Mária Telkes () a fost o biofiziciană, ingineră și inventatoare maghiaro-americană care a lucrat în domeniul tehnologiilor bazate pe energie solară.
S-a mutat în Statele Unite în anul 1925 pentru a lucra ca biofiziciană. A devenit cetățean american în 1937 și, în anul 1939, a început să lucreze la Massachusetts Institute of Technology (MIT) pentru a crea utilizări practice ale energiei solare.
În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, ea a dezvoltat un dispozitiv de distilare solară a apei, implementat la sfârșitul războiului, care a salvat viețile aviatorilor doborâți și ale marinarilor torpilați. Scopul ei a fost să creeze o versiune pentru locuitorii din regiunile sărace și aride. Telkes, numită adesea de colegi „Regina Soarelui” (The Sun Queen), este considerată unul dintre fondatorii sistemelor de stocare a energiei solare termice. După război, a devenit profesor cercetător asociat la MIT.
În anii 1940, ea și arhitecta au creat una dintre primele case încălzite solar, Dover Sun House, prin stocarea energiei colectate zilnic. În 1953, acestea au creat un cuptor solar pentru persoane aflate la diverse latitudini, care putea fi utilizat chiar și de către copii.
În anul 1952, Telkes a devenit prima laureată a premiului pentru realizări deosebite al Societății Femeilor Ingineri (Society of Women Engineers Achievement Award). Ea a fost distinsă cu un premiu pentru întreaga activitate de către Academia Națională de Științe, primind ulterior, în 1977, un premiu din partea Consiliului Consultativ pentru Cercetare în Construcții (Building Research Advisory Board). Telkes a înregistrat peste 20 de brevete.
Biografie Telkes s-a născut la Budapesta, Ungaria, în anul 1900, fiind fiica lui Aladár și a Máriei (născută Lábán) de Telkes. Bunicul ei, Simon Telkes, provenea dintr-o familie de evrei. În anul 1881, tatăl ei a maghiarizat numele familiei în Telkes. În 1883, acesta a trecut la credința unitariană. În anul 1907, el a fost ridicat la rangul de nobil maghiar.
Încă de la o vârstă fragedă, Telkes a fost interesată de chimie, fabricându-și propriul set de experimente la vârsta de 10 ani. Tatăl ei i-a încurajat aceste explorări. Crescută la Budapesta, ea a început studiile în chimie fizică la Universitatea din Budapesta, obținând licența în anul 1920. În primul an de facultate, a citit o carte influentă, „Sursele de energie ale viitorului” de Kornél Zelovich. Ea a declarat că acea carte a influențat-o în decizia de a pleca în Statele Unite, deoarece cele mai multe lucrări privind energia solară se desfășurau acolo în acea perioadă. Și-a continuat parcursul academic cu un doctorat în chimie fizică la Universitatea din Budapesta, unde a fost lector de fizică între 1923 și 1924, finalizându-și studiile doctorale în anul 1924.
După aceste realizări educaționale, Telkes a devenit instructor la Universitatea din Geneva în 1924. Totuși, viața ei a luat o întorsătură decisivă când, după ce a vizitat o rudă care servea drept consul al Ungariei în Cleveland, Ohio, a decis să imigreze în Statele Unite.
Carieră Telkes s-a mutat în Statele Unite în 1925 și a vizitat o rudă care era consulul Ungariei în Cleveland, Ohio. Acolo, a fost angajată să lucreze la Cleveland Clinic Foundation, care a fost fondată în 1921 de cercetătorul biomedical pentru a investiga energia produsă de organismele vii. Telkes a efectuat cercetări în timp ce lucra la fundație și, sub conducerea lui George Washington Crile, au inventat un mecanism fotoelectric care putea înregistra undele cerebrale. Aceștia au lucrat împreună și la scrierea unei cărți numite Phenomenon of Life.
Obținerea cetățeniei americane în 1937 a marcat un moment crucial în viața lui Telkes. În același an, a trecut la un rol de inginer de cercetare la Westinghouse Electric and Manufacturing Company în Pittsburgh, Pennsylvania. Inițial, s-a concentrat pe dezvoltarea aliajelor metalice pentru termocuple pentru a converti căldura în electricitate. Incursiunea ei în cercetarea energiei solare a început în 1939. Ca parte a Proiectului de Conversie a Energiei Solare de la MIT, ea a investigat dispozitive termoelectrice alimentate de lumina soarelui. A lucrat la MIT timp de 13 ani și apoi la New York University timp de cinci ani.
Cea mai notabilă inovație a sa a fost inventarea distilatorului solar și dezvoltarea primului sistem de încălzire cu energie solară conceput pentru uz rezidențial. În plus, Telkes a conceput și diverse dispozitive capabile să capteze și să utilizeze energia stocată din lumina soarelui.
Telkes a urmărit să abordeze dependența de metodele tradiționale de încălzire, adesea alimentate de surse de energie neregenerabile. Activitatea sa a căutat să ofere alternative sustenabile și prietenoase cu mediul, în special în contextul încălzirii rezidențiale.
Desalinizare În timpul celui de-Al Doilea Război Mondial, guvernul Statelor Unite, remarcând experiența lui Telkes, a recrutat-o pentru a servi ca consilier civil în cadrul Oficiului de Cercetare Științifică și Dezvoltare (OSRD). Acolo, ea a dezvoltat o mașină de desalinizare a apei alimentată cu energie solară, finalizând un prototip în 1942. Aceasta a devenit una dintre cele mai notabile invenții ale sale, deoarece a ajutat soldații să obțină apă curată în situații dificile și a contribuit, de asemenea, la rezolvarea problemelor legate de apă în Insulele Virgine Americane. Totuși, implementarea sa inițială a fost amânată până la sfârșitul războiului, deoarece Hoyt C. Hottel a renegociat în mod repetat contractele de fabricație pentru mașină.
Pentru această activitate, ea a primit un Certificat de Merit în 1945 din partea OSRD, iar la 15 martie 1952, Societatea Femeilor Ingineri i-a acordat primul lor Premiu de Excelență „pentru metoda sa din timpul războiului de distilare a apei din apa sărată prin căldură solară”.
Stocarea căldurii Telkes a identificat stocarea energiei termice ca fiind „problema critică” cu care se confruntau proiectanții unei case încălzite solar care să fie și funcțională. Una dintre specialitățile sale a fost reprezentată de materialele cu schimbare de fază, care absorb sau eliberează căldură atunci când trec din starea solidă în cea lichidă. Ea spera să utilizeze materiale cu schimbare de fază, precum sărurile topite, pentru stocarea energiei termice în sistemele de încălzire activă. Unul dintre materialele sale preferate a fost sarea lui Glauber (sulfatul de sodiu).
Hottel, în calitate de președinte al fondului pentru energie solară de la MIT, a susținut inițial abordarea lui Telkes. El a scris că „contribuția dr. Telkes poate face o mare diferență în rezultatul proiectului nostru”. Totuși, acesta a fost atât mai puțin interesat, cât și mai sceptic în privința energiei solare, comparativ cu Telkes. Telkes, la fel ca finanțatorul proiectului, , a fost un „adept fervent al energiei solare”. Între Hottel și Telkes au existat conflicte de personalitate.
În 1946, grupul a încercat să utilizeze sarea lui Glauber în proiectarea celei de-a doua case solare. Hottel și ceilalți au dat vina pe Telkes pentru problemele apărute cu materialul respectiv. În ciuda sprijinului din partea președintelui universității, Karl Compton, Telkes a fost mutată la departamentul de metalurgie, unde și-a continuat activitatea referitoare la termocuple. Deși nu mai era implicată în fondul solar al MIT, Cabot și-ar fi dorit ca ea să revină. Acesta a încurajat-o să continue să lucreze independent la problemă.
Dover Sun House În 1948, Telkes a început să lucreze la Dover Sun House; ea a făcut echipă cu arhitecta , proiectul fiind finanțat de filantroapa și sculptorița Amelia Peabody. Sistemul a fost conceput astfel încât sarea lui Glauber să se topească la soare, să capteze căldura și apoi să o elibereze pe măsură ce se răcea și se întărea.
Sistemul funcționa prin trecerea luminii solare prin ferestre de sticlă, care încălzeau aerul din interiorul geamului. Acest aer încălzit trecea apoi printr-o foaie de metal într-un alt spațiu de aer. De acolo, ventilatoarele direcționau aerul către un compartiment de depozitare umplut cu sare (sulfat de sodiu). Aceste compartimente se aflau între pereți, încălzind casa pe măsură ce sarea se răcea.
În primii doi ani, casa a avut succes, beneficiind de o publicitate imensă și atrăgând mulțimi de vizitatori. Popular Science a aclamat-o ca fiind, din punct de vedere științific, poate mai importantă decât bomba atomică. Până în a treia iarnă, au apărut probleme cu sarea lui Glauber: aceasta se stratificase în straturi de lichid și solid, iar containerele sale erau corodate și prezentau scurgeri. Proprietarii au scos sistemul de încălzire solară din casă, înlocuindu-l cu un cuptor cu ulei. În 1950, Telkes și Raymond au discutat despre casă la simpozionul MIT privind Încălzirea Spațiilor cu Energie Solară, unde au explicat modul în care acest experiment a fost, de asemenea, o piatră de temelie pentru viitoarele case încălzite solar.
În 1953, George Russell Harrison, decanul facultății de științe de la MIT, a solicitat o revizuire a fondului pentru energie solară de la MIT, din cauza îngrijorărilor privind lipsa de productivitate a acestuia. Raportul rezultat a tins să promoveze punctele de vedere ale lui Hottel și i-a denigrat atât pe Cabot, cât și pe Telkes. Telkes a fost concediată de MIT în 1953, după apariția raportului.
O altă casă solară a fost construită în Princeton, New Jersey, utilizând energia solară și sistemul de stocare termică dezvoltat de Telkes.
Cuptor cu energie solară Până în 1953, Telkes lucra la Facultatea de Inginerie a Universității din New York, unde a continuat să efectueze cercetări în domeniul energiei solare. Telkes a primit un grant de 45 000 de dolari din partea Fundației Ford pentru a dezvolta un cuptor cu energie solară, astfel încât persoanele din întreaga lume care nu dispun de tehnologie să poată încălzi diverse lucruri. Criteriile proiectului includeau: „trebuia să poată găti, fierbe și coace conform oricărui obicei local”, să fie „durabil, portabil și simplu de utilizat și de curățat”, ieftin și să poată fi utilizat seara devreme. Deși nu a fost primul cuptor solar de acest tip inventat (în India unul era utilizat în cantități mici pentru 14 dolari), „simplitatea și prețul scăzut” au fost trăsăturile sale distinctive, cu un cost estimat la 5 dolari în 1954. Utilizând o cutie izolată ermetic, patru oglinzi, o fereastră de sticlă și „o substanță chimică specială care absoarbe căldura”, acesta atingea 177 °C în 30 de minute. Ea a fost numită director de cercetare solară în 1958 pentru Curtis-Wright Corp. și Universitatea din New York, supervizând proiecte de energie solară comune și separate.
Telkes a petrecut câțiva ani în industrie. Inițial, a fost directoare pentru energie solară la Curtiss-Wright Company. Ulterior, a lucrat la materiale destinate utilizării în condiții extreme, precum spațiul cosmic, la Cryo-Therm (1961–1963), în calitate de directoare de cercetare și dezvoltare. Această activitate a inclus contribuția la dezvoltarea materialelor utilizate în programul Apollo și pentru rachetele Polaris, în special pentru a ajuta la menținerea unor temperaturi constante pentru funcționarea optimă a rachetelor. Între 1963 și 1969, ea a lucrat ca directoare pentru energie solară la Melpar, Inc.
În 1964, a vorbit la prima Conferință Internațională a Femeilor Ingineri și Cercetători din New York.
În 1969, Telkes s-a alăturat Institutului de Conversie a Energiei de la Universitatea din Delaware în calitate de profesor asociat de conversie a energiei, având ca scop înlocuirea „unora dintre combustibilii poluanți” cu energia solară curată. Ea a început să studieze celulele fotovoltaice generatoare de electricitate. În 1971, a ajutat la construirea primei case care genera atât căldură, cât și electricitate de la soare.