Energie - čím vyspělejší společnost, tím je jí větší potřeba. Lidstvo je na ní závislé. Stále více se však objevují vize, že jí nebude dost. Co s tím? Obecně všichni souhlasí, že bychom se místo pod sebe měli více dívat vzhůru. Do vesmíru. Je tam Slunce nebo také černé díry: oboje podle astronomů přestavuje obrovský energetický potenciál. A další řešení přicházejí z vědeckých a výzkumných pracovišť. V běžném životě se začínají realizovat dříve mnohdy těžce představitelé nápady, jako například inteligentní domy nebo elektromobily. Co všechno je už možné a kam až lze jít dál, probírali hosté ve Fokusu Václava Moravce.
„Černá“ energie má budoucnost. Jen místo uhlí se bude těžit z vesmírných děr
Bezdrátová, úsporná, soběstačná, čistá - taková by měla být energie v budoucnu, shodují se energetičtí odborníci. Jenže kde takovou vzít?
„Můžeme nejen využívat energie, která je na zemi, ale i energie všude ve vesmíru. Dokážu si představit, že jednou bude energetika vypadat tak, že budeme mít kolem Země prsten, řekl bych, primitivních slunečních panelů, které nám budou přinášet daleko více energie než dnes. A nebude ani problém, když Slunce zrovna nebude svítit, protože ve vesmíru svítí nepřetržitě,“ konstatoval astrofyzik a popularizátor vědy Jiří Grygar.
Podle něho také díky astronomům už víme, že existují černé díry, které jsou obrovskou zásobárnou energie. Nesvítí samy o sobě, ale díky materiálu, který na ně dopadá, což mohou být i obyčejné „odpadky“ vesmíru. „A ukazuje se, že účinnost těchto procesů je mnohonásobně vyšší než u Slunce. Navíc, černá díra rotuje, což znamená, že by šlo využít i její rotační energii. A tam účinnost může být ještě jednou tak vyšší,“ vysvětluje Grygar.
Dokázali jsme už využít termonukleární reakci - ve vodíkové bombě, tedy nejhorším možným způsobem. Ale kdybychom dokázali napodobit sluneční stroj, tak by to bylo geniální.
Černá díra ve vesmíru
Další výzvou je podle astronoma Grygara to, že by bylo optimální spotřebovávat energii přímo na místě jejího zdroje. „Od globální elektřiny bychom měli přejít na možnost vyrábět energii tam, kde ji potřebujeme. Nejlepší je nemít dráty,“ dodává.
Drábová: Čtvrtá energetická revoluce spočívá ve zdokonalení skladování elektřiny
V dějinách lidstva můžeme mluvit o třech energetických revolucích. První bylo ovládnutí ohně, druhou ovládnutí fosilních paliv, třetí ovládnutí jádra. Nabízí se otázka, co bude tou čtvrtou, o které se hovoří v souvislosti se všemi možnými novými technologiemi, podporami obnovitelných zdrojů a snahami o omezení emisí.
Pro někoho to může být vesmír jako lokalita, ze které budeme „těžit“ a zároveň přímo spotřebovávat energii, podle dalších odborníků je ale potřeba primárně zdokonalit samotný proces skladování energie. „Pro mě by čtvrtá energetická revoluce znamenala naučit se využívat potenciál obnovitelných zdrojů mnohem více než dosud, zvláště při výrobě elektřiny. Ale na to bychom museli zvládnout takovou maličkost jako skladování elektřiny za rozumnou cenu a v dostatečném množství,“ říká předsedkyně Státního úřadu pro jadernou bezpečnost Dana Drábová.
Drábová míní, že fosilní paliva, která „jsou spolutvůrcem světa, tak jak ho známe a který je pohodlný“, se asi nikdy zcela nevyčerpají. Jen přestanou být schopná krýt tři čtvrtiny energetických potřeb lidí, jak tomu je dosud. Co tedy místo nich? Podle odborníků není odpověď tak těžká. Stačí se prý soustředit na to, kam cílili i naši předci: na obnovitelné zdroje.
Dana Drábová
- Obnovitelné zdroje energie jsou ty, které se v blízkosti zemského povrchu přirozeně obnovují v průběhu jejich využívání. Hlavně jde o sluneční záření, větrnou energii, vodní energii, energii přílivu, geotermální energii a biomasu. V jejich čerpání lze tedy teoreticky pokračovat další miliardy let.
- Globálně převažují vodní elektrárny s více než 16% podílem, v Evropě s dvanáctiprocentním. A v Česku pouze s tříprocentním. Rekordmanem je v tomto ohledu Norsko. Díky příznivým geografickým podmínkám z vody vyrobí 97 % elektrické energie.
- Masivní investice do větrných elektráren v posledních letech výrazně zvedly podíl větrné energie při výrobě elektřiny v několika evropských zemích. Jasně dominuje Dánsko s 44 % své celkové výroby. V rámci Evropské unie je to už osm a půl procenta, v Česku zatím marginálních šest desetin.
- Solární panely se v Česku začaly instalovat v roce 2009, v současnosti vyrobí přes dvě procenta elektřiny, podobně jako v ostatních zemích Evropy. Nadprůměrné je při využívání slunečního záření Německo se sedmi procenty.
Koneckonců, cynicky řečeno, člověk sám o sobě je také obnovitelný zdroj. A také je to stroj, který umí konat práci, takže lidstvo nebude nikdy u konce s energií. Dokud tady bude, bude moci tu práci vykonávat. Ale ne že by to lidé dělali rádi, mnozí z nich už této činnosti odvykli.
Lidstvo sice i v dnešní době energii skladovat umí, a to ve formě baterií, jenže ty jsou stále málo účinné. Lepší, výkonnější a levnější baterie je nejen podle Drábové proto jedna z cest k tomu, jak si pomoci a jak významně zvýšit využitelný potenciál „přerušovaných“ obnovitelných zdrojů. Tedy z energie větru nebo slunce, které jsou do značné míry závislé na denním, respektive ročním chodu počasí.
Hlavní cíl je zlepšit využití kvantové mechaniky v praxi. Co my tady dokážeme v elektrárně, jsou naprosto nepatrné účinnosti, které jsou směšně malé.
Dá se tak zjednodušeně podle Drábové říci, že každý gram nějaké hmoty, který bychom uměli - což zatím neumíme - úplně přeměnit na energii, by pokryl zhruba třetinu roční spotřeby elektřiny v Česku. Tedy 25 terawatthodin. „Potenciál přírody je obrovský, my z něj známe jen zlomeček," konstatuje.
Svět dostatku energie za rozumnou cenu se chýlí ke konci
Václav Smil, jeden z nejuznávanějších vědců a původem Čech, ve svých knížkách upozorňuje, že lidstvo má ve využívání energie obrovské rezervy. Efektivitu bychom podle něj mohli zvýšit o 30 až 40 procent. Odborníci se ale shodují, že abychom to změnili, bylo by nejprve potřeba se zbavit pocitu, že je energie nevyčerpatelná. Je totiž stále pro většinu lidí dostupná, a tak si řada z nich ani neuvědomuje její hodnotu, míní.
„Myslím si, že to tak je. Energie, ač se nám to častokrát tak nezdá, je příliš levná na to, aby nás to skutečně nutilo šetřit. A tím neříkám, že je pro každou domácnost levná a ani to, že bude nadále levná. Přece jen se blížíme k tomu, kdy energetika a způsob, jakým si ji opatřujeme, bude muset nějakým přerodem projít," upozorňuje Drábová.
U konce s energií (zdroj: ČT24)
Zdůrazňuje, že je potřeba zejména nalézt způsob, jak se vyrovnat s tím, že lidí je stále více. Dnes zhruba sedm miliard, do roku 2040 možná devět. Ročně tak přibývá 80 milionů lidí, což je vlastně jedno „nové“ Německo. A kdyby všichni tito lidé chtěli dosáhnout úrovně západního světa, tak je potřeba důsledně zvážit, co přesně to bude energeticky znamenat. „Musíme uvažovat o tom, že svět dostatku energie za rozumnou cenu se krok po kroku chýlí ke konci. Což ale nemusí být katastrofa. Můj dobrý známý, profesor Miroslav Bárta, když hovoří o kolapsech, říká, že to není katastrofa, ale příležitost pro zjednodušení a změnu stylu, který už dále nebude fungovat," vysvětluje Drábová.
Člověk je velmi inovativní a flexibilní druh, když mu teče do bot. Takže až poteče do bot, tak pak si poradí.
Všichni budeme mít do roku 2020 chytrou domácnost
Dům v roce 2020 bude pravděpodobně místem, které bude pod taktovou jedné malé krabičky. Evropská unie totiž požaduje, aby již za pět let všechna měřicí zařízení v domě či bytě byla vybavena bezdrátovým vysílačem. O co jde? Zařízení příjme informace z měřičů různých přístrojů v domě, zaznamená je a dá uživateli vědět, jaký je aktuální stav, tedy kolik spotřebovává energie a jak efektivně. „Na základě informací, třeba z vlhkosti nebo teploty v místnosti, vyhodnotí, kdy se má například sepnout topení,“ vysvětluje autor projektu Pavel Mašek z Fakulty elektrotechniky a komunikačních technologií VUT Brno.
Úspora takového řešení by mohla být podle tvůrců až 30 procent. Tato aplikace se na začátku příštího roku v praxi rozběhne v Rakousku. To má totiž podle Maška podobně jako Holandsko náskok před Českou republikou, která stále není na spuštění takové aplikace připravená.
Energetické chování omezují i klimatické změny
Češi podle šéfporadce ministra životního prostředí Petra Kalaše stále lpí na tradiční energetice. To je podle něho i důvod, proč se zmíněné inovativní řešení zavádí v Rakousku, a ne v Česku. „V Rakousku existují energeticky nezávislé obce už léta a záleží to na moudrosti a ekonomické vizi zastupitelů obcí. Řadu podobně orientovaných procesů podporujeme i na ministerstvu životního prostředí, v rámci unijních dotací. Konkrétní realizaci ale často brání nedostatek financí municipalit, které jsou nutné na spoluúčast na projektu, nebo také nedostatek znalostí zastupitelů,“ vysvětluje Kalaš.
Obec Kněžice ve Středních Čechách se pyšní titulem „energeticky soběstačná obec"
Na energetický sektor obecně také v posledních letech mnohem více dopadají klimatické změny a ty pak omezují i budoucí energetické chování. Pozornost se stále více upíná na nízkoenergetickou a nízkoemisní ekonomiku. Podle Kalaše jde vlastně o přechod od „nákladné robustnosti, dostatku kapacit a energie k tomu, co by nazval úspornou efektivností“. Klíčem k tomu se mají stát právě zmíněná inovativní řešení, která mimo jiné umožní redukovat emise nebo třeba zdokonalí skladování energie.
Stále si zcela neuvědomujeme hodnotu energie, protože pořád ještě žijeme v době dostatku ekonomicky dostupné energie. A to nám brání ve změnách, které však potřebujeme udělat. Ten proces pak znamená řadu opatření technologických, ale i postojových.
Lépe skladovat energii by mohl umožnit i nový typ baterie. Ta vzniká díky dalšímu projektu na Fakultě elektrotechniky a telekomunikačních technologií VUT Brno. Pracuje na principu lithia a síry namísto v současnosti běžně využívaných keramických materiálů. „Síra má mnohem větší kapacitu než dnešní materiály," vysvětluje realizátor projektu Ondřej Čech hlavní výhody. Pokud se vše podaří dotáhnout do konce, kapacitu konvenční baterie může tato novinka předčít až pětinásobně.
Průmysl váhá s investicemi do nových technologií
Letitým problémem v Česku je i to, že průmyslu se zatím příliš nevyplácí do nových technologických řešení investovat. Podle energetických odborníků to však především záleží na vizionářském duchu vedení firem. Management musí odhadnout, jak se bude vyvíjet energetická scéna, na desítky let dopředu a na základě toho rozhodnout, zda se do nějaké myšlenky vyplatí investovat. A to nebývá jednoduché.
Máme řadu nápadů, vynálezů a idejí, ale náš systém je pomalý, aby to dovedl aplikovat, protože trh ještě neexistuje a ještě tyto nové produkty nevyžaduje.
Těžba uhlí v lomu ČSA
Odhad budoucího energetického vývoje je zapotřebí i v případě tolik diskutovaného problému s prolomením limitů těžby na hnědouhelných dolech v Česku. Ministerstvo průmyslu a obchodu (MPO) nyní navrhuje, aby se ještě v letošním roce prolomily limity na dole Bílina, a otázku prolomení na dole ČSA ministerstvo navrhuje znovu otevřít až v roce 2020. Proti prolomení dlouhodobě protestují ekologové a převážná část obyvatel Horního Jiřetína a dalších obcí, kteří by kvůli těžbě museli opustit své domovy.
„Nejde jen o jeden konkrétní důl, ale principiální dilema, zda česká energetická politika bude ještě další desítky let silně závislá na uhlí, anebo zda od toho budeme ustupovat. Debata byla ukončená v roce 1991, kdy se rozhodlo, že uhlí odepíšeme, ale my se k ní neustále vracíme. Celá diskuse začala proto, že jedna část těžebních společností přestala být státní a stala se soukromou se svými cíli,“ vysvětluje ekolog a energetický analytik Vojtěch Kotecký.
Generální ředitel a předseda představenstva ČEZ Daniel Beneš však upozorňuje, že jakékoliv hodnocení je potřeba realizovat s ohledem na čas. Podle něho totiž mohou být zavedeny chytré sítě a bude třeba i vysoká energetická účinnost, ale je otázkou, kdy to vše přijde. „Myslím si, že po roce 2020 i 2030 budeme ještě potřebovat uhlí,“ zdůrazňuje.
Horní Jiřetín: Demonstrace za zachování těžebních limitů
Argumenty ekologů, že dnes uhlí v Česku slouží především k výrobě elektřiny, kterou vyvážíme, a tedy nepotřebujeme pro svou vlastní potřebu, a přitom tím zároveň při jeho těžbě a spalování významně škodíme životnímu prostředí, nebere. „Energetická politika je postavená ideálně tak, aby byla soběstačná. Je pravda, že dnes vyvážíme 15–16 terawatthodin elektřiny ročně, ale v roce 2030 budeme pravděpodobně deficitní, protože polovina uhelných elektráren se zavře. Investiční rozhodnutí v energetice se dělají na desítky let dopředu. A to je potřeba vše skloubit,“ říká Beneš.
- České elektrárny loni vyrobily 86 tisíc GWh elektrické energie, o třetinu víc než v roce 1990.
- Česko je třetím největším vývozcem elektřiny v Evropě.
- Po roce 1989 začalo Česko snižovat podíl elektrické energie vyrobené spalováním paliv – ze 78% podílu na celkové výrobě na současných 58 %. A to za cenu hlavně zvětšujícího se podílu elektřiny z jádra – ten byl v roce 1990 pětinový, po otevření druhé jaderné elektrárny v Temelíně v roce 2002 se vyšplhal až na současných 35 %.
- Česko výrazně zaostává ve výrobě elektrické energie z obnovitelných zdrojů – její podíl je u nás jen šestiprocentní, přičemž evropský průměr je 22 % a ten celosvětový 20 %. Globálně ale spalování paliv ve výrobě elektřiny dále dominuje, v roce 2012 se tak na světě vyrobilo 70 % elektrické energie, z jádra 11 %.
Téma limitů by se na jednání vlády mohlo podle ministra průmyslu a obchodu Jana Mládka (ČSSD) dostat v listopadu či prosinci a má o nich ještě jednat i tripartita. Podle premiéra Bohuslava Sobotky (ČSSD) by měla vláda definitivně rozhodnout do konce roku.