, settes opp.

Fordelene ved solovnen

Solovnen har en rekke store fordeler framfor andre ovnstyper. Følgende utdrag fra en C.N.R.S.-publikasjon trekker fram en av dens karakteristiske egenskaper: «I grunnleggende forskningsarbeid utgjør solovnen et enestående hjelpemiddel ved eksperimenter som krever temperaturer på mellom 1000 og 3800 grader celsius under ikke-forurensede forhold.» Dette skyldes at solovnen gjør det mulig å behandle materialer ved høye temperaturer ved å konsentrere varmestrålene på de materialer som behandles, i stedet for å smelte dem ned i en smeltedigel, noe som ofte er nødvendig når en bruker elektriske høyfrekvensovner.

Odeillo-solovnen gjør det svært lett å smelte tungtsmeltelige oksyder, det vil si oksyder som bare smelter ved uhyre høye temperaturer (over 2000 grader celsius), og visse metallegeringer, som også er tungtsmeltelige.

Solovner er dessuten lette å bruke. De kan settes i gang hurtig og er enkle å betjene. De har heller ikke slike ulemper som bombardement av elektroner, noe som opptrer i visse oppvarmingssystemer, og som krever at materialene blir anbrakt i et lufttomt rom. Endelig — og det er en faktor som på ingen måte må overses — den varmekraft som er tilgjengelig i Odeillo, får en praktisk talt uten driftsomkostninger.

Solkraftverket

En milepel på solenergiens område ble nådd den 19. november 1976 da et solkraftverk for første gang forsynte det nasjonale franske elektrisitetsverk med elektrisitet.

Enkelt forklart virker dette solkraftverket, som befinner seg på eksperimentstadiet, på følgende måte: Temperaturen på en termisk væske blir brakt til å stige til 335 grader celsius i en dampkjele som er plassert i brennpunktet i Odeillo-komplekset. På denne måten blir det produsert damp som holder en temperatur på 270 grader celsius. Dampen driver en turbogenerator, som produserer elektrisitet.

I nærheten av Marseilles, i den sørlige delen av Frankrike, blir det gjort forsøk med forskjellige typer av speil. Frankrike, som har vært en pioner på dette området, har planer om å bygge et mønsterkraftverk med en kapasitet på én megawatt og tar sikte på å kunne produsere ti megawatt i 1980.

Solenergiens anvendelsesmuligheter i framtiden

Den franske avisen Le Monde understreket hvilke kolossale anvendelsesmuligheter solenergien har, på denne måten: «Solenergien, som finnes overalt og er så billig, synes å kunne dekke de mindre utviklede lands behov på en god måte. . . . Det ser ut til at den i særlig grad skulle kunne brukes ved pumping av vann i isolerte strøk. I Latin-Amerika og Afrika blir vannbehovet i en rekke byer nå dekket av enkle og pålitelige [sol]innretninger, som i de fleste tilfelle kan lages på stedet, og som i stadig større utstrekning ser ut til å klare seg i konkurransen med dem som er basert på dieselmotorer, noe de fleste er.»

Frankrike har undertegnet samarbeidsavtaler med Brasil, Iran, Egypt og Algerie når det gjelder utforskning og utnyttelse av solenergien. Som bladet L’Express uttrykte det: «For én gangs skyld er det landene i sør som er mest gunstig stilt, for der kan solenergien utnyttes og dens konkurranseevne forbedres før den erobrer de solfattige, industrialiserte landene i nord.»

Araberlandene, for eksempel Saudi-Arabia, skulle også ønske å samarbeide med Frankrike i utforskningen av solenergien. Fransk teknologi er i den stilling at den kan stille seg positiv til forslagene fra Saudi-Arabia, for ifølge den franske energieksperten M. Jean-Claude Colli er «Frankrike nå praktisk talt det eneste land som kan tilby solkraftverk som straks kan tas i bruk».

I 1978 ble det franske budsjettet til nye energikilder kraftig utvidet. Det ble ofret dobbelt så mye på solenergien som året før. Den forskning som er blitt drevet, viser at energiproblemene i høy grad kan bli løst ved en forstandig bruk av slike rene energikilder som solen, vinden og vannet, tidevannet innbefattet. Menneskene behøver i virkeligheten ikke å ’ødelegge jorden’ for å dekke sitt stadig voksende energibehov. — Åp. 11: 18.

[Illustrasjon på side 17]

(Se den trykte publikasjonen)

Solstråler

Parabolsk reflektor

Flate speil

Brennpunktet