Цивилизация
Ученые из Германского центра авиации и космонавтики создали новую мощную световую систему, которая может в одном месте фокусировать энергию, эквивалентную излучению 10 тыс. солнц. Они надеются, что это «искусственное солнце» можно будет использовать для производства экологически чистого топлива. В четверг она прошла первые испытания. Об экспериментальной системе сообщается на сайте Gizmodo.
Световая система называется Synlight и находится в немецком городе Юлих, примерно в 15 км к западу от Кельна.
Она состоит из 149 ксеноновых короткодуговых ламп — аналогичные используются в больших кинопроекторах, — чтобы создать освещенность, которую бы дали 10 тыс. солнц в погожий день
В ходе запуска исследователи сконцентрировали излучение 350-киловаттного сотового массива на одном металлическом листе размером 20х20 см. Как говорит директор центра Бернард Хоффшмидт, система способна создавать температуры до 3000°C. Размеры самой конструкции составляют 14 м в высоту и 16 м в ширину.
Исследователи собрали эту систему в поисках новых способов создания топливных элементов, а именно — водорода. В отличие от многих видов топлива, водород не выделяет при сжигании углеродные выбросы и поэтому не способствует глобальному потеплению. Но водородное топливо не появляется естественным путем. Для его создания требуется разделить воду на два компонента — водород и кислород. А для этого необходимы условия, подобные звездным.
Когда система фокусируется в одной точке, то нагревает металл до 800°C, а затем он распыляется водным паром. Металл реагирует с кислородом в воде, и остается водород. При дальнейшем нагревании кислород вновь отделяется от металла.
Внутри здания, где работает система, разумеется, нельзя находиться — одной секунды воздействия отраженного от стен излучения хватит, чтобы поджарить человека.
Водород очень летуч, так что к водородному топливу придется относиться с осторожностью. Тем не менее его можно будет использовать в автомобилях и самолетах — существуют высокопрочные герметизированные резервуары, которые в случае повреждения мгновенно рассеивают содержимое в атмосфере. В качестве альтернативы можно добавить к смеси окись углерода и получить экологически чистое керосиновое топливо, которое можно использовать в авиационной и ракетной промышленности.
«В будущем возобновляемые источники энергии станут основой глобального энергоснабжения, — говорит глава отдела Агентства по энергетике и транспорту Карстен Леммер. — Виды топлива, полученные с использованием солнечной энергии, имеют большой потенциал для долговременного хранения, синтеза химического сырья и сокращения выбросов СО2».
Сейчас система Synlight ограничена количеством электричества, требуемым для работы.
Всего за четыре часа она расходует столько же электричества, сколько средний дом в течение года.
Система, требующая такое количество энергии для производства экологически чистого топлива, сама по себе экологически чистой считаться не может. Но в будущем, возможно, получится перевести ее на прямую работу от солнечных лучей.
Пока что система находится на стадии тестирования, но как только удастся добиться значимых результатов, ее габариты будут увеличены в 10 раз. По оценкам исследователей, это будет возможно уже в течение нескольких лет.
Похожая система сейчас тестируется исследователями из Швейцарского федерального технологического института в Лозанне. Их аппарат состоит из 18 источников света, расположенных в паре концентрических кругов. Исследователи используют его для изучения и разработки способов преобразования и хранения солнечной энергии, тестирования оборудования для ее получения, изменения теплопередачи между материалами в стрессовых условиях.