1954年のタワー型太陽熱発電所構想
ウマロフの太陽エネルギーへのビジョンは驚くほど早くから始まった。1954年の全ソ連学会で、彼はヘリオスタットフィールドを備えたタワー型太陽熱発電所の概念を提案した — 追尾型ミラー(ヘリオスタット)の配列がタワー上部の中央受信器に太陽光を集中させる設計である。この構造は現在、カリフォルニアのアイバンパ施設からモロッコのヌール複合施設まで、世界中の現代集光型太陽熱発電(CSP)プラントの基礎となっている。
1954年当時、この着想は実用性を超えた先見的なものと見なされていた。しかしウマロフは信念を貫き、彼の構想はやがてタシケント近郊の大型太陽炉として実現されることになる。
太陽エネルギー部門の創設、1963年
1963年、ウマロフは原子核物理学から太陽熱工学への決定的な転換を果たした。ウズベク科学アカデミー物理工学研究所に、4つの研究室と設計局から成る太陽エネルギー部門を創設した。これは軽微な組織再編ではなく、太陽エネルギー科学と工学に特化した全く新しい研究インフラの創造であった。
ウマロフのリーダーシップの下、この部門はソビエト連邦で最も生産性の高い太陽エネルギー研究グループの一つに成長した。タシケントは「太陽熱工学者たちのメッカ」として知られるようになり — ソ連内外から研究者、代表団、協力者を引きつけるセンターとなった。
部門の研究は太陽エネルギー科学の全範囲に及んだ:
- 太陽集光器の設計と光学解析
- 平板型および真空管型集熱器の開発
- 太陽駆動用スターリングエンジンの最適化
- 蓄熱システム
- 太陽放射の農業応用
- 太陽熱淡水化技術
ゲリオテフニカ誌の創刊
ウマロフは、科学分野には研究室や研究者だけでなく、出版媒体も必要であることを認識していた。彼は太陽エネルギー研究に特化した査読付き学術誌ゲリオテフニカを創刊し、副編集長を務めた。この雑誌はソビエトの太陽熱工学研究の主要な出版媒体となった。
注目すべきことに、ゲリオテフニカは今日も発行され続けている。Springer社からApplied Solar Energyとして国際的に出版され、元々ロシア語で発表された研究を世界の科学コミュニティがアクセスできるようにしている。それはウマロフの最も永続的な制度的貢献の一つであり — 創設者の死後30年以上にわたって存続する学術誌である。
1973年パリUNESCO:「人類に奉仕する太陽」
1973年、ウマロフはパリで開催されたUNESCO国際シンポジウム「人類に奉仕する太陽」に参加した。この画期的な会議は、世界的な石油危機が代替エネルギー源を突如として緊急課題とした時期に、世界の主要な太陽エネルギー研究者と政策立案者を結集させた。
フランス滞在中、ウマロフはピレネー山脈のオデイヨ太陽炉を訪問した — 当時世界最大の太陽炉であり、3,500°C以上の温度に到達できる施設であった。オデイヨの施設はウマロフに深い感銘を与え、ソビエト連邦内で最も日射量の多い地域の一つであるウズベキスタンにも同様の施設を建設すべきだという確信を強めた。
同年、ウマロフは『ビールーニー、コペルニクス、そして現代科学』を出版した — 中央アジアの中世科学黄金時代から現在への知的系譜を描き、この地域が再び世界科学を牽引できると主張する著作であった。
誕生日のプレゼンテーション:1975年12月25日
ソビエト太陽エネルギー史上最も重要なプレゼンテーションの一つは、1975年12月25日 — ウマロフ自身の誕生日に行われた。この日、ウマロフは後にソビエト国防大臣となるドミトリー・フョードロヴィチ・ウスチノフが議長を務める軍産委員会に太陽炉の原理を実演した。
1975年の早い時期に、ウマロフはすでに国家科学技術委員会(GKNT)議長V.A.キリリンに太陽炉の試作品を実演していた。キリリンは感銘を受け、プロジェクトへの支持を表明した。
キリリンの推薦とウスチノフの軍産委員会の承認の組み合わせは決定的であった。太陽炉プロジェクトは科学的構想から国家的優先事項へと移行した。
ソ連共産党中央委員会決議:1976年5月5日
1976年5月5日、ソ連共産党中央委員会とソ連閣僚会議は共同で、タシケント近郊に大型太陽炉(LSF)を建設する決議を採択した。これは非凡な制度的成果であった:ソビエト政府の最高レベルでの決議が、中央アジアの太陽エネルギー施設に国家資源を投入することを指示したのである。
この決議は、ウマロフの数十年にわたる提唱、研究、政治的関与の直接的な成果であった。彼の1954年の提案、1963年の部門創設、学術誌の創刊、国際的参加、そして1975年のデモンストレーションがなければ、この決議は発出されなかったであろう。
大型太陽炉、1987年
大型太陽炉は1987年、S.A.アジモフ院士の指導のもと、タシケント郊外のパルケント村近くに完成した。この施設は直径6メートルのヘリオスタット62基のフィールドを使用して太陽光を大型放物面集光器に向け、焦点で3,000°C以上の温度を達成できる。
大型太陽炉は以下の用途のために設計された:
- 材料試験 — 極端な温度下でのセラミックス、金属、複合材料の挙動研究
- 太陽化学 — 集光太陽放射を利用した高温化学反応の駆動
- 天体物理学的シミュレーション — 惑星表面や恒星大気で見られる熱条件の再現
- 産業加工 — 純粋な材料を製造するための太陽光利用手法の開発
大型太陽炉は今日も稼働を続けており、世界でも数少ないこの種の施設の一つである。それはウマロフのビジョンの最も具体的な記念碑 — 太陽光を恒星表面に匹敵する温度に変換する鉄とガラスの構造物である。
原子核物理学から太陽エネルギーへ
ウマロフの原子核物理学から太陽熱工学への転換は、一つの分野を捨てて別の分野に移ったということではない。むしろ、それは一貫したビジョンを反映していた:核反応も太陽放射も、同じ根本的な物理学の現れである。太陽は結局のところ核融合炉なのである。ウマロフは単に太陽のエネルギーを両端から — 実験室における素粒子レベルで、そして砂漠における惑星レベルで — 研究することを選んだのである。