«Det som er gjort i Parkent treffer den mest sofistikerte fantasien. Arkitekt Viktor Zakharov og hans kolleger klarte å designe et kompleks som kan betraktes som uovertruffen når det gjelder enhet og integritet av form og innhold. Et verbalt portrett, uansett hvor detaljert det måtte være, kan ikke erstatte det store inntrykket av utsikten over de grandiose strukturene i komplekset med fantastiske former reist på det gamle landet Usbekistan,” beskrev kosmonaut Vladimir Dzhanibekov sine inntrykk av solkomplekset ” Sun» i tidsskriftet Architecture of the USSR. Den unike bygningen, reist i fjellene nær Tasjkent, har blitt et av de siste storslåtte byggeprosjektene i sovjettiden. Hvorfor en solovn ble bygget, hva den kan og hvordan den brukes i dag – i vår rapport.
Etterkommere av Archimedes
Det er bare 40 kilometer fra Tasjkent til Parkent, selv om Institute of the Sun (som det kalles i hverdagen, offisielt er det Physico-Technical Institute of NPO “Physics-Sun” ved Academy of Sciences of the Republic of Usbekistan ) ligger bak Parkent i landsbyen, som kalles Solen. En enorm solenergikonsentrator står i 1100 meters høyde – og den kan sees selv ved inngangen til landsbyen, og den siste delen av stien er en bratt serpentin med skarpe svinger. Fra dem (og også fra de omkringliggende artene) er fantastisk.
Det første som vil bli rapportert til enhver besøkende på instituttet er at det bare er to slike komplekser i verden. En annen opererer ved Font-Romeu-Odeillo i Pyrenees-Orientales i Frankrike. Det er den største solovnen i verden, åpnet i 1970. Solkonsentratoren med en diameter på 54 meter kan generere strøm på rundt 1 megawatt. Det usbekiske anlegget er sammenlignbart når det gjelder kapasitet. Hva trengs de til?
Ifølge legenden brukte Archimedes en lignende teknologi for å sette fyr på fiendtlige skip. Under den andre puniske krigen angrep den romerske flåten Syracuse, men vitenskapsmannen tok ikke feil, men fokuserte solstrålene på treskip med flere speil og satte fyr på dem. Mest sannsynlig er dette umulig under kampforhold, men selve prinsippet fungerer.
Solovnen består av tre hovedelementer. Et felt med heliostater – parabolske speil, hvis oppgave er å fange solens stråler og lede dem til konsentratoren. Konsentratoren fokuserer denne energien til et lite punkt. Vel, selve ovnen, hvor hovedhandlingen finner sted: stoffene som er plassert i den, varmes opp til 3,5-4 tusen grader. Takket være denne temperaturen er det mulig å oppnå unike materialer uten urenheter.
Måtte det alltid være solskinn
Byggingen av komplekset i Usbekistan begynte i 1981. En rekke faktorer påvirket valg av plassering. For det første hadde Usbekistan det nødvendige vitenskapelige personellet – Fysisk-teknisk institutt i Tasjkent, grunnlagt i 1943, var det første instituttet for den fysiske profilen i Sentral-Asia. Direktøren, akademiker Sadyk Azimov, som var trygg på utsiktene til å bruke fornybare energikilder, startet byggingen av en solovn. For det andre, ved foten av Tien Shan, har naturen skapt ideelle forhold for driften av installasjonen: 250–270 soldager i året og en ren sjeldne atmosfære. For det tredje står hele komplekset på et steinete fundament, noe som betyr at det ikke er redd for jordskjelv. Heliostater krever nøyaktig innstilling, så selv mindre skjelvinger kan påvirke ytelsen til hele ovnen.
Feltet for heliostater består av 62 installasjoner med et samlet areal på mer enn 3000 kvadratmeter. Heliostater er installert i en slak skråning i et sjakkbrettmønster – for ikke å skjule hverandre. Hver av dem med et areal på 7,5 x 6,5 meter består av 195 fasetter – flate reflekterende elementer. Heliostater roteres automatisk for å gi nødvendig refleksjon for å skape ønsket temperatur i ovnen. For å gjøre dette er det installert en sensor foran hver, som korrigerer enhetens posisjon avhengig av solens posisjon.
Den mest fremtredende delen av komplekset, solkonsentratoren, består av 10 700 speil arrangert i blokker med 50 speil hver. Ja, noen ganger må de skiftes og vaskes. Heldigvis er værforholdene nesten ideelle, så de er lite truet. Men om nødvendig brukes stiger og heiser, og hele prosessen tar flere dager. På baksiden er konsentratoren dekket med solbeskyttelsespaneler – de er nødvendige for at metallstrukturene ikke skal overopphetes og ikke deformeres.
I høyden av sjette etasje i konsentratoren er det et pyrometrisk laboratorium hvorfra driften av ovnen styres. For å komme inn i den er det installert en passasjer- og godsheis i komplekset. Riktignok fungerte det ikke under vårt besøk, så vi måtte gå opp trappene.
Reflektert lys er fokusert på et hull med en diameter på 40 centimeter i et teknologisk tårn, som står i en avstand på 18 meter fra konsentratoren – dette er brennvidden. For å avkjøle tårnet under driften av ovnen, sirkulerer vann hele tiden gjennom det.
Byggingen av komplekset ble avsluttet i 1987, og etter kort tid kritiserte partiets tjenestemenn både ideen om prosjektet og sløsingen med ressurser på det. Akademiker Azimov døde av et hjerteinfarkt rett under den ødeleggende partirapporten.
Ny teknologi i et nytt land
Nesten umiddelbart etter ferdigstillelsen av komplekset, opphørte Sovjetunionen å eksistere. I det uavhengige Usbekistan ble solkomplekset ikke bare ikke forlatt, men fungerte også vellykket. Dette skyldtes selvfølgelig også at den unike installasjonen gjorde det mulig å oppfylle bestillinger fra organisasjoner fra hele verden og dermed tjene penger på deres eksistens.
I tillegg til at rene materialer kan oppnås i ovnen, kan ulike forhold simuleres i den. Dette betyr at anlegget egner seg for å teste nye materialer i verdensrommet eller andre planeter. På grunnlag av flere laboratorier ved Fysisk-teknisk institutt ble Institutt for materialvitenskap etablert i 1993, som er engasjert i utvikling og testing av nye materialer under unike forhold.
Heliocomplex er et populært turiststed i nærheten av Tasjkent. Hvem som helst kan gå inn i territoriet for et lite beløp. Riktignok, mens guiden vår klager, kommer folk ikke hit for å lære om avansert utvikling, men for å ta fantastiske selfies på bakgrunn av Tien Shan-toppene.
På territoriet snakker de ikke bare om vitenskap, men viser også hvordan konsentratoren fungerer. Du kan koke en vannkoker ved å fokusere energien til solen, og til og med sette fyr på en pinne i henhold til metoden til Arkimedes. Kjelen koker etter et par minutter, og pinnen begynner å ryke nesten umiddelbart. Etter det ser ikke legenden om skipene lenger så utrolig ut.
Men likevel er komplekset ikke en Instagram-plattform, men en vitenskapelig institusjon som utvikler nye materialer. Her lager de ildfast keramikk som tåler svært høye temperaturer – for eksempel brukes det til isolatorer av høyspentledninger og foring av romfartøy. Takket være den unike teknologien er den lett og slitesterk. Nå undersøker Institutt for materialvitenskap produksjon av fullerener, karbon-nanorør og hydrogenproduksjonsteknologier for ren energi i en ovn.
Selv uten å ta hensyn til den vitenskapelige betydningen, er komplekset en stor prestasjon av menneskelig ingeniørkunst i enhver forstand.
