Un horno solar es una estructura que utiliza energía solar concentrada para producir altas temperaturas, generalmente para la industria. Los espejos parabólicos o helióstatos concentran la luz ( insolación ) en un punto focal . La temperatura en el punto focal puede alcanzar los 3500 ° C (6330 ° F), y este calor puede usarse para generar electricidad , fundir acero , fabricar hidrógeno como combustible o nanomateriales .
El horno solar más grande está en Odeillo en los Pirineos Orientales en Francia , inaugurado en 1970. Emplea una serie de espejos planos para recoger la luz solar, reflejándola en un espejo curvo más grande.
Historia
El griego antiguo / América plazo heliocaminus literalmente significa "horno solar" y se refiere a un vidrio con cerramiento habitación solar diseñado intencionalmente para convertirse más caliente que la temperatura del aire exterior. [1]
Durante la Segunda Guerra Púnica (218-202 aC), se dice que el científico griego Arquímedes repelió a los barcos romanos atacantes prendiéndoles fuego con un " vidrio ardiente " que pudo haber sido una serie de espejos. Un experimento para probar esta teoría fue llevado a cabo por un grupo en el Instituto de Tecnología de Massachusetts en 2005. Concluyó que aunque la teoría era sólida para objetos estacionarios, los espejos probablemente no hubieran podido concentrar suficiente energía solar para colocar un barco. en llamas en condiciones de batalla. [2]
Se cree que el primer horno solar moderno fue construido en Francia en 1949 por el profesor Félix Trombe. El dispositivo, el Mont-Louis Solar Furnace, todavía está en su lugar en Mont-Louis. Los Pirineos fueron elegidos como sitio porque la zona experimenta cielos despejados hasta 300 días al año. [3]
El Horno Solar Odeillo es un horno solar más grande y potente. Fue construido entre 1962 y 1968, y comenzó a funcionar en 1969. Actualmente es el más potente, basado en una temperatura alcanzable de 3500 ° C.
El horno solar de Uzbekistán se construyó en Uzbekistán y se inauguró en 1981 como parte de una instalación de investigación compleja "Sol" de la Unión Soviética. [4]
Usos
Los rayos se enfocan en un área del tamaño de una olla de cocción y pueden alcanzar los 4.000 ° C (7.230 ° F), según el proceso instalado, por ejemplo:
- aproximadamente 1.000 ° C (1.830 ° F) para receptores metálicos que producen aire caliente para las torres solares de próxima generación, ya que se probará en la planta de Themis con el proyecto Pegase [5]
- alrededor de 1.400 ° C (2.550 ° F) para producir hidrógeno al romper moléculas de metano [6]
- hasta 2500 ° C (4530 ° F) para probar materiales para entornos extremos, como reactores nucleares o reentrada atmosférica de vehículos espaciales
- hasta 3500 ° C (6330 ° F) para producir nanomateriales por sublimación inducida por el sol y enfriamiento controlado, como nanotubos de carbono [7] o nanopartículas de zinc [8]
Se ha sugerido que los hornos solares podrían usarse en el espacio para proporcionar energía con fines de fabricación.
Su dependencia del clima soleado es un factor limitante como fuente de energía renovable en la Tierra, pero podría estar vinculado a los sistemas de almacenamiento de energía térmica para la producción de energía durante estos períodos y durante la noche.
Dispositivos de menor escala
El principio del horno solar se está utilizando para fabricar cocinas solares y barbacoas que funcionan con energía solar y para la pasteurización solar del agua . [9] [10] En la India se está construyendo un prototipo de reflector Scheffler para su uso en un crematorio solar . Este reflector de 50 m² generará temperaturas de 700 ° C (1.292 ° F) y desplazará de 200 a 300 kg de leña utilizada por cremación. [11]
Ver también
- Torre de energía solar
- Energía solar térmica
- Horno solar de Uzbekistán
Referencias
- ^ Glosario arquitectónico romano MEEF
- ^ 2.009 Procesos de ingeniería de productos: Arquímedes
- ^ Sitio web oficial del horno solar de Odeillo , consultado el 12 de julio de 2007
- ^ Publicación de Rusia en inglés sobre el horno solar soviético de Uzbekistán
- ^ Página de inicio del proyecto PEGASE
- ^ SOLHYCARB, proyecto financiado por la UE, página oficial de ETHZ Archivado el 13 de marzo de 2009 en la Wayback Machine.
- ^ Flamant G., Luxembourg D., Robert JF, Laplaze D., Optimización de la síntesis de fullereno en un reactor solar de 50 kW, (2004) Solar Energy, 77 (1), págs. 73-80.
- ^ T. Ait Ahcene, C. Monty, J. Kouam, A. Thorel, G. Petot-Ervas, A. Djemel, Preparación por deposición de vapor físico solar (SPVD) y estudio nanoestructural de nanopolvos de ZnO dopado puro y Bi, Revista de la Sociedad Europea de Cerámica, Volumen 27, Número 12, 2007, Páginas 3413-342
- ^ "COCINAS SOLARES Cómo hacer, usar y disfrutar" (PDF) . Solar Cookers International. 2004.
- ^ Patente estadounidense para barbacoa solar concedida en 1992 .
- ^ "Desarrollo de un crematorio solar" (PDF) . Solare Brüecke . Consultado el 20 de mayo de 2008 .
enlaces externos
- Artículo sobre los hornos solares de Odeillo y Mont Louis
- Hochflussdichte Sonnenofen des DLR, Colonia
- Página que incluye una animación de un horno solar
- Artículo de BBC News sobre la estación de energía solar que abastece a Sevilla, España
- Construye un horno solar