Horno solar
Un horno solar es una estructura que usa energía solar concentrada para producir altas temperaturas, usualmente para usos industriales. Reflectores parabólicos o helióstatos concentran la luz (de insolación) sobre un punto focal. La temperatura en el punto focal puede alcanzar los 3500 °C, y este calor puede ser usado para generar electricidad, fundir acero, fabricar combustible de hidrógeno o nanomateriales.
El horno solar más grande es el horno solar de Odeillo, situado en Font-Romeu-Odeillo-Via (Pirineos Orientales, Francia), y fue inaugurado en el año 1970. Emplea un conjunto de espejos planos para recolectar la luz de En griego antiguo/latín el término heliocaminus significa ‘horno solar’ y se refiere a un solario encerrado por vidrios intencionalmente diseñado para tener una temperatura interna más alta que la temperatura del aire externo.[1]
Se dice que durante la segunda guerra púnica (218-202 a. C.) el científico griego Arquímedes puede repeler el ataque de buques romanos al incendiarlos usando un “vidrio incendiario” que podría haber sido un conjunto de espejos. En un experimento para comprobar esta historia realizado por un grupo en el Instituto Tecnológico de Massachusetts en el año 2005, concluyeron que aunque esto puede ser efectivo contra blancos estacionarios, lo más probable es que los espejos no hubieran sido capaces de concentrar la suficiente energía solar como incendiar un buque bajo condiciones reales de batalla.[2]
El primer horno solar moderno en ser construido fue realizado en Francia en el año 1949 por Félix Trombe. Aún hoy se encuentra en el Mont-Louis, cerca de Odeillo. Se escogió a los Pirineos porque el lugar tiene cielos despejados por hasta 300 días por año.[3]
Otro horno solar es construido en Uzbekistán como parte de las Instalaciones de Investigación del Complejo “Sun” de la Unión Soviética impulsado por el académico S. A. Asimov.[4]
Usos
Los rayos son enfocados sobre un área del tamaño de una olla y pueden alcanzar una temperatura de 4.000 °C, dependiendo del proceso instalado, por ejemplo:
- Aproximadamente 1000 °C para los receptores metálicos produciendo aire caliente para la siguiente generación de torres solares como será probado en la central solar Thémis del Proyecto Pegase.[5]
- Aproximadamente 1400 °C para producir hidrógeno rompiendo moléculas de metano.[6]
- Hasta 2500 °C para probar materiales que serán usados en ambientes extremos tales como reactores nucleares o vehículos espaciales para reentradas atmosféricas.
- Hasta 3500 °C para producir nanomateriales por sublimación inducida solar y enfriamiento controlado, tal como nanotubos de carbono[7] o nanopartículas de cinc.[8]
Se ha sugerido que los hornos solares podrían ser usados en el espacio para proporcionar energía para usos industriales.
Su dependencia de un clima soleado es un factor limitante como una fuente de energía renovable en la Tierra pero podría ser combinado con sistemas de almacenamiento de energía termal para la producción de energía durante días nublados o durante la noche.
Dispositivos de pequeña escala
El principio del horno solar está siendo usado para construir cocinas solares baratas y parrilladas solares, y para la pasteurización solar de agua.[9][10][11] Un reflector Scheffler prototipo está siendo construido en India para ser usado en un crematorio. Este reflector de 50 m² generará temperaturas de 700 °C y reemplazará entre 200-300 kg de leña usada para una cremación.[12]
Referencias
- «MEEF Roman Architectural Glossary.». Archivado desde el original el 11 de mayo de 2017. Consultado el 30 de enero de 2013.
- «2.009 Product Engineering Processes: Archimedes.». Archivado desde el original el 12 de diciembre de 2017. Consultado el 30 de enero de 2013.
- Odeillo Solar Furnace official website, retrieved 12 July 2007.
- English Russia's post about the Uzbekistan Soviet Solar Furnace.
- Sitio web del proyecto PEGASE (en inglés).
- SOLHYCARB, EU funded project, ETHZ official page. Archivado el 13 de marzo de 2009 en Wayback Machine.
- Flamant G., Luxembourg D., Robert J.F., Laplaze D., Optimizing fullerene synthesis in a 50 kW solar reactor, (2004) Solar Energy, 77 (1), pp. 73-80.
- T. Ait Ahcene, C. Monty, J. Kouam, A. Thorel, G. Petot-Ervas, A. Djemel, Preparation by solar physical vapor deposition (SPVD) and nanostructural study of pure and Bi doped ZnO nanopowders, Journal of the European Ceramic Society, Volume 27, Issue 12, 2007, Pages 3413-342.
- «Solar Water Pasteurization». Solar Cookers International. 2010. Archivado desde el original el 25 de enero de 2020. Consultado el 30 de enero de 2013.
- Mills, James (20 de abril de 2007). «Coming to a garden near you – the solar-powered barbecue». Daily Mail (London).
- Patente estadounidense para una parrilla solar otorgada en el año 1992 (en inglés).
- «Development Of A Solar Crematorium». Solare Brüecke. Consultado el 20 de mayo de 2008.
Enlaces externos
- Esta obra contiene una traducción derivada de «Solar furnace» de Wikipedia en inglés, concretamente de esta versión, publicada por sus editores bajo la Licencia de documentación libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.
- Funcionamiento de un horno solar
- Modelos de hornos solares
- Article about the Odeillo and Mont Louis solar furnaces (en inglés).
- Hochflussdichte Sonnenofen des DLR, Köln (en inglés).
- Page including an animation of a solar furnace (en inglés).
- BBC News (en inglés).
- Build a solar furnace (en inglés).
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