ZACHRÁNI NAŠU CIVILIZÁCIU VODÍK, METÁN ALEBO NEČAKANÝ VEDECKÝ ČI TECHNOLOGICKÝ TRIK?

Dokážeme prekabátiť Carnota?

Spaľovanie fosílnych palív už dávno nie je inteligentným spôsobom, ako riešiť energetické potreby civilizácie. Vedci hľadajú iné cesty, no mnohé majú svoje mínusy.

Auto budúcnosti?(Zdroj: ARCHÍV AUTORA)

PRAHA. Vďaka Francúzovi Nicolasovi Sadi Carnotovi (1796 - 1832), ktorý je jedným zo zakladateľov termodynamiky, vieme, že pri premene energie na prácu prostredníctvom tepla teoretická účinnosť neprevyšuje 50 percent. Reálne sa pohybuje okolo 33 percent. Hovorí sa tomu Carnotov cyklus.

Z energie uhlia, plynu, uránu, benzínu, nafty či iného paliva nám teda slúži iba tretina; zvyšok sa stráca v podobe inej formy energie, ktorú v praxi nemožno využiť.

Aj to je jeden z dôvodov, prečo platíme za energie čoraz viac.

Palivo snov?

Mohol by raz dochádzajúcu ropu nahradiť vodík?

Čestný predseda českej Akadémie vied Rudolf Zahradník ho označil za palivo snov. Stalo sa tak na nedávnej pražskej konferencii s názvom Jadrová energetika: kedy sa stane obnoviteľným zdrojom?

Od vízie k realite však môžu uplynúť desaťročia, možno storočie. Vodík okrem toho nie je primárny zdroj energie, ale iba jej prenášač. Musí sa najskôr vyrobiť, čo stojí obrovské množstvo energie, a pretože Carnotov cyklus stále platí, budeme ho potrebovať zhruba trikrát viac, než koľko budeme môcť nakoniec využiť.

Riešenie na rovnakej konferencii navrhol Jaroslav Šesták z Fyzikálneho ústavu českej Akadémie vied: vybudujeme 5-tisíc jadrových reaktorov, ktoré dodajú potrebnú elektrinu na elektrolýzu vody.

Alebo ešte lepšie – navrhneme a postavíme asi polovičné množstvo vysokoteplotných reaktorov, ktoré budú vodu rozkladať tepelne. Tu sa možno Carnotovi trochu vyhneme.

Predstavme si dokonca, že sa - podobne ako pri automobiloch so spaľovacími motormi - vytvorí za čas, ktorý dnes asi nik nedokáže odhadnúť, kompletný logistický systém prepravy a distribúcie vodíku. Budeme ho spaľovať, opäť s účinnosťou necelých 40 percent, alebo zvíťazia palivové články s teoretickou účinnosťou vyše 90, skutočnou však necelých 50 percent?

Dokážeme tak odvrátiť hrozbu, že sa civilizácia, ktorá sa pýši mobilitou, zastaví. Skleníkové plyny z dopravy a strojov prestanú ohrozovať klímu.

Ešte sme nevyhrali

Či by sme použitím vodíka – aspoň teoreticky – predsa len vyhrali, ťažko povedať.

Vodík prenikne takmer každou substanciou. Nevieme, čo urobí v atmosfére. Neohrozí vodík prirodzené štruktúry Zeme či rastlín? Neprehĺbi jeho náhodný či pravidelný únik zatiaľ neznámym spôsobom skleníkový efekt?

Plyn je veľmi ľahký a ihneď by stúpal do najvyšších vrstiev atmosféry – čo by teda urobil trebárs s ochrannou ozónovou vrstvou? Navyše má vysokú únikovú rýchlosť, takže by mizol v mimozemskom priestore, čo by znamenalo postupnú stratu pozemskej vody.

Metánová šanca

Alternatívou vodíka by podľa Šestáka mohla byť metánová technológia.

Keby sa do metánu podarilo zasunúť jeden atóm kyslíka, získali by sme metylalkohol, vynikajúcu náhradu benzínu, čiže biopalivo, ktoré sa dnes problematicky získava z cukrovej trstiny a kukurice.

Pevné hydráty metánu (spojenie metánu s vodou) sú v obrovskom množstve na dne arktických morí, kde by sa dali ťažiť.

Necitlivá ťažba však dokáže narušiť, prípadne úplne zničiť krehký ekosystém morského dna. Okrem toho únik tohto skle­níkového plynu, 20-krát silnejšieho ako oxid uhličitý, zvyšuje nebezpečenstvo klimatickej zmeny. Ani pri použití metánu sa navyše nevyhneme Carnotovi.

Odkiaľ príde zmena?

Prekabátiť Carnotov cyklus dokážeme v podstate dvomi spôsobmi.

Predovšetkým zdrojmi poskytujúcimi energiu v obrovskom množstve, lacno a bez skle­níkových plynov. Ponúkajú sa jadrové zdroje: dnes už klasické uránové či skôr budúce vysokoteplotné s množivými reaktormi, thóriové či termojadrové.

Carnotovi sa možno vyhnúť aj vďaka obnoviteľným zdrojom, premieňajúcim energiu vetra, vody, prílivu a príboja, Slnka či zemského vnútra. Ich efektívnosť je však v porovnaní so zmienenými tepelnými zatiaľ zanedbateľná.

Môžeme si poradiť aj inak. Úplne novým technologickým či vedeckým objavom, ktorý profesor Šesták označil za trik.

Či a kedy nejaký vizionár vynájde takúto zázračnú technológiu, ktorá zabráni plytvaniu, sa zatiaľ nedá predpovedať. Čas, ktorý má naša civilizácia na zásadnú zmenu, však nie je nekonečný.

Kde sú vizionári?

Ako sme sa dočítali v článku Vladimíra Picka, nevyhnutne potrebujeme vizionárov, ktorí by prišli s jednoduchým „trikom“, ako prekročiť hranice dané tradíciou. Lenže – kde sú? Je také jednoduché nájsť nového Carnota, Maxwella alebo Einsteina?

Rovnakou otázkou sa zaoberá Lee Smolin v knihe The Troubles with Physics (na budúci rok ju pod názvom Fyzika v potížích vydá pražské nakladateľstvo Dokořán).

„Myslenie celého spoločenstva je často zviazané, lebo ho určuje jeho vnútorná organizácia. Naše základné otázky sú: Oceňujeme tú správnu fyziku? Poskytujeme uznanie tým správnym fyzikom? A z hľadiska samotného poznania: Kladieme si tie správne otázky?“

Smolin konštatuje, že veda nikdy nebola k vizionárom prívetivá. Možno preto, že málo pracovali a príliš rozmýšľali. Do vedy išli nie preto, že boli dobrí v škole, ale preto, že ich fascinovali otázky o podstate existencie, na ktoré nenašli odpovede v školských učebniciach.

Smolin definuje vizionára takto: Musí to byť vysoko nezávislá a silno motivovaná osobnosť natoľko oddaná vede, že sa ňou bude zaoberať aj vtedy, keď ho neuživí. Pozná sa podľa toho, že neprijíma predpoklady, ktorým väčšina z nás dôveruje.

Vizionár nemá rád pohľady cez rameno a už absolútne neznáša rady typu Nerozmýšľaj, nefilozofuj a pracuj.

Takže je vlastne pochopiteľné, prečo je vizionár v dnešnej technicky dokonalej vede, založenej na tímovej práci a zásade Publikuj, alebo zhyň, ohrozeným, ak nie už vymretým druhom.

(ač)
Nové energie

Z energie uhlia, plynu, uránu, benzínu, nafty či iného paliva nám slúži iba tretina; zvyšok sa stráca v podobe energetickej formy, ktorú nemožno využiť.

Nádejným palivom budúcnosti môže byť vodík – ak vyriešime všetky problémy spojené s jeho využitím.

Metán by mohol nahradiť biopalivo, ktoré sa získava z potravinových zdrojov.

Jeho únik by však zvýšil riziko klimatickej zmeny.

Protest ochrancov životného prostredia proti rastúcemu obsahu oxidu uhličitého v ovzduší má racionálny základ.
ILUSTRAČNÉ FOTO – REUTERS

Na spracúvanie osobných údajov sa vzťahujú Zásady ochrany osobných údajov a Pravidlá používania cookies. Pred zadaním e-mailovej adresy sa, prosím, dôkladne oboznámte s týmito dokumentmi.

Najčítanejšie na SME Tech

Inzercia - Tlačové správy

  1. Šesť dôvodov, prečo sa oplatí cestovať do Ruska
  2. Špeciálna príloha: Krížovky na leto
  3. S kreditkou začína pohodová dovolenka už na letisku
  4. Zmrzlina v Mekáči má u nás kratšiu záruku ako v Rakúsku. Prečo?
  5. Aká je ideálna vlhkosť a teplota v byte? Výskum hovorí jasne
  6. Veríte brusniciam pri zápaloch močových ciest? Nemusia stačiť
  7. Dobrú chuť: Letné šaláty a bizarné praktiky food fotografie
  8. Vyberiete si radšej romantický Paríž alebo slnečné Nice?
  9. O asistovanej reprodukcii sa šíri množstvo zavádzajúcich tvrdení
  10. Pivovar Šariš rozdá tisíce eur, o časti peňazí rozhodnú ľudia
  1. Šesť dôvodov, prečo sa oplatí cestovať do Ruska
  2. Špeciálna príloha: Krížovky na leto
  3. Najpredávanejšou jazdenkou v tuzemsku bola Škoda Octavia
  4. Gopass-dovolenka, ktorá sa oplatí
  5. OMV robí dovolenku pre vodičov oddychom
  6. OMV robí dovolenku pre vodičov oddychom
  7. S kreditkou začína pohodová dovolenka už na letisku
  8. Zmrzlina v Mekáči má u nás kratšiu záruku ako v Rakúsku. Prečo?
  9. Dubravské Čerešne majú sladké prekvapenie pre najrýchlejších!
  10. Aká je ideálna vlhkosť a teplota v byte? Výskum hovorí jasne
  1. Aká je ideálna vlhkosť a teplota v byte? Výskum hovorí jasne 32 578
  2. Zmrzlina v Mekáči má u nás kratšiu záruku ako v Rakúsku. Prečo? 21 675
  3. Infografika: Slováci minuli na Pohode historicky najviac peňazí 20 421
  4. Dobrú chuť: Letné šaláty a bizarné praktiky food fotografie 10 435
  5. Šesť dôvodov, prečo sa oplatí cestovať do Ruska 9 681
  6. Vyberiete si radšej romantický Paríž alebo slnečné Nice? 6 429
  7. Veríte brusniciam pri zápaloch močových ciest? Nemusia stačiť 4 711
  8. O asistovanej reprodukcii sa šíri množstvo zavádzajúcich tvrdení 3 656
  9. Pivovar Šariš rozdá tisíce eur, o časti peňazí rozhodnú ľudia 2 798
  10. S kreditkou začína pohodová dovolenka už na letisku 2 241