Problémů je v moderním světě dost. Navzdory předpovědím spisovatelů sci-fi lidé nebyli schopni překonat hlad a infekční nemoci dodnes představují smrtelnou hrozbu pro životy a zdraví lidí žijících na Zemi. Hlavním problémem je ale vyčerpání zdrojů, které dávají energii naší civilizaci. Východiskem se může stát nový netradiční zdroj energie. Co je míněno tímto pojmem?
Co je to?
Zjednodušeně řečeno, nekonvenční zdroj energie je způsob jejího získávání, který se nevyužívá v průmyslovém měřítku, je experimentální a pro širší využití po celém světě se teprve připravuje. Ale hlavním rozlišovacím znakem těchto metod získávání energie je jejich úplná ekologická bezpečnost a obnovitelnost.
Může to zahrnovat větrné farmy, solární panely, přílivové elektrárny. Kromě toho může stejná třída zahrnovatbioplynové stanice, stejně jako slibné projekty termonukleárních elektráren (i když v nedohlednu).
Solární energie
Tento nekonvenční zdroj energie lze nazvat „nekonvenčním“jen relativně. Jediným důvodem je, že v současné době není technologie využívání sluneční energie na Zemi příliš rozvinutá: ovlivňuje znečištění atmosféry a solární články jsou stále velmi drahé. Prostor je jiná věc. Solární panely jsou k dispozici na všech kosmických lodích a pravidelně poskytují jejich vybavení bezplatnou energii.
Nelze předpokládat, že tento „netradiční“zdroj energie upoutal pozornost lidí až v naší době. Slunce bylo od pradávna volným zdrojem tepla. Dokonce i civilizace Sumeru používala na střechách domů nádoby, ve kterých se v horkých letních dnech ohřívala voda.
V zásadě se od té doby situace příliš nezměnila: tato oblast energetiky se efektivně rozvíjí pouze v těch zemích, kde jsou opuštěné a horké oblasti. Například většina Izraele a Kalifornie ve Spojených státech dostává energii generovanou solárními panely. Tato metoda má mnoho výhod: moderní fotovoltaické články se vyznačují zvýšenou účinností, takže každý rok bude svět schopen vyrábět více a více zcela čisté a bezpečné energie.
Bohužel cena technologie (jak jsme již mluvili) je stále vysoká a při výrobě baterií se používají tak toxické prvky, že se dá mluvit o jakési ekologiistává se zcela bezpředmětným. Japonci jednají poněkud jinak, v praxi široce využívají netradiční a obnovitelné zdroje energie.
Japonská zkušenost
Samozřejmě, že solární panely se více či méně používají také v Japonsku. V posledních letech se ale vrací k praxi s tisíciletou historií: na střechy domů jsou instalovány vodojemy a černé trubky, v nichž se voda ohřívá slunečními paprsky. Vzhledem k zoufalé energetické situaci v této ostrovní zemi jsou úspory nákladů značné.
V současné době se analytici domnívají, že do roku 2025 solární energie zaujme společensky významné pozice ve většině zemí světa. Stručně řečeno, využívání netradičních zdrojů energie by v příštích 50-70 letech mělo být masivní.
Bioplyn
Všechna velká lidská sídla od nepaměti čelila jednomu společnému problému – plýtvání. Celé řeky odpadních vod se ještě zvětšily, když člověk ochočil dobytek a prasata a začal je ve velkém chovat.
Když nebylo mnoho odpadu, mohl být použit k hnojení polí. Jenže v tu chvíli, kdy se počet stejných prasat začal počítat na miliony, bylo potřeba to nějak vyřešit. Faktem je, že čerstvé výkaly tohoto druhu zvířat jsou pro rostliny prostě toxické. Aby byly užitečné, je potřeba vydržet kaši, provzdušnit ji a částečně použít léky na stabilizaci hladiny pH. Je to velmi drahé.
Bioplyn je nejstaršítrend
Vědci rychle upozornili na zkušenost starověké Číny a Indie, kde již před naším letopočtem lidé začali využívat metan získaný hnijícím domovním odpadem. Poté se používal nejčastěji k vaření.
Ztráty plynu byly velmi velké, ale na zjednodušení domácího úkolu to stačilo. Mimochodem, v těchto zemích se taková řešení aktivně používají dodnes. Bioplyn jako nekonvenční zdroj energie má tedy velkou perspektivu, pokud k problematice přistoupíme s využitím moderních technologií.
Byla navržena technologie pro zpracování odpadních vod z chovů hospodářských zvířat, jejímž výsledkem byl na výstupu čistý metan. Problémem jeho rozvoje je, že takové podniky je možné zakládat pouze v regionech s rozvinutým chovem zvířat. Kromě toho jsou vyhlídky na zvýšení produkce bioplynu tím nižší, čím více se v zemědělských podnicích používá antibiotik a detergentů: i jejich malé množství inhibuje fermentaci, v důsledku čehož je veškerý hnůj pokryt plísní.
Větrné generátory
Pamatujete si na Dona Quijota s jeho „obry“? Myšlenka využití síly větru vzrušovala mysl vědců již dlouho, a proto velmi brzy našli cestu ven: větrné mlýny začaly pravidelně poskytovat rychle rostoucí městské populaci prvotřídní mouku.
Samozřejmě, když se objevily první generátory elektrického proudu, mysli vědců se znovu zmocnily stejné myšlenky. Jak je možné, že nechcete využívat neomezenou sílu větruzískat bezplatný proud?
Tato myšlenka byla rychle uvedena do praxe, a proto v Japonsku, Dánsku, Irsku a USA nyní existuje poměrně málo oblastí, jejichž zásobování elektřinou je z 80 procent nebo více s využitím větrných mlýnů. V USA a Izraeli dnes již existuje více než desítka firem, které vyvíjejí a instalují větrné generátory – jedná se o velmi perspektivní netradiční zdroj energie. Definice „nekonvenčního“zde není příliš vhodná, protože větrná energie má dlouhou historii.
V jejich případě je také dost problémů. Elektřina je samozřejmě zdarma, ale k instalaci větrného mlýna je opět potřeba pouštní oblast, kde většinu roku fouká vítr. Navíc náklady na výrobu a instalaci výkonného generátoru (s výškou stožáru několik desítek metrů) dosahují desítek tisíc dolarů. A proto si zdaleka ne všechny země mohou dovolit „bezplatnou“elektřinu, ve které je samotná možnost výroby elektřiny větrnou energií zcela reálná.
Energie jaderné syntézy
Toto je konečný sen mnoha moderních fyziků. Práce na omezení termonukleární reakce začaly v 50. letech minulého století, ale zatím se nepodařilo získat funkční reaktor. Nicméně zprávy z těchto front jsou poměrně optimistické: vědci naznačují, že v příštích 20-30 letech budou stále schopni vytvořit funkční prototyp.
Mimochodem, proč je tato oblast vědy tak důležitá? Faktem je, že když se dva atomy vodíku nebo helia spojí, vytvoří sestotisíckrát více energie, než kdyby se rozpadlo několik tisíc jader uranu! Zásoby transuraniových prvků jsou velké, ale postupně se vyčerpávají. Pokud se vodík použije k výrobě energie, jeho zásoby na naší planetě vystačí na stovky tisíc let.
Představte si kompaktní reaktor, který může fungovat několik desetiletí bez doplňování paliva a plně poskytuje elektřinu obrovské mimozemské základně! Termonukleární netradiční zdroj energie je praktickou šancí pro celé lidstvo a dává příležitost zahájit rozsáhlý průzkum vesmíru.
Tato technologie má bohužel mnoho nedostatků. Za prvé, stále neexistuje jediný víceméně funkční prototyp a průlomy v tomto směru byly velmi, velmi dávno. Od té doby bylo málo slyšet o skutečném úspěchu.
Za druhé, fúze lehkých jader produkuje obrovské množství lehkých neutronů. I hrubé výpočty ukazují, že prvky reaktoru se za pouhých pět let stanou tak radioaktivními, že se jejich materiály začnou rozpadat a zcela degenerovat. Jedním slovem, tato technologie je extrémně nedokonalá a její vyhlídky jsou stále vágní. I když jsou však alespoň hrubé výpočty správné, pak se tento nekonvenční alternativní zdroj energie jistě může stát skutečnou spásou pro celou naši civilizaci.
Stanice přílivu
V mýtech a tradicích národů světa můžete najít mnoho odkazů na tytobožské síly, které řídí příliv a odliv. Člověk byl v úžasu nad gigantickou silou, která dokázala uvést do pohybu takové masy vody.
S rozvojem průmyslu se lidé samozřejmě opět obrátili k přílivové energii, což umožnilo vytvořit elektrárny, které do značné míry opakují myšlenky dlouhodobě testovaných a osvědčených vodních elektráren. Výhodou je levná energie, naprostá absence nebezpečných odpadů a nutnost zaplavování půdy, jako je tomu u vodních elektráren. Nevýhodou jsou vysoké náklady na stavbu.
Závěry
Ve výsledku můžeme říci, že netradiční obnovitelné zdroje energie mohou poskytnout lidstvu levnou a čistou elektřinu asi ze 70 %, ale pro jejich masové využití je nutné snížit náklady na technologie.
