Cercetătorii de la German Aerospace Center au construit cel mai mare soare artificial în laborator cu ajutorul a 149 de lămpi de Xenon. Synlight, acesta este numele aparatului realizat, va fi folosit pentru a testa noi tehnologii ale viitorului, cum ar fi noi carburanţi.


Soarele radiază o cantitate enormă de energie, obţinută în urma proceselor de fuziune nucleară care au loc în interiorul acestuia. Parte din masa nucleelor uşoare (precum hidrogenul şi heliul) este transformată în lumină, adică în fotoni, dintre care unii ajung până la noi. Este lumina pe care o vedem şi de care depinde viaţa de pe Pământ. În laboratoarele noastre încercam să imităm procesele care au loc în Soare şi să construim centrale nucleare pe baza fuziunii nucleelor uşoare; în prezent însă nu există o centrală nucleară pe bază de fuziune care să funcţioneze şi să dea energie în reţeaua electrică precum o fac centralele nucleare care au la baza fisiunea nucleelor grele (precum uraniu). Au fost construite diverse prototipuri în laborator, însă vă mai trece ceva vreme până la realizarea centralelor comerciale. Soarele este greu de imitat!

Iată însă că un grup de cercetători din Juelich (Germania) a reuşit să realizeze un aparat, Synlight, care are performanţe chiar mai bune decât Soarele atunci când este vorba despre lumina emisă. Structura realizată de cercetători se bazează pe folosirea a 149 de lămpi cu xenon ce funcţionează pe baza arcului electric. Arcul electric reprezintă descărcarea electrică într-un mediu gazos – în acest caz xenon – şi este însoţită de intense efecte luminoase. Arcul electric se produce între doi electrozi alimentaţi de la o sursă electrică de curent continuu sau alternativ. Astfel de lămpi de mare intensitate, alimentate la curent continuu, sunt folosite cu succes în proiecţia cinematografică.

Cercetătorii germani au focalizat lumina emisă de cele 149 de lămpi de xenon pe o suprafaţă de circa 400 de centimetri pătraţi, reuşind astfel să producă o radiaţie de circa 10.000 de ori mai mare decât cea emisă de Soare pe o suprafaţă echivalentă. În aceste condiţii se ajunge la o temperatură de peste 3000 C pe suprafaţa iradiată. Un adevărat record! Synlight este Soarele artificial cel mai mare realizat până în prezent.

Care este însă obiectivul cercetătorilor? Pe lângă studiul ştiinţific al procesului ce are loc în urma iradierii suprafeţei, obiectivului proiectului Synlight este de a studia producerea de hidrogen şi alţi carburanţi cu această tehnologie.

Hidrogenul este un posibil carburant al viitorului, mai ales datorită faptului că în urma arderii acestuia nu se emite nici un compus chimic care să polueze atmosfera şi să contribuie la schimbări climatice. Hidrogenul însă trebuie extras din apă, în urma separării atomilor de oxigen şi hidrogen. Acest proces necesită o mare cantitate de energie. La temperaturi peste 2000 de grade separarea hidrogenului de oxigen se petrece în mod spontan; Synlight deci reuşeşte să extragă hidrogenul din moleculele de apă şi să producă acest nou tip de carburant.

Putem deci utiliza structuri precum Synlight pentru a produce hidrogen în lumea întreagă? Din păcate răspunsul este negativ, deoarece costul necesar funcţionarii aparatului sunt a ora actuală foarte mari: cantitatea de energie electrică necesară funcţionării pe o durată de patru ore este echivalentă cu cea necesară unei familii de patru persoane pentru un an de zile. Nu se poate deci folosi la scară industrială.

Totuşi, Synlight demonstrează cum cu ajutorul unei tehnologii care foloseşte lămpi ce concentrează lumina pe o suprafaţă dată se poate extrage hidrogenul şi în viitorul apropiat s-ar putea realiza lămpi cu consum de energie mult mai redus, deci cu costuri mai mici, care să realizeze acelaşi lucru.

Cu acelaşi tip de tehnologie s-ar putea realiza şi kerosenul ecologic, cel care este de exemplu folosit în industria aeronautică. Synlight ar putea deci fi inclusiv un prim pas spre viitoare explorări spaţiale.