Достижения института Солнца в Паркенте

О том, как работает один из старейших научно-исследовательских институтов Узбекистана в рассказе корреспондента NUZ.UZ, побывавшей в этом уникальном центре.

Немного из истории института

В Узбекистане в предгорьях Тянь-Шаня в Паркентском районе находится институт Солнца — уникальный центр исследований и местная достопримечательность. Гигантское оптико-механическое сооружение находится на высоте 1050 метров и практически не имеет аналогов в мире. Именно об этом комплексе речь пойдет далее.

Институт Солнца был создан в 1981 году, тогда же построены его здание и посёлок в низине. На территории — чистота и идеальный порядок. У главного входа — рефлектор как символ комплекса.

Собственно, Институт Солнца.

Хотя существование его и не назвать полноценным, на месте порядок, он не закрыт, не разграблен и работает тем,  чем может. Здесь разрабатывают и производят керамические элементы для металлургии и нефтянки, малые солнечные печи (1500 ватт, а Большая печь, для сравнения, 1 МВт) для металлургических институтов Египта и Индии, инфракрасные излучатели, энергосберегающие сушилки… Всё равно сам ассортимент продукции как-то не вяжется с мощью и сложностью, а главное — «космическим» видом объекта.

Единственный аналог гелиокомплекса «Солнце» — это Одейлийская солнечная печь (1962-68) во Французских Пиренеях, почти идентичная здешней по всему параметру (на 1 метр шире, на 1 гелиостат больше, на 1100 зеркал меньше) … только стекло её качественнее, а «мишень» концентратора компактнее (40х40 см), поэтому и температуру французская печь даёт выше — до 3500 градусов. Ещё уникальная вещь была в Крыму — экспериментальная солнечная ТЭС, где многочисленные рефлекторы своим лучами нагревали котёл на башне, но её разбазарили в 1990-х.

Как же работает огромная солнечная печь?

Итак, как работает Солнечная печь? Перво-наперво солнечный свет ловит поле из 62 обращённых на юг гелиостатов — издалека они похожи на солнечные батареи, но только те — матовые, а эти — зеркальные: Солнечная печь в миниатюре — по сути дела солнечная плита. Ладонь в точке схождения лучей свет натурально обжигает, а по словам охранника, они в свободное время здесь еду готовят, омлет жарится около получаса. «Солнечная плита» — это пособие для туристов, уменьшенный макет грандиозного солнечного концентратора. Вогнутое зеркало размером 54 на 47 метров оставляет неизгладимое впечатление.

Напротив, него — техническая башня, у которой с одной стороны лаборатория.

Гелиостаты направляют лучи солнца на концентратор, а концентратор из 10700 зеркал в свою очередь размножает их и отражает в одну точку (вернее, пятно метровой ширины), и света десяти тысяч солнц (именно так оценивается его яркость) достаточно, чтобы за несколько секунд получить температуру около 3000 градусов. Солнечная печь — не столько научный, сколько вполне себе промышленный объект, и основным её назначением было получение особо чистых сплавов для военной и космической техники. Увы, такие заказы — секретны, поэтому пущенная в 1987 году солнечная печь по своей основной специализации проработала считанные годы. Гражданская продукция — те самые «ступы и песты», на самом жаропрочная промышленная керамика типа предохранителей.

Отечественный гелиокомплекс возведен на цельной скальной плите для предотвращения сдвигов различных его частей во время сейсмической активности.

Его прямое назначение — изучение поведения тугоплавких материалов при сверхвысоких температурах, а также получение сверхчистых жаропрочных материалов для авиакосмической промышленности.

Вместе с этим при институте «Физика-Солнце» проводятся метеорологические исследования, инженерные разработки различных бытовых и промышленных нагревателей на солнечной энергии, ремонт и обслуживание всей системы зеркал комплекса. А изготовление новых элементов и усовершенствование конструкции проводятся собственными силами Комплекса.

На верхнем этаже концентратора большой солнечной печи находится еще и передающее оборудование сотовой связи и Интернета. Выше есть площадки, пригодные для посадки вертолета и система ламп, служащая для юстировки оптической системы Комплекса.

С верхнего этажа концентратора открывается панорамный вид на Посёлок Куёш, а за ним почти сухой Паркентсай. На заднем плане старинный предгорный кишлак Заркент.

Другая сторона лифтово-лестничной башни. Напротив, за Паркентсаем кишлак Чанги, за сопкой справа — Паркент, а за сопками вдали — Шампан и Невич.

Здание Института «Физика-Солнце» и главный его портал напоминают НУИНУ из новогоднего телефильма «Чародеи». Это стиль советских 80-х, он уникален и обладает своей неповторимой атмосферой.

Разработки института

На данный момент с 2022 года у института имеются партнёры с университета Дармштадт (Германия), Институт химии силикатов АН РФ, Корейский Институт Промышленных Технологий (KITECH). Исполнителями выступают: институт материаловедения, институт ионно-плазменных и лазерных технологий, Физико-технический институт, Туринский политехнический университет городе Ташкенте, Национальный университет в городе Ташкенте, Национальный университет Узбекистана.  У института активно ведётся производство синтетических искусственных камней – рубинов, на малой и большой солнечной печи. Где за основу берётся оксид алюминия. Изначально с советского времени в 1920, 1878 годах – они создавались с помощью водородного взрыва. На тот момент на 1 карат камня уходило от двух часов до несколько недель. На сегодняшний день на 1 карат такого камня уходит несколько секунд, то есть за долю секунды — мы создаем на солнечной печи драгоценные камни.

-В лаборатории институте также разработан уникальный полиэтилен, который не пропускает инфракрасные лучи, держит стабильную температуру от 24 до 32 градусов. Данный полиэтилен также не разлагается. Разработка института активно продаётся — «ЖИЗЗАХ ПЛАСТМАССА» АО , на 20% дороже, чем обычный полиэтилен. Разработка принадлежит Рахимову Рустаму Хакимовичу.

-Карбоновая нить, применяемая в космической, авиастроительной и автомобильной промышленности – разработан Солнечным институтом. Преимущества от обычной нити: не горит, устойчивая, не нагревается.

-Институт активно занят разработкой катализаторов, которые будут расщеплять температуру воды и топливные элементы при тысяча градусах. Для того, чтобы автомобили передвигались на водороде с помощью электролиза.

-Керамические борные шары инертны и используются в нефтяной отрасли для того, чтобы выделять из газов серу или сероводород, то есть: метан, бутан, пропан и другие газы. Шары используются для очистки газов.

— Аминовая и Линолевые кислоты институт активно использует в трёх отраслях: парфюмерной, лакокрасочной и взрывчатой. АГМК, является постоянным потребителем масел для взрывчатой промышленности.

Все проводимые исследования института финансируются государством. 

В целом институт занят проблемами водородной энергетики, а, то есть: дороговизна, безопасность хранения и транспортировка.

-Разработкой технологии разделения воды концентрированным солнечным излучением (Т =1000°С);

-разработкой катализаторов для разделения воды при низких температурах (Т=1000 °С);

-разработкой топливных элементов для транспорта и получения электрической энергии. 

Гузель Куртвелиева, фото автора