technologie

Spojené státy pokračují v miliardových investicích do zachytávání škodlivého oxidu uhličitého. Před několika dny totiž tamější ministerstvo pro energetiku ohlásilo další plánované výdaje v této oblasti, které mají přesáhnout hranici dvou miliard dolarů. Peníze na to mají ve Spojených státech najít v rámci Bidenova plánu investic do infrastruktury.

Americké ministerstvo energetiky chce investice směřovat hlavně do průmyslových odvětví a do zajištění rozmístění infrastruktury, díky čemuž bude umožněno dosažení čisté ekonomiky, a tedy hospodářství s nulovými emisemi. Finance mají směřovat i na komercializaci této technologie.

Od ledna loňského roku vydal tamější Úřad pro hospodaření s fosilními palivy a uhlíkem přes 210 milionů dolarů do 45 výzkumných a vývojových projektů, a to i do analýz proveditelnosti. Nyní tak chce v tomto směru pokračovat.

Aktuální návrh naznačuje, že o peníze z programu by mohly žádat takové projekty, u kterých se bude minimální kapacita konečného uložení oxidu uhličitého pohybovat alespoň okolo padesáti milionů tun, a to do třiceti let od zprovoznění. V první fázi by však mohla taková hodnota činit i pouze sto tisíc tun za rok.

Ministerstvo energetiky v USA ale také mimo jiné stanovilo, že z programu budou vyloučeny ty projekty, které oxid uhličitý ukládají za účelem těžby ropy.

Generální ředitel společnosti Tesla Elon Musk znovu zopakoval, že využití vodíku jako energetického média budoucnosti nepovažuje za rozumné. Označil to dokonce “nejhloupější věc, jakou si pro skladování energie dokážu představit”.

Kdybychom měli najít Společnost Tesla se začala v roce 2003, kdy se nad obědem sešli Elon Musk a J.B. Straudel. Straudel tehdy přišel Muskovi navrhnout, zda by nechtěl vložit do jeho peníze do vývoje jeho nápadu na vývoj vodíkem poháněného letadla.

Muskovi se nápad na využití vodíku nezdál – téhle technologii prostě nedůvěřoval. Ovšem řeč se stočila na elektrické vozy, ve které Straubel věřil. Podle něj totiž lithiové baterie byly už v té době mnohem pokročilejší, než se většina lid domnívala. Musk byl nadšený, elektromobily podle něj byly budoucností dopravy, ale netušil, že by mohly být tak blízko…

Automobilka, která po tomto setkání začala pomalu vznikat, je dnes jednou z nejznámějších značek světa. Naproti tomu vodíková letadla Straubel – a ani nikdo jiný – nestaví.

Mimochodem, „JB“, jak se Straubelovi říká, už z Tesly odešel, a dnes má společnost, která rozjíždí technologii recyklace lithium iontových baterií. A Elon Musk? Ten od té doby vůči vodíku snad pouze zatvrdl.

Jak to chcete udělat?

Naposledy to dokázal na summitu Financial Times Future of the Car. Dostal otázku, zda si myslí, že vodík může hrát roli při urychlení přechodu od fosilních paliv.

„Ne, nemůžu to dostatečně zdůraznit – lidé se mě na vodík mockrát ptali, mohlo to být stokrát nebo dvěstěkrát.“ řekl. “Je důležité pochopit, že pokud chcete nějaký způsob skladování energie, vodík je špatná volba.” Například podle něj proto, že k uchovávání vodíku v kapalné formě by byly zapotřebí “gigantické nádrže”. Pokud by se měl skladovat v plynné formě, byly by podle něj potřeba “ještě větší” nádrže.

Když před několika lety přišla řeč na toto téma během diskuse s novináři na světovém kongresu Automotive News, označil nápad na pohon vodíkovými palivovými články za “extrémně hloupý”.

V červnu 2020 na Twitteru napsal “palivové články = hloupost prodává” a v červenci téhož roku dodal, že argumenty pro využití vodíku nedávají smysl (ne tolik slovy, bylo to znovu na Twitteru).

Jak vidno, názor nijak nezměnil: “Na Zemi se [vodík] přirozeně nevyskytuje, takže buď musíte štěpit vodu elektrolýzou, nebo štěpit uhlovodíky,” řekl listu Financial Times. “Když štěpíte uhlovodíky, problém fosilních paliv jste skutečně nevyřešili a účinnost elektrolýzy je nízká.”

V současné době je většina výroby vodíku založena na fosilních palivech. Další způsob výroby zahrnuje využití elektrolýzy, kdy elektrický proud štěpí vodu na kyslík a vodík. Pokud elektřina používaná v tomto procesu pochází z obnovitelného zdroje, jako je vítr nebo slunce, pak jej někteří nazývají zeleným nebo obnovitelným vodíkem.

Vodíkové projekty využívající elektrolýzu přitahují v posledních letech zájem velkých společností a podnikatelů, ale zdá se, že Musk není jejich příznivcem. “Účinnost elektrolýzy je… špatná,” řekl listu Financial Times. “Takže opravdu vynakládáte hodně energie na rozdělení vodíku a kyslíku. Pak musíte vodík a kyslík oddělit a natlakovat – to také stojí hodně energie.”

“A když musíte zkapalnit … vodík, panebože,” pokračoval. “Množství energie potřebné k výrobě vodíku a jeho převedení do kapalné formy je ohromující. Je to ta nejhloupější věc, jakou si pro skladování energie dokážu představit.”

Evropská sázka

Musk není jediný, kdo si „vodíkového paradoxu“ všiml, samozřejmě. V rámci projektu CUTE (Clean Urban Transport for Europe), který měl prokázat proveditelnost a spolehlivost autobusů s palivovými články a vodíkovou technologií, bylo k natankování vodíkových autobusů zapotřebí o 80 až 200 % více energie než v případě základního dieselového autobusu.

Když BMW sestavilo svůj experimentální vůz na vodíkový pohon Hydrogen 7 jeho celková energetická spotřeba byla 254 kWh na 100 km. Jinak řečeno, na ujetí 100 kilometrů potřeboval zhruba 10krát více energie, než je čistá energie SUV elektromobilu na silnici. Nebylo to samotným autem, jen celý proces získávání, přepravy a spalování vodíku byl prostě tak neúčinný. Dnešní vodíkové vozy jsou výrazně efektivnější, ale otázka, kde budou vodík brát s jakými ztrátami, vyřešen není.

Přitom bychom si odpověď měli nějak ujasnit především u nás v Evropě. Plán na snížení závislosti na ruských fosilních palivech do značné míry spočívá v tom, že se podaří rozjet využití vodíku ve velkém měřítku.

Evropská komise navrhuje stanovení cíle získat do roku 2030 10 milionů tun vodíku z obnovitelných zdrojů z domácí výroby a 10 milionů tun z dovozu, za účelem náhrady zemního plynu, uhlí a ropy v odvětvích, která lze obtížně dekarbonizovat, a v odvětvích dopravy. V zájmu urychlení rozvoje vodíkových projektů jsou na výzkum vyčleněny dodatečné prostředky ve výši 200 milionů eur a Komise se zavazuje dokončit posouzení prvních významných projektů společného evropského zájmu do léta.

5. května 2022 se v Bruselu uskutečnil summit mezi eurokomisařem pro vnitřní trh Thierrym Bretonem a 20 šéfy klíčových evropských společností zaměřených na výrobu elektrolyzérů, všiml si server oenergetice.czv.

Obě strany na summitu podepsaly společné prohlášení, ve kterém se zavázaly ke zvýšení stávající výroby elektrolyzérů čítající 1,75 GW ročně na 17,5 GW do roku 2025. Součástí společné iniciativy je rovněž dosažení lokální produkce zhruba 10 milionů tun obnovitelného vodíku ročně a importu dalších 10 milionů tun vodíku do roku 2030.

Tento cíl si vyžádá výrazný nárůst výroby samotných elektrolyzérů, a to až na 25 GW za rok. Celkový výkon elektrolyzérů v EU by na konci desetiletí měl dosahovat mezi 90–100 GW. Jak píše oenergetice.cz „jedná nejen o bezprecedentní výzvu, ale i významnou tržní příležitost“. My dodáváme, že z peněz daňových poplatníků – takže bychom si možná měli předem rozmyslet, co za ně můžeme či nemůžeme dostat.

Kde dnes brát vodík a jaké barvy?

Vodík k energetickému využití lze dnes vyrobit třemi způsoby, které se liší základním principem, složitostí, cenou, a především dopadem na životní prostředí. Nejobvyklejší je výroba vodíku chemickým štěpením ze zemního plynu, při kterém ale zároveň vzniká a je vypouštěno do ovzduší velké množství CO2 – na jeden kilogram vyrobeného vodíku jej vzniká přes 5 kilogramů. Pro takto vzniklé palivo se používá název šedý vodík.

Ze zemního plynu se vyrábí i modrý vodík. V tomto případě je ale proces štěpení doplněn ještě o technologii (tzv. CCS) zachytávání a ukládání oxidu uhličitého.

Ekologicky nejpřijatelnější je zelený vodík, který nevzniká štěpením fosilního paliva, ale elektrolýzou vody, přičemž k jejímu rozkladu na vodík a kyslík se používá elektřina vyrobená obnovitelnou technologií; typicky přebytky výroby ve větrných a solárních elektrárnách.

Některé zdroje rozlišují ještě hnědý vodík vyráběný z uhlí a růžový, při jehož elektrolýze se používá elektřina výhradně z jaderného štěpení. Poradenská společnost Wood Mackenzie odhaduje, že do roku 2030 bude 80 % globální vodíkové kapacity tvořit modrý vodík.

Výrobně je v současnosti nejlevnější šedý vodík, jehož cena se pohybuje mezi 0,9 až 1,7 USD za kilogram. Modrý vodík je asi dvakrát dražší, zatímco současná cena zeleného vodíku dosahuje až sedminásobku ceny šedého vodíku. Podle studie poradenské společnosti Aurora Energy Research z ledna 2021 porovnávající ceny vodíku v EU, je v současnosti nejdražší zelený vodík vyráběný v Německu a i v budoucnosti bude importovaný modrý vodík levnější než zelený z produkce EU. Společnost S&P Global Platts ve zprávě zveřejněné v září loňského roku došla k závěru, že vodík vyráběný z obnovitelných zdrojů pomocí elektrolýzy by mohl vycházet v Evropě zhruba na 9,75 eura/kg. Odhady se tedy shodují, že jde o velmi drahé palivo.

I proto jsou konkrétní projekty na výrobu zeleného vodíku dosud spíše ojedinělé, naopak ale přibývají plány zejména ropných a plynařských společností na masivní výrobu modrého vodíku. V červenci 2020 oznámila norská společnost Equinor financování projektu Northern Lights CCS, což je 600 MW elektrárna v regionu Humber na severozápadě Británie.

Na současném vodíkovém boomu se podílí i Česko. Společnost Sunfire, ve které má podíl energetická skupina ČEZ, připravuje v areálu rafinérie obnovitelných paliv v nizozemském Rotterdamu výstavbu největšího světového vysokoteplotního elektrolyzéru na výrobu zeleného vodíku. Zařízení se začne budovat letos a do provozu má jít příští rok. ÚJV Řež, který je stoprocentní dcerou skupiny ČEZ, je jedním ze zakládajících členů České vodíkové technologické platformy HYTEP, jejímž posláním je podpora vývoje vodíkových technologií a zavádění vodíkového hospodářství v ČR. 

Velkým hráčem do budoucna chce být i Rusko. Podle jeho „vodíkové strategie“ má do roku 2030 dosáhnout 20% podílu na světovém trhu, do roku 2035 vyvézt 2 miliony tun vodíku ročně a do roku 2050 15–50 milionů tun ročně. Konečný cíl 50 milionů mt/rok vývozu vodíku by odpovídal přibližně 160 miliardám kubíků zemního plynu ročně. „To by v podstatě nahradilo veškerý dnešní vývoz zemního plynu z Ruska do Evropy vodíkem,” uvedla analytická společnost S&P Global Platts.

Rusko zvažuje rozvoj vodíkových projektů založených na jaderné energii, zemním plynu a obnovitelných zdrojích a plánuje využít domácí zdroje, stávající trasy dodávek energie a blízkost potenciálních budoucích spotřebitelů v Evropě a Asii. Plánuje se vytvoření nejméně tří vodíkových klastrů – na severozápadě pro vývoz do Evropy, na východě pro dodávky do Asie a v Arktidě pro domácí využití vodíku a potenciální vývoz.

Podle analytické společnosti S&P Global Platts by cílový podíl Ruska na exportním trhu ve výši 15–50 mil. mt/rok představoval pro ruskou ekonomiku hodnotu 30–100 mld. dolarů, zatímco celková ekonomická hodnota dnešního vývozu ropy ve výši 5 mil. b/d činí přibližně 70–120 mld. dolarů. „Zdá se, že existují určitá konkrétní čísla, která podporují jejich národní cíl získat významný podíl na trhu s vodíkem,“ uvedla.

Kromě toho by měl být plynovod Nord Stream 2 do 10 let připraven na přimíchávání vodíku do jednoho nebo obou potrubí a jeho přepravu, Tím by se podle ruského ministerstva energetiky vyřešil problém přepravy, který zdvojnásobuje ceny vodíku.

Spolehlivý a obnovitelný, takový by měl být nový způsob nabíjení elektroniky, který vyvinuli vědci z Cambridge. Je založený na fotosyntéze řas, konkrétně využívá netoxické sinice zvané synechocytis, které přirozeně získávají energii ze slunce a pomocí fotosyntézy lze díky tomu nabíjet elektronická zařízení.

Vědci tento systém použili k nepřetržitému napájení počítače po dobu jednoho roku. Systém s řasami má velikost přibližně jako baterie AA, je vyrobený z běžných, levných a z velké části recyklovatelných materiálů. Elektrický proud generovaný fotosyntézou interaguje s hliníkovou elektrodou, která slouží k napájení mikroprocesoru. Může být snadno replikován a je schopen napájet velké množství malých zařízení jako součást internetu věcí.

Internet věcí je rozsáhlá a stále s rozrůstající síť elektronických zařízení, která shromažďují data v reálném čase prostřednictvím internetu. Každé spotřebovává malé množství energie, právě proto je napájení pomocí fotosyntézy pro tento účel vhodné. Fotosyntetické zařízení je schopno dodávat konstantní proud a zároveň jeho výhodou je, že se nevybíjí tak jako baterie, protože jako zdroj energie neustále využívá světlo. Může však fungovat i potmě, protože řasy si pomocí světla tvoří potravu, kterou spotřebovávají i pokud zrovna nejsou na světle, proto i v tuto dobu produkují elektrickou energii.

Podle vědců by napájení pomocí fotosyntézy mohlo být řešením pro potíže s napájením rostoucího množství zařízení, která jsou součástí internetu věcí, jelikož v současnosti jsou pro tento účel využívány lithium-ion baterie, ovšem světová produkce lithia je nedostatečná. Druhou současnou alternativou jsou fotovoltaická zařízení, ovšem ta zase využívají materiály s negativním dopadem na životní prostředí.

“První” autonomní nákladní loď na světě úspěšně absolvovala téměř 500 mil dlouhou plavbu v přeplněných vodách Tokijského zálivu, přičemž 99 % cesty absolvovala bez lidského zásahu, uvedl server Electrek.

Tuto čtyřicetihodinovou plavbu absolvovala nákladní loď Suzaku, kterou ovládala umělá inteligence s názvem Orca. Díky jejímu pokročilému softwaru proplula tato 749 tun vážící nákladní loď Tokijským zálivem, jedněmi z nejzatíženějších vod na světě, a bezpečně doplula do přístavu Tsumatsusaka v zálivu Ise.

Během cesty samostatně předešla stovce možných kolizí a na otevřeném moři se bez lidského zásahu vyhnula přibližně čtyřem až pěti stům jiných plavidel.

Za technologií autonomního řízení stojí izraelská společnost Orca AI, která primárně vyvíjí bezpečnostní softwary určené speciálně pro námořní plavidla. Hlavním cílem této společnosti je propojit lodě na moři s pobřežím pomocí nepřetržitých informací a tím lodním společnostem zajistit bezpečnou přepravu jejich nákladu. Zároveň poskytuje technologii, díky které se autonomní nákladní lodě stanou brzy realitou.

„První komerční autonomní plavba na světě je významným milníkem na této cestě rozvoje autonomních schopností komerčních lodí,“ uvádí spoluzakladatel a generální ředitel společnosti Orca AI Yarden Gross. „Očekáváme, že velké lodní společnosti budou implementovat pokročilé technologie umělé inteligence a počítačového vidění, aby zhmotnily tuto vizi autonomní lodní dopravy,“ dodává Gross.

Na pozadí zvyšování podílu obnovitelných zdrojů probíhá dnes v elektrické síti boj o chybějící setrvačnost. Právě setrvačnost přitom pomáhá udržovat elektřinu ve vedení tak “kvalitní”, jak jsme zvyklí.

Staré přísloví říká, že žádný dobrý skutek nezůstane nepotrestán – a to platí v případě pro zavádění „zelené energie“ do sítě, poznamenal nedávno časopis The Economist.

Nejde přitom o všeobecně známou nespolehlivost a nepředvídatelnost výroben solární a větrné energie v porovnání s energií z fosilních paliv. Všichni už vědí, že bez skladovacích zařízení, jako jsou velké akumulátory, které by situaci vyrovnaly, síť s vysokým podílem obnovitelných zdrojů jde provozovat těžko. Tento všeobecně známý problém britský časopis ovšem na mysli neměl: zelená energie s sebou totiž přináší i další, na pohled méně zjevný problém.

Setrvačnost výhodou

I když nepochybně budeme většinu čtenářů pouze zdržovat něčím, co dávno ví, musíme na začátek připomenout, že dnešní elektrické sítě využívají střídavý proud. V celé síti se tedy s především danou frekvencí „přepínají“ oba póly. Ke změně dochází 50krát za vteřinu, tedy s frekvencí 50 hertzů (Hz). Dnes je standardem frekvenci sítě udržovat velmi přesně a spolehlivě, aby se na ni uživatelé mohli spolehnout a používat bez problémů i zařízení, kterému by velké výkyvy frekvence mohly škodit.

Frekvence by totiž „sama od sebe“ nevydržela. Jakmile se změní spotřeba elektřiny (a tedy i její množství v síti), automaticky se začne měnit i frekvence. Pokud elektrárny vyrobí více energie, než kolik lidé v danou dobu odebírají, přebytečná energie se přemění na kinetickou energii. Jinak řečeno, generátory v síti se začnou točit rychleji – a z toho plyne, že frekvence v síti začne stoupat.

Pokud naopak spotřebitelé odeberou ze sítě více energie, než kolik elektrárny dodávají, přemění se část kinetické energie několikatunových generátorů na energii elektrickou. Otáčky pak začnou klesat – a zároveň s tím dochází nutně ke snižování frekvence.

Samozřejmě, s touhle situací lze něco dělat: výroby zvýšit nebo snížit. Hlídat frekvenci v síti je tedy nepřetržitá práce. Ovšem dispečerům a dalším v ní pomáhá tzv. rotační setrvačnost. Jde úplně jednoduše o důsledek skutečné fyzikální setrvačnosti turbín tepelných (tedy jak těch na fosilní paliva, tak jaderných) a vodních elektráren. Mají takovou setrvačnost, že malé výkyvy v síti dokážou účinně vyhladit. (U větrných elektráren to bohužel neplatí, protože bývají připojeny přes AC-DC-AC měniče, čímž dojde z velké části ke zrušení mechanické vazby mezi generátorem a sítí.)

Dejte tam kolo!

Setrvačnost rotujících zdrojů tedy pomáhá stabilizovat celou síť. Čím méně je turbín, tím menší je „setrvačnost sítě“. Pokud se objeví nějaký problém (výpadek zdroje nebo například rozvodny) v době, kdy je setrvačnosti nízká, může způsobit větší než obvyklou odchylku frekvence.

A v některých zemích s velmi vysokým podílem obnovitelných zdrojů začíná nedostatek rezervy rotační setrvačnosti v síti být již dnes pro jejich operátory problém, kterým stojí za to se zabývat.

Rekordně nízké hodnoty setrvačnosti zaznamenal vloni sever Evropy. Dalším místem, které se bojí nedostatku rotační setrvačnosti v síti, je Velká Británie. Ta vyrábí přibližně 30 % elektrické energie z větru a slunečního záření. Právě ve velké Británii také dochází v současnosti ke zkoušce řešení, které by mohlo pomoci klasické elektrické generátory nahradit.

Dne 17. března přestřihla společnost National Grid ESO – firma, která, jak napovídá její název, provozuje elektrickou síť v zemi – pásku při otevření elektrárny, kterou poblíž Keithu v severním Skotsku postavila norská společnost Statkraft (specialista na obnovitelné zdroje energie). Setrvačná energie je v této elektrárně uložena v páru ocelových setrvačníků. Každý z těchto setrvačníků váží 194 tun a otáčí se rychlostí až 500 otáček za minutu.

Druhý závod společnosti Statkraft by měl být otevřen na podzim poblíž Liverpoolu. Místo velkých hmot, které se otáčejí relativně pomalu, se bude spoléhat na menší, které se budou točit rychle (1 500 ot./min.).

Oba přístupy obsahují přibližně stejné množství setrvačnosti a v kombinaci bude tato dvojice ukládat přibližně 2 % rotační setrvačnosti, která je v současné době potřebná k podpoře britské rozvodné sítě. To odpovídá setrvačnému příspěvku konvenční uhelné elektrárny. Provozovatel britské sítě National Grid ESO navíc plánuje později v tomto roce přidat další dva systémy, které postavila společnost Siemens, a tím ještě zvýšit svůj potenciál pro ukládání rotační setrvačnosti.

Další možností je nestavět nové setrvačníky, ale využití starší rotační hmotu. Jinými slovy, změnit stávajících elektrárny tak, aby místo k výrobě elektřiny sloužily pouze k ukládání setrvačnosti. Britský provozovatel sítě ověřuje tento nápad v bývalé plynové stanici v severním Walesu, která od roku 2021 funguje k „akumulaci rotační setrvačnosti“, abychom tak řekli.

Vystřídané střídače

Stavba velkých setrvačníků ovšem není jedinou možností, jak si s problémem poradit. Jak jsme krátce zmínili (v jedné závorce), ke stabilizaci frekvence sítě se nedá používat řada větrných elektráren. Ale lze postavit i větrné elektrárny (DFIG nebo elektrárny se synchronním generátorem), u kterých je přidáním vhodného řízení možné emulovat chování konvenčního zdroje.

Další možností je postupně přenést regulaci sítě úplně na jiné prvky. Všechny větrné či solární parky (ale třeba i baterie) využívají pro připojení k síti střídače, tedy polovodičová zařízení, která mění stejnosměrný proud na střídavý.

Střídače se obvykle dnes nastaveny tak, aby „šly za sítí“ (anglicky se říká „grid following“), tedy přizpůsobují se frekvenci v síti bez ohledu na její hodnotu. Řízení sítě zůstávalo na konvenčních elektrárnách. Toto „parazitování“ je možné, když solární a větrná energie tvoří jen malou část celkového výkonu sítě. S tím, jak jejich podíl roste, je to čím dál větší problém.

Střídače však mohou být navrženy tak, aby místo toho byly „konstruktivní“ – pomáhaly s řízením sítě (anglicky se říká „grid forming“). Jinak řečeno, jsou naprogramovány tak, aby se chovaly podobně jako konvenční elektrárny. Nic se v nich samozřejmě netočí, ale reagují v krátkém čase na výkyvy v síti a poskytují okamžitou výkonovou rezervu. Použití takových střídačů by mělo umožnit snadnou integraci mnohem většího množství větrné a solární energie do sítě.

Na trhu byly ovšem dosud spíše vzácností. Ale například v Británii, která dále počítá s rychlým rozvojem obnovitelných zdrojů, v lednu však energetický regulátor Ofgem podepsal technickou normu popisující tato zařízení přijatelnou pro výrobce i poskytovatele síťových služeb. Očekává se, že díky tomu dojde k nasazení „grid forming“ střídačů ve velkém měřítku už během několika mála let.

Vzhledem ke své ostrovní poloze je pro takový experiment velmi vhodné místo; britská síť je totiž opravdu do značné míry „ostrovní“ (tj. oddělená od zbytku Evropy). Případný úspěch by určitě podnítil zájem dalších podobných elektrických soustav sítě. Ať už jsou fyzicky ostrovní (australská, irská), nebo pouze metaforicky (například texaská soustava má z našeho pohledu velmi překvapivě jen málo spojení se zbytkem Severní Ameriky). Větší sítě v Severní Americe a Evropě budou situaci zatím bedlivě sledovat, ovšem spíše zpovzdálí.

Setrvačníky baterie neporáží

Využití setrvačnosti je starý nápad, který se v posledních desetiletí podařilo významně vylepšit. Zdálo se dokonce možné, že by si mohly najít jako svébytný druh baterie i v energetice. To byla myšlenka za založením společnosti Beacon Power.

Beacon Power vznikla v roce 1997 jako dceřiná technologické společnosti SatCon. V roce 2000 vstoupila na burzu. Tehdy se ještě profilovala jako firma, která měla poskytovat energetickou zálohu pro různé podniky či provozy. Setrvačníků, které by sloužila k vyrovnání dodávek elektrického proudu například pro citlivá zařízení, jimž vadí krátkodobé výpadky či jen výkyvy frekvence.

Firma využívala možností, které skýtaly technologické pokroky posledních desetiletí 20. století. Jejím produktem jsou vakuové komory, ve kterých velmi rychle točí setrvačníky z uhlíkových vláken na speciálních ložiscích s velmi nízkým odporem. Setrvačníky se mohou točit frekvencí několika řádově desítek tisíc otáček za minutu.

Postupně ale změnila zaměření. Začala se zaměřovat na regulaci frekvence a další síťové služby. Nemohla sloužit jako dlouhodobá záloha, na to setrvačníky nemají dostatečnou kapacitu, ale zato mohou velmi rychle reagovat na výkyvy v síti, krátkodobě je pomoci regulovat, než naskočí (nebo se odstaví) výkonnější zdroje s delší reakční dobou.

Beacon Power nakonec mohla své vize realizovat díky pomoci americké vlády. Získala grant ze stejného programu jako výrobce solárních článku Solyndra, která pak velmi neslavně zkrachovala (a tím dosti pošramotila pověst programu, který ale ve skutečnosti jako celek nebyl vůbec neúspěšný).

Vzestup a pád

V roce 2009 společnost získala 43 milionů grantových dolarů a začala ve státě New York stavět velkou „farmu“ se setrvačníky o celkovém maximálním výkonu 20 MW. Stavba se zpožďovala, a když byla hotova, americký trh s elektřinou byl jiný. Krize výrazně snížila poptávku po elektřině, ceny šly dolů, klesla cena paliv (v USA hlavně zemního plynu).

Na trh také přišly nové plynové turbíny s kombinovaným cyklem, které byly schopny reagovat výrazně rychleji na požadavky po změně výkonu. Ceny regulace frekvence a dalších tzv. podpůrných služeb v USA prudce klesly. Když firma konečně provoz spustila, byla v podstatě na desetině toho, co firma předpokládala ve svém finančním plánu.

Beacon Power měla potíže s realizací svého provozu, který se proti plánu výrazně prodražil, pád cen za její produkty jí pak podrazil nohy úplně. Firma mezi lety 2004 a 2011 prodělal celkem 174 milionů dolarů a v říjnu 2011 vyhlásila bankrot. Zdálo se, že další Solyndra je na spadnutí. Beacon Power Půjčka byla sice podstatně menší než na panely (cca 43 milionů proti cca 540 milionům), ale také šlo o politicky stejně „výbušný“ případ.

Nakonec však nebylo – alespoň pro politiky – tak zle. Firmu za několik měsíců koupila soukromá investiční společnost Rockland Capital, která se zavázala splatit 70 % dlužné částky. Dokonce poskytla kapitál na stavbu další farmy o stejném výkonu v Pennsylvánii.

Ovšem setrvačníky jsou stále lepší na papíře než v praxi, jak zjistil i Rockland Capital. Ceny za regulace frekvence zůstaly tak nízko jako po krizi. V roce 2018 se i Rocklad setrvačníkových farem zbavil a prodal je společnosti Convergent Energy + Power, a pak po dalších akvizicích skončily v portfoliu fondu Energy Capital Partners.

V provozu jsou podle posledních informací stále obě farmy, každý o maximálním výkonu 20 MW (ten ovšem mohou poskytovat jen po dobu několika minut). O dalším rozvoji se nemluví, firma podle všeho v podstatě pokračuje v provozu v podstatě… inu, setrvačností.

Rychlejší schvalovací procesy a možnost ucházet se o financování z nástrojů Evropské unie – to jsou klíčové benefity plynoucí ze zařazení na seznam Projektů společného zájmu, který sdružuje evropské energetické projekty s nadnárodním významem. Na v pořadí již pátém seznamu, který zveřejnila v minulých dnech Evropská komise, je 98 projektů, z nichž v pěti případech se jedná o projekty typu smart grids. Takto se označují elektrické sítě, které kromě přenosu silové elektřiny nabízejí i datovou komunikaci. Ta umožňuje monitoring, ovládání a aktivní řízení spotřeby energie.

Souběžně s tím je však třeba podle odborníků navýšit i samotné kapacity těchto distribučních sítí, aby bylo možné do nich v následujících letech integrovat další obnovitelné zdroje. Česká republika a Slovensko (jde totiž o přeshraniční projekty) jsou aktuálně zapojené do tří z uvedených projektů.

Projekty společného zájmu (Projects of Common Interest – PCIs) hrají klíčovou roli v naplňování cílů, které si stanovila Evropská unie v oblasti energetiky a ochrany životního prostředí. Jsou definovány v Nařízení Evropského parlamentu a Rady Evropské unie č. 347/2013 a jejich smyslem je pomoc v dosažení cílů, jež byly schváleny jako závazné pro jednotlivé členské státy Evropské unie nebo obecně pro Evropu.

„Na seznam se dostávají projekty, které mají potenciál pomoci unii zajistit pro všechny její občany dostupnou, bezpečnou a udržitelnou energii a v dlouhodobém horizontu pomohou Evropské unii do roku 2050 dosáhnout i uhlíkové neutrality,“ popisuje Miroslav Kopt, vedoucí útvaru Strategických projektů společnosti EG.D.

Dostat se na tento seznam není úplně snadné. Projekt, který o to usiluje, musí splňovat poměrně náročné podmínky. Musí například mít významný dopad na energetické trhy a integraci trhů v nejméně dvou zemích EU. Zároveň by měl splňovat alespoň jedno z následujících kritérií: posilovat integraci trhu a přispívat k integraci sítí členských státům, zvyšovat hospodářskou soutěž na energetických trzích, pomáhat energetické bezpečnosti EU diverzifikací zdrojů či přispívat ke klimatickým a energetickým cílům unie integrací obnovitelných zdrojů energie a snižováním emisí CO2.

První dotovaný projekt

Seznam Projektů společného zájmu vydává Evropská komise každé dva roky již od roku 2013. Loni v listopadu zveřejnila již pátý seznam, který byl následně letos v dubnu i oficiálně schválen. Dostalo se na něj 98 energetických projektů, z nichž 67 je zaměřeno na přenos a skladování elektřiny, 20 projektů působí v oblasti plynu, šest se týká snižování CO2 a pět projektů se zabývá budováním inteligentních distribučních soustav, takzvaných smart grids.

„Projekty zařazené na seznam PCIs mohou těžit z řady benefitů. Mezi ty stěžejní patří možnost ucházet se o spolufinancování v rámci Nástroje pro propojení Evropy (CEF),“ vysvětluje Miroslav Kopt.

Z pohledu České republiky a Slovenska jsou na nejnovějším seznamu Projektů společného zájmu nejvýznamnější projekty zaměřené na transformaci distribučních soustav na již zmíněné smart grids. Z pětice přeshraničních projektů totiž tři vznikají ve spolupráci s českým EG.D nebo slovenskou Západoslovenskou distribučnou (ZSD). Dva z těchto projektů byly přitom mezi PCIs uvedeny již v roce 2019. Se zaváděním chytrých sítí totiž počítá Národní akční plán pro chytré sítě, který v roce 2015 zveřejnilo Ministerstvo průmyslu a obchodu. Tento plán prošel v roce 2019 aktualizací, jež představila plány do roku 2030.

„Již potřetí se na seznam PCIs dostal projekt ACON (Again COnnected Network), který vzniká na distribučních územích EG.D a ZSD. Propojení distribučních soustav obou zemí a jejich modernizace na standardy Smart Grids navazuje na historickou provázanost v rámci někdejšího Československa. ACON navíc navazuje na další projekty, které se v rámci regionu střední Evropy již realizují nebo je jejich realizace plánována,“ říká Stanislava Sádovská, projektová manažerka ZSD pro implementaci projektu ACON. Jak dodává, ACON byl vůbec prvním PCI Smart Grids projektem, který z evropských prostředků získal dotaci ve výši přes 91 milionů eur.

Unikátní síť

Druhým PCI projektem, který se na seznam na konci loňského roku již podruhé dostal, je Danube InGrid. „Na jeho realizaci se podílí Západoslovenská distribučná, Slovenská elektrizačná přenosová sústava a maďarský E.ON. Hlavním cílem projektu je vybudování inteligentní sítě v regionu západního Slovenska a severozápadního Maďarska. Důležitým aspektem je rozsáhlejší integrace obnovitelných zdrojů energie a udržení vysoké kvality a bezpečnosti dodávek energie,“ uvádí Tomáš Šipoš ze ZSD. Danube InGrid, podobně jako ACON, získal evropské spolufinancování ve výši 102 milionů eur.

Z trojice nových smart grids projektů se Česká republika angažuje také v projektu Gabreta Smart Grids. Na něm pracuje EG.D společně s německým Bayernwerkem. Inteligentní distribuční soustavy navážou na ty budované v rámci projektů ACON a Danube InGrid a vzniknout by tak měla v rámci Evropy naprosto unikátní síť.

Seznam smart grids projektů Evropská komise doplnila ještě projektem Karpatské modernizované energetické sítě (CARMEN) mezi aďarskem a Rumunskem a rovněž projektem Green Switch mezi Rakouskem, Chorvatskem a Slovinskem.

Smart Grids

Inteligentní sítě (anglicky smart grids) jsou silové elektrické a komunikační sítě, které umožňují regulovat výrobu a spotřebu elektrické energie v reálném čase, jak v místním, tak v globálním měřítku. Jejím principem je interaktivní obousměrná komunikace mezi výrobními zdroji a spotřebiči nebo spotřebiteli o aktuálních možnostech výroby a spotřeby energie. Součástí smart grids jsou digitální kontrolní a řídicí systém, integrované senzory monitorující chování sítě a automatické obnovování provozu po poruše. Díky tomu jsou v reálném čase dostupné informace o zatížení sítě, kvalitě dodávky, jejím přerušení apod. Jejich podstatou je vybavení zákazníků digitálními měřidly s obousměrným tokem informací v reálném čase, která umožňují tvorbu cenových tarifů podle aktuální situace v síti (tzv. chytré/inteligentní elektroměry) a v důsledku tak zákazníkům skýtají možnost efektivně řídit spotřebu, například ohřev vody, praní prádla či dobíjení baterií v době s volnou výrobní kapacitou.

Nová studie belgické vysoké školy Katholieke Universiteit Leuven varuje, že Evropa bude v budoucnu bojovat s obrovským nedostatkem důležitých surovin pro dosažení cílů v oblasti čisté energie. Výzkumníci upozorňují, že Evropu může v dohledné době trápit nedostatek kovů, které jsou potřebné pro výrobu baterií, větrných turbín nebo třeba solárních panelů.

Belgický výzkum tak upozorňuje, že snižování závislosti Evropské unie na fosilních palivech z oblasti mimoevropských zemí může být velmi obtížné. Zároveň hrozí, že se státům EU nepodaří splnit cíle pro snižování emisí skleníkových plynů. Informoval o tom deník Financial Times.

„Panuje velké riziko, že v souvislosti s aktuálním geopolitickým vývojem nebude mít Evropa dostatek kovů pro plnění svých klimatických cílů,“ uvedl pro FT Mikael Staffas, který je prezidentem společnosti Eurometaux, na jejíž popud celá belgická studie vznikla.

Studie došla třeba k tomu, že Evropa bude v dohledné době potřebovat až pětatřicetkrát víc lithia než nyní. Vědci zároveň čekají mnohem vyšší poptávku po mědi a niklu, která by vzhledem k současnému stavu mohla vzrůst až stonásobně.

Možností však Evropa do budoucna moc nemá. Nabízí se otevření zcela nových dolů nebo otázka spolufinancování nových projektů v oblasti těžby mimo Evropu a následné uzavírání dlouhodobých strategických partnerství.

Na probíhající klimatické změny reagují nejrůznější projekty. Řadí se mezi ně třeba i takzvaná plovoucí města, která se již brzy mají začít stavět – nebo to alespoň někteří tvrdí. Nejrůznější studie totiž naznačují, že stoupající moře může připravit o domovy několik stovek milionů lidí.

Za projektem stojí pracovníci z Jižní Koreje, kteří před několika dny představili první prototyp těchto plovoucích měst. Vědci jej navrhli tak, aby snadno odolal rostoucí hladině. Informoval o tom portál Dezeen.

Vědečtí pracovníci po celém světě čím dál víc varují před tím, že klimatické změny způsobí v příštích padesáti letech škody za biliony dolarů a zároveň se kvůli tomu může odstartovat významný proud nové klimatické migrace. Plovoucí města však mají tento problém podle jejich autorů efektivně řešit.

První návrh plovoucího města na světě přišel už před dvěma lety z dílny amerického startupu Oceaning. Od té doby se ale do něj zapojila třeba i jihokorejská firma Samoo či přístavní město Pusan. Všechny subjekty nyní společně představily první prototyp, který má už do tří let u jihokorejské metropole Pusan vyrůst.

Podle aktuálních představ by se do plánovaného města mělo vejít až dvanáct tisíc lidí. Počítá se celkem se třemi plošinami, které budou navzájem spojené mosty, s několika jídelními bary, studentskými kolejemi nebo třeba s dostatkem relaxačních míst. Celkově má projekt vyjít asi na 200 milionů dolarů a začít stavět by se mělo už příští rok.

Program OSN pro životní prostředí v roce 2019 spustil výzvu Hrajeme za planetu (Playing for the planet), jejímž cílem je zapojit herní studia do popularizace environmentálních témat. Dosud se této výzvy účastní 50 společností, které v součtu oslovují více než 130 milionů hráčů po celém světě. A ambice OSN jsou v tomto ohledu ještě vyšší.

Potenciál výzvy Hrajeme za planetu je zacílit až na 2 miliardy hráčů videoher. Smyslem je rozšířit povědomí o problémech životního prostředí a přiblížit lidem témata, která jim mohou připadat příliš abstraktní, a to včetně udržitelné energetiky či dopravy. Hry dokážou lidi vtáhnout do příběhu, přinutí je o něm přemýšlet a snažit se problém vyřešit. Změna myšlení se pak projeví i v reálném životě.

Jedním z úspěšných projektů je postapokalyptická hra Away: The Survival Series, kde hrajete za vakoveverku, která se snaží přežít v neustále se měnící krajině zpustošené klimatickou krizí, přičemž musí zachránit svou rodinu. Za hrou stojí nezávislé kanadské studio Breaking Walls. Ovšem k ekologii se hlásí i velcí hráči a značky, které jsou v herním průmyslu velmi dobře známé. Například Pac-Man vsadil na téma zalesňování. Microsoft do hry Minecraft implementoval iniciativu Postavme lepší svět. A Sony Interactive Entertainment se zavázali, že zjistí, jak by bylo možné využít pro rozšíření povědomí o problémech životního prostředí virtuální realitu.

Právě význam virtuální reality potvrdil i výzkum Stanfordovy univerzity. Pokusné osoby se ocitly například v tělech korálů. Technologie virtuální reality jim pomohla pochopit dopady odlesňování či okyselování oceánů. Hry ve virtuální realitě dokážou lidem přiblížit problémy, které jsou pro ně příliš vzdálené, abstraktní a těžko představitelné.

Výsledkem by tak měla ideálně být podpora širší veřejnosti pro udržitelná řešení, a to včetně odpovědného přístupu jednotlivců ke spotřebě energií či dopravě. Svým způsobem herní prvek v rámci iniciativy Hrajeme za planetu implementovali i v Google Flights, kde se při nákupu letenky dozvíte, jaká bude uhlíková stopa vaší cesty.

Známý taneční klub v Glasgow se rozhodl využít energie svých návštěvníků. Ukládá ji do podzemní baterie, ve které vydrží měsíce.

V době před pandemií vakcín, kdy se uzávěry protahovaly, se v médiích objevily ódy na ztracené radosti tanečního parketu. Vzpomínky na propocené noci v přeplněných klubech zachycovaly mnohé z toho, co nám Covid vzal: komunitu, svobodu a fyzickou blízkost.

Když se omezení začala uvolňovat, staly se hemžící se taneční parkety symbolem zotavení po celém světě. V SWG3 – uměleckém centru ve skotském Glasgow, kde se konají jedny z největších tanečních večírků ve městě – se v létě a na podzim roku 2021, ještě před příchodem varianty Omicron, lístky na klubové noci velmi čile prodávaly.

“Zájem o tyto akce byl silnější než kdy jindy, a to díky tomu, jak dlouho jsme si museli podobné zážitky odepřít,” řekl pro NY Times Andrew Fleming-Brown, výkonný ředitel SWG3. “Chyběl nám ten sdílený zážitek z tělesného tepla, kdy jsme byli pohromadě v plném sále.”

Co kdyby uvolňující zážitek na tanečním parketu mohl být dobrý nejen pro tělo a duši, ale i pro planetu? Tento měsíc začnou SWG3 a poradenská společnost TownRock Energy, která se zabývá geotermální energií, instalovat nový systém vytápění a chlazení z obnovitelných zdrojů, který využívá tělesné teplo tančících návštěvníků klubů.

To by mělo v důsledku snížit celkovou produkci uhlíku společnosti SWG3 o 60 až 70 procent. A nemusí se to týkat jen jí. TownRock a SWG3 nedávno založily společnost, která má pomáhat dalším prostorám pro pořádání akcí zavádět podobné technologie.

Šťastné seznámení

Townsenda a Fleming-Browna seznámil v roce 2019 společný přítel poté, co Fleming-Brown projevil zájem o to, jak by SWG3 mohla využívat nízkouhlíkové zdroje energie. Jednatřicetiletý Townsend je pravidelným návštěníkem klubové scény a na místě byl již několikrát. V té době přicházelo do SWG3 více než 250 tisíc lidí ročně, uvedla Flemingová-Brownová. Townsend ze své zkušenosti věděl, jak doslova „nažhavené“ takové davy mohou být.

Mnoho geotermálních energetických projektů zahrnuje hluboké vrty, které využívají přirozené teplo země (které v důsledku zhruba z poloviny vzniká rozpadem radioaktivních prvků v hlubinách Země, takže jde v důsledku alespoň částečně o teplo jaderné). Jejich hloubení však může být neúměrně nákladné. “Geotermální vrt by nás vyšel na miliony liber,” řekl Townsend novinářům. “Místo toho jsme si řekli, proč neshromažďovat teplo, které už máte u svých zákazníků, a pak ho využít k ukládání v zemi?”

Lidské tělo v klidu produkuje asi 100 wattů energie. Namáhavý tanec může tento výkon znásobit pětkrát nebo šestkrát. Taneční parkety v nočních klubech tedy jsou z podstaty velmi dobrým zdrojem tepla.

Pro zachycení této energie na SWG3 vyvinula společnost TownRock aplikaci pro již rozšířenou technologii: tepelné čerpadlo. Jedním z nejběžnějších tepelných čerpadel je chladnička, která udržuje chladný interiér tím, že přesouvá teplý vzduch do své vnější části.

S lidským teplem pod zem

Systém SWG3, nazvaný Bodyheat, bude ochlazovat prostor tím, že bude teplo tančících návštěvníků klubu odvádět nikoli do atmosféry, jako je tomu u běžného chlazení, ale celkem do sedmnácti vrtů hlubokých 150 až 200 metrů. Vrty promění horninu pod klubem v tepelnou baterii, která bude ukládat energii, aby mohla být využita k zásobování budovy teplem a teplou vodou.

Vývoj systému byl zahájen v roce 2019. Pandemické odstávky a s nimi spojená finanční nejistota projekt na několik měsíců pozastavily. Když se však kalendář akcí vyprázdnil, mělo vedení společnosti SWG3 čas na vypracování rozsáhlejšího plánu udržitelnosti budovy, v němž si stanovilo cíl dosáhnout do roku 2025 “nulových” emisí uhlíku.

Když se na podzim 2020 obnovily práce na projektu, stalo lidské teplot ústřední složkou konceptu vytápění. První fáze instalace byla dokončena na jaře 2021 zajišťuje vytápění a chlazení dvou hlavních prostor SWG3 pro pořádání akcí. Pozdější fáze nabídnou teplou vodu do koupelen a vytápění do foyer a uměleckých ateliérů. V té době se SWG3 bude moci zbavit svých tří plynových kotlů, čímž sníží svou roční produkci uhlíku až o 70 tun. V době stavby samozřejmě také provozovatelé nemohli tušit, že Rusko o rok později zaútočí na Ukrajinu a zemní plyn čeká větší prudké zdražování.

Nula není zadarmo

Systém není levný – lépe by bylo asi říci, že je drahý. Fleming-Brown odhaduje, že běžný systém vytápění a chlazení pro podobně velké prostory by stál 30 až 40 tisíc britských liber, což je v přepočtu zhruba 1-1,2 milionu korun. První fáze systému Bodyheat vychází na 350 tisíc liber, tedy něco přes 10 milionů korun.

V daném případě ovšem pomohla dotace. Glasgow v roce 2021 hostí celosvětový klimatický summit OSN. Došlo k vypsání speciálních programů a polovinu nákladů na první fázi pokryl grant ze skotského Programu přechodu na nízkouhlíkovou infrastrukturu a se zbytkem pomohla vládou podporovaná nízkoúročená půjčka. Fleming-Brown odhaduje, že díky úsporám na účtech za energii se investice vrátí přibližně za pět let. V případě plné ceny by se investice vracela nejspíše dlouhé desítky let.

Během vývoje systému Bodyheat si Townsend a Fleming-Brown uvědomili, že by jejich systém mohl fungovat i jinde. Nový společný podnik TownRock a SWG3 Bodyheat Club, založený v listopadu, má za cíl pomoci řadě prostor pro pořádání akcí a tělocvičen vybavit jejich budovy určitou verzí systému Bodyheat. Zájem již projevil berlínský klub SchwuZ, britský řetězec tělocvičen a skotská umělecká rada, která provozuje řadu kreativních prostor.

Townsend zdůraznil, že tato myšlenka není proprietární, není tedy chráněna žádným patentem či průmyslovým vzorem. “Pokud skončíme u toho, že se podobné systémy jako Bodyheat budou snažit zavést i další společnosti, aby byly udržitelnější, bude to fantastické,” řekl. “Chceme jen povzbudit rozvoj obnovitelného vytápění a chlazení.”

Tanec se k výrobě energie používal již dříve. Před více než deseti lety představila nizozemská společnost Energy Floors řadu dlaždic, které přeměňují kroky tanečníků na elektřinu. Klub Watt v Rotterdamu tyto dlaždice instaloval za velkého zájmu médií v roce 2008 a od té doby byly použity ve stovkách dalších projektů. Podobnou “kinetickou” podlahu, kterou navrhla britská společnost Pavegen, plánuje během svého ekologického turné v roce 2022 použít i skupina Coldplay. Townsend uvedl, že TownRock a Pavegen jednají o možné spolupráci.

Kinetické taneční podlahy produkují pouze malé množství elektrické energie. Tělesné teplo by mělo mít významnější dopad na produkci uhlíku, i když obecně řečeno, tanec není příliš efektivní způsob, jak vytvářet tělesné teplo.

Většina tanečních studií by pravděpodobně nebyla vhodnými kandidáty pro systém typu Bodyheat, protože tance obvykle nebývá aerobní – jinak řečeno, nebývá tak rychlý, aby se tanečníci dostatečně „rozehřáli“. Pomalé, metodické zahřívací cvičení, které tvoří velkou část většiny tanečních hodin, vytváří jen málo tepla; energický pohyb se odehrává jen v krátkých intervalech. Tělocvičny, které kladou důraz na aerobní cvičení, se zdají pro projekty, které mají energeticky využívat tělesné teplo, být vhodnější. (V některých případech by se také třeba produkce tepla dala doplnil třeba výrobou elektřinou z rotopedů, i když to je spíše marketingový tah.)

Pozitivní energie

Naproti tomu tanec možná není nejlepším zdrojem obnovitelné energie, ale je důležitý v jiném směru: vyprávění příběhů. Na získávání tepla z krys v posilovnách, které pumpují na běžeckých pásech, je cosi ponurého. Energie zrozená z tance – zrozená z radosti – zaujme představivost jiným způsobem.

“Původně jsme si nemysleli, že tanec bude tak velkou součástí tohoto projektu,” řekla Fleming-Brownová. “Ale ke sdělení myšlenky potřebujete vizuální jazyk a rychle se ukázalo, že emocionální spojení lidí s živou hudbou a tancem je [z hlediska vztahu s veřejností, pozn.red.] výhra.”

Aby pomohli ideu Bodyheat představit návštěvníků SWG3, probírají Fleming-Brown a Townsend různé způsoby, jak ilustrovat množství tepla, které tanečníci vytvářejí. Jednou možností je například s pomocí velkého teploměru nebo tepelné mapy podobné těm, které se používají ve zprávách o počasí. Townsendová navrhla uspořádat soutěž o to, kdo z tanečníků vyprodukuje nejvíce obnovitelné energie, ve které by „udržitelnost“ tedy de facto byla umělecké dílo.

Pro noční kluby mohou být systémy obnovitelných zdrojů energie jak podnikatelsky příznivou, tak ekologickou variantou. Do diskusí o změně klimatu se zapojují zejména mladí návštěvníci klubů. Třicetiletá Natalie Bryceová, pravidelná návštěvnice klubu SWG3, pro NY Times uvedla, že při výběru místa, kam si půjde zatančit, bere v úvahu ekologičnost klubu. “Všichni moji přátelé, kteří rádi chodí ven, se velmi zajímají o udržitelnost a o to, jak to, co děláme, ovlivňuje klima,” řekla.

Fleming-Brown také novinářům tvrdil, že někteří dýdžejové a další umělci se při vyjednávání o rezervacích ptají na přístup jeho organizace k ekologii. Pro takové případy má k dispozici opravdu silný kalibr.

Tepelné čerpadlo

Pokud se podíváte do encyklopedie, zjistíte, že tepelné čerpadlo pracuje na principu obráceného Carnotova cyklu. Chladivo v plynném stavu je stlačeno kompresorem a poté vpuštěno do kondenzátoru. Zde odevzdá své skupenské teplo. Zkondenzované chladivo projde expanzní tryskou do výparníku, kde skupenské teplo (při nižším tlaku a teplotě) přijme a odpaří se. Poté opět pokračuje do kompresoru a cyklus se opakuje.

Jednou z charakteristik práce tepelného čerpadla je topný faktor. Ten udává efektivitu práce tepelného čerpadla jako poměr vyrobeného tepla a spotřebované energie. Při výběru tepelného čerpadla je vždy nutné zohlednit, k jaké okolní teplotě se výrobcem uvedený topný faktor vztahuje.[1] Ukazatel se vypočítá jako poměr topného výkonu k příkonu při různých teplotách.

Principiálně jsou tepelná čerpadla obsahující pracovní okruh s kompresorem a pracovní látkou, historicky podle prvního účelu nazývanou chladivem, založena na objevu z roku 1755. Tehdy byla rozpoznána možnost, jak odnímat teplo chladnější látce a toto teplo předávat do látky teplejší. Tedy proti směru přirozeného přestupu tepla z látky teplejší do studenější. První využití tento princip našel v chladicím stroji, výrobníku ledu, který byl předveden v roce 1834 a první komerčně nabízený výrobník ledu byl na trh uveden v roce 1854.

Počátky tepelných čerpadel, tedy zařízení, jejichž primárním účelem bylo zvyšovat teplotu látky či prostředí na jejich sekundární straně, jsou částečně spjaty i s územím České republiky. A to s osobností Petera Rittingera (nar. 1811), který v roce 1855 navrhl zařízení k účinnějšímu odpařování solí nasycené důlní vody.

V bývalém Československu byla první tepelná čerpadla osazena již v 50. letech 20. století, uvádí server TZB-info. Například ve slovenské vodní elektrárně Trenčín byl v roce 1956 instalován systém využívající tepelný potenciál odpadní vody z chlazení generátorů.

Načíst další