Az ókori görögök lakóházaikat déli irányba tájolták. A díszes oszlopokon nyugvó előtető megakadályozta, hogy a nyári napsütés a belső helyiségeket melegítse, az alacsonyan járó téli nap viszont besütött az épületbe, így növelte az oszlopcsarnok mögötti belső helyiségek hőmérsékletét. A rómaiak továbbfejlesztették a görög szoláris építészetet, nyílászáróikat üveggel szigetelték, ezáltal az üvegházhatást hasznosítani tudták. Állami törvények is szavatolták a napenergiához való jogot, és büntették, ha valaki úgy építkezett, hogy házával beárnyékolta szomszédja ingatlanát. Ők készítették az első üvegházakat, hogy megfelelő körülmények között fejlődjenek egzotikus növényeik, amelyeknek magvait messzi földről hozták Rómába.
A Római Birodalom bukása után, bár a napsugarak hasznosítására voltak ötletek, a 16. századig nem alkalmazták azt az építészetben, kertészeti célokra viszont annál inkább. Nyugat-Európában gyorsan terjedt az üvegházi kultúra annak ellenére, hogy az egyház elítélte az üvegházak alkalmazását, mivel az évszakoktól jórészt független üvegházi termesztést a természet isteni rendjébe való beavatkozásnak tekintették.
A 18. században Antoine Laurent de Lavoisier (1743–1794) francia vegyész, a modern kémia atyjainak egyike, elsőként hívta fel a figyelmet arra, hogy a hagyományos tüzelőanyagok egyszer elfogynak a földön, és hogy a napsugárzással működő berendezések milyen előnnyel rendelkeznek. A tiszta energiaforrás mellett ő állt ki először. Az ipari forradalom idején és az azt követő években az angolok jeleskedtek a napenergia felhasználásában. Sir Henry Bessemer, ismert acélgyártó 1868-ban egy napkohót készített. Réz és horgany olvasztására használták. 1913-ban egy amerikai üzletember, Frank Shuman Egyiptomban nagyméretű naperőművet épített. A kazán hőellátását 5 darab 70 méter hosszú, 3,5 méter széles, vályú alakú parabolakollektor látta el, amelyek egymástól 7 méter távolságra voltak. A naperőmű egy alacsony nyomású gőzgépet hajtott, amely szivattyúkat üzemeltetett. A hőtárolást nagyméretű, szigetelt tartállyal oldották meg, így a szivattyútelep 24 órán át üzemelt. A teljesítmény 55 lóerő volt, és a berendezés percenként 25 köbméter vizet szivattyúzott.
„Napkirályn”
Miközben a fejlett országok energia-szükséglete egyre nőtt, a tudósok figyelme a napenergia ipari hasznosítása mellett a lakossági igények felé fordult. Az első napház tervezője egy Magyarországon született és az Amerikai Egyesült Államokban tevékenykedő tudósnő volt. Személye hazánkban mindmáig szinte ismeretlen, és a számára méltán kijáró tudományos elismertségét is homály fedi. Pedig Amerikában a „Sun Queen”-ként (Napkirálynőként) emlegetett tudósnő több találmánya is sorozatgyártásba került. Talán a legismertebb szabadalma az első, szoláris fűtési rendszerrel működő „napház” volt, de nevéhez fűződik többek között az első napkemence (napenergiával fűtött hússütő berendezés), valamint az első napenergiával működő, a tengervíz sótalanítására alkalmas szerkezet ötlete is.
Telkes Mária 1900. december 12-én született Budapesten, a jómódú Telkes Aladár bankigazgató lányaként. Nyolc testvér közül ő volt a legidősebb nővér. Matematika-fizika szakon szerzett diplomát, majd Ribáry István fizikus professzor mellett dolgozott asszisztensként, és doktori fokozatot szerzett fizikai kémia területen 1924-ben. Még ebben az évben ellátogatott hozzá nagybátyja, a Clevelandben élő konzul, Ludwig Ernő. Ettől a találkozástól kezdve élete jelentősen megváltozott: nagybátyja hívásának eleget téve Amerikába költözött. 1925-ben a clevelandi Biofizikai Intézet kutatólaborjában kezdte meg munkásságát, ahol az agysejtek sugárzását kutatták. Egy Telkes Mária által készített elektromos fényképezőgéppel meg tudták mérni az agysejtek infravörös sugarait.
A The New York Times 1934-ben készített egy összeállítást Amerika akkori 11 legismertebb és legsikeresebb nőjéről, ahol filmszínészek, sportolók és közéleti szereplők mellett Telkes Mária is szerepelt egyetlen (ráadásul magyar) tudósként.
Néhány évvel később Bostonba költözött, ahol a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) tanáraként és kutatójaként folytatta pályafutását. Innentől kezdve munkássága leginkább a napenergia felhasználása köré összpontosult. Abban az időben egy átlagos nyári napon a New York város egynegyedére eső napfényből származó energia nagyságrendje 2000 tonna szén elégetéséből származó hőnek felelt meg (amelynek ára az 1950-es években 25 ezer dollár körül volt).
A napenergia-hasznosítás terén a legnagyobb problémát a hőtárolás kérdése jelentette. Erre talált megoldást Telkes. Nehézkesnek találta a hőtárolás addigi megoldásait nagy térfogatú víztartályok vagy kőzúzalék felhasználásával. Tudta, hogy a kristályos anyagok olvadásakor nagy hőmennyiség tárolódik el, megszilárdulásakor viszont felszabadul a fázisátalakulási hő. Hosszú ideig kutatott egy alacsony olvadáspontú, olcsó kristályos anyag után, amelynek nagy az olvadáshője. Végül úgy találta, hogy a célnak a glaubersó (nátrium-szulfát-dekahidrát) felel meg a legjobban; ennek olvadáspontja 32 Celsius-fok.
2011. 08. 12. (XV/32)
