Forno solar Odeillo

O forno solar no verão Apresentação

Destino inicial	Forno solar
Construção	1962
Patrimonialidade	Ingressou em MH ( 2009 ) Heritage XX th century.

Localização

País	França
Região	Occitania
Departamento	Pirineus Orientais
Comuna	Font-Romeu-Odeillo-Via
Endereço	7 rue du Four-Solaire
Altitude	1.535 m

Informações de Contato	42 ° 29 ′ 38 ″ N, 2 ° 01 ′ 45 ″ E

Geolocalização no mapa: França

Geolocalização no mapa: região Occitanie

Geolocalização no mapa: Pirineus Orientais

O forno solar de Odeillo , de 54 metros de altura e 48 de largura, incluindo 63 helióstatos, é um forno em funcionamento na Solar Energy , comissionado em 1969. A potência térmica é um megawatt . Junto com o fogão solar Parkent no Uzbequistão , é um dos dois maiores fogões solares do mundo.

Este laboratório deve sua fama mundial ao seu conhecimento científico único no campo dos estudos solares de fenômenos de alta temperatura e do comportamento de materiais submetidos a condições extremas.

Os fornos solares de Mont-Louis e Odeillo têm servido de modelo em todo o mundo, demonstrando o potencial da energia solar e suas múltiplas aplicações. No local também é possível descobrir a culinária solar .

Geografia

Símbolo mundial da energia solar na França, o grande forno solar de Odeillo está localizado na cidade de Font-Romeu-Odeillo-Via em Cerdagne , no departamento de Pirineus Orientais , região de Languedoc-Roussillon , no sul da França .

O site Odeillo foi escolhido por:

a duração e a qualidade de sua luz solar sob luz direta (mais de 2.400 h / ano )
a pureza de sua atmosfera (altitude bastante elevada de 1.535 metros e baixa umidade média).

Perto estão o forno solar Mont-Louis e a usina solar THEMIS em Targassonne .

Princípio da Operação

O princípio utilizado é o da concentração dos raios por meio de espelhos refletores. Um forno solar usa 2 conjuntos de espelhos diferentes para realizar as 2 funções ópticas necessárias, coletando ou capturando e, em seguida, concentrando a energia solar.

Os raios solares são primeiro captados por uma primeira série de espelhos orientáveis localizados na encosta (os "helióstatos"), depois enviados para uma segunda série de espelhos (o "concentrador"), dispostos em uma parábola que os converge para um alvo quase circular no topo de uma torre central. A mancha solar concentrada neste alvo tem cerca de 1 m de diâmetro e até “10.000 sóis”, ou seja, 10.000 kW / m 2 ou 10 7 W / m 2 , no centro desta mancha. Essa densidade de superfície de energia (essa taxa de concentração solar) e, portanto, a temperatura que pode ser alcançada, pode ser ajustada de 4 maneiras:

Escolha do número de heliostatos usados: de 1 a 63.
Escolha de quais heliostatos são usados, porque embora sejam idênticos, sua contribuição é diferente:
- Por um lado, os chamados heliostatos “centrais”, próximos ao eixo óptico da parábola, apresentam uma taxa de concentração maior do que os mais distantes, pois seu feixe é devolvido quase normalmente ao alvo;
- Por outro lado, estando os helióstatos colocados na encosta da montanha, os do fundo estão mais próximos da parábola (a partir de 104 metros ) e, portanto, o seu feixe está menos espalhado sobre a parábola do que os mais distantes (até 314 metros ) . m ), porque o sol não é uma fonte pontual de luz e o feixe refletido diverge.
Escolha da amplitude de abertura das portas de proteção localizadas na torre de foco: quanto mais abertas, mais permitem a passagem de grande parte do feixe concentrado pela parábola.
Clima: dependendo das condições atmosféricas, a intensidade da energia solar é variável, entre 0 e 1.100 W / m 2 no solo aproximadamente em Odeillo ( DNI ).

Benefícios

Temperaturas acima de 3300 ° C podem ser obtidas em poucos segundos , dependendo do processo implementado no centro da instalação;
A energia é “gratuita” e não poluente;
O custo operacional é baixo: alguns quilowatts elétricos são necessários para mover os helióstatos e obter até 1000 kW de calor no centro da instalação;
Este forno permite obter mudanças bruscas de temperatura e, portanto, estudar o efeito de choques térmicos;
Não há elemento contaminante (gás de combustão, poluição, resíduos, etc. ), pois apenas o objeto a ser estudado é aquecido apenas por radiação;
Este aquecimento pode ser realizado em atmosfera controlada tornando possível reproduzir o vácuo do espaço , a reentrada atmosférica na Terra ou em Marte , etc.

usar

O forno solar Odeillo hospeda parte das equipes do laboratório de pesquisa PROMES do CNRS ( UPR 8521) acordado com a Universidade de Perpignan em estudos térmicos de alta temperatura, sistemas de transferência de calor , conversão de energia, craqueamento de água para produção de hidrogênio e outros combustíveis sintéticos, estudar o comportamento de materiais em alta temperatura em ambientes extremos ...

Os campos de pesquisa também se estendem às indústrias aeronáutica e aeroespacial ...

Os experimentos podem ser realizados lá em condições de alta pureza química.

História

O químico francês Felix Trombe e sua equipe fizeram de Meudon em 1946 a primeira experiência com um espelho de DCA para mostrar a capacidade de atingir altas temperaturas muito rapidamente e em um ambiente muito limpo com luz solar fortemente concentrada. O objetivo era derreter minério e extrair materiais muito puros para fazer materiais refratários novos e mais eficientes.

Para tornar este setor uma realidade e testar suas várias possibilidades, um primeiro forno solar foi construído em Mont-Louis em 1949 . Alguns anos depois, seguindo o modelo do forno Mont-Louis e em vista dos resultados obtidos, foi construído em Odeillo um forno solar de porte quase industrial. A construção do Grande Forno Solar em Odeillo durou de 1962 a 1968 e foi inaugurada em 1969 .

Fortes defensores da energia solar e após o primeiro choque do petróleo de 1973 , durante a segunda metade da década de 1970 , os pesquisadores dos fornos solares Odeillo concentraram seu trabalho mais na conversão de energia solar em eletricidade .

Este trabalho fez parte do estudo de uma central solar termodinâmica que será levado a cabo pela EDF em 1983 . É a usina THEMIS cuja experimentação durou de 1983 a 1986 .

O fechamento da usina solar Thémis para experimentos solares entre 1987 e 2004 significou que a pesquisa sobre a conversão de energia solar em eletricidade foi adiada . O laboratório Grand Four Solaire de Odeillo está a reorientar a sua actividade para o estudo de materiais e o desenvolvimento de processos industriais com o apoio de Claude Dupuy de Crescenzo , passando a ser o laboratório do IMP ( Instituto de Ciência e Engenharia de Materiais e Processos ).

Com o regresso da energia e das preocupações ambientais, o laboratório volta a empenhar-se na procura de soluções no domínio da energia e do ambiente, sem negar as suas competências únicas na área dos materiais e processos.

O PROMES (Processos, Materiais e Energia Solar) - é o nome atual do laboratório - está hoje a trabalhar, para além da investigação de materiais, em vários sistemas de produção de electricidade, extracção de hidrogénio por via solar e diversos processos de reprocessamento de resíduos (incluindo radioactivos )

O forno foi classificado como um monumento histórico desde Maio de 2009e também é rotulado como "Património XX th século" .

Centro de informações públicas Heliodyssée

Desde 1990 , também está presente no site um centro de informação aberto ao público (independente do laboratório do CNRS). Com o título “Exposition du Grand Four Solaire d'Odeillo”, este site tornou-se “Héliodyssée” no final de 2006 .

Destinado a jovens e adultos, Héliodyssée permite que você se divirta descobrindo a energia solar e seus derivados (outras formas de energia renovável, usos em casa) e o trabalho dos pesquisadores do CNRS em energia, meio ambiente, materiais para o espaço, materiais do futuro.

Héliodyssée também inclui um serviço educativo destinado mais especificamente às classes do ensino básico e secundário. Os workshops oferecidos permitem aos alunos abordar de forma simples e concreta as primeiras noções sobre energias renováveis, as características da luz, o efeito de estufa, etc.

Notas e referências

“Odeillo forno solar”, de base Mérimée
André Joffre e Jean-Louis Busquet , " O jubileu do grande forno solar de Odeillo nos Pirenéus Orientais " ,10 de julho de 2019(acessado em 11 de janeiro de 2020 )
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Veja também

Bibliografia

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“ Odeillo forno solar ” , aviso n o PA66000023, base de Mérimée , Ministério da Cultura francês