Musíme omezovat emise skleníkových plynů a vymanit se z energetické závislosti na politicky nestabilních regionech, zní z úst většiny evropských politiků. Ale jak? Jednou ze slibných možností jsou větrné elektrárny. Ty se sice nejspíš ve velkém neuplatní ve střední Evropě, kde vydatně fouká jen na některých místech, ale v přímořských státech bezesporu ano.
I tam má ovšem tento zdroj energie své nedostatky. Tím hlavním je skutečnost, že nejvíc fouká v noci, kdy je spotřeba elektřiny nejmenší. A naopak ve špičkách energie chybí. Odborníci proto zkoumají různé možnosti, jak přebytečnou elektřinu schovat na horší časy.
Nadějný projekt nedávno zahájila společnost Baltic Sea Solutions na západním pobřeží dánského ostrova Lolland. Elektřina z větrných turbín putuje do speciálního kontejneru, kde se elektrolýzou rozkládá voda na kyslík a vodík. Kyslík se zatím nijak nevyužívá, vypouští se do atmosféry. V budoucnu by mohl sloužit k čištění odpadních vod.
Zato vodík se uchovává v nádrži a pak podle potřeby putuje do palivových článků. V nich se vyrábí elektřina a zároveň se uvolňuje teplo. Jedinou odpadní surovinou je obyčejná voda.
Vodíkem je od letošního roku v rámci pilotního projektu napájena jedna domácnost v malé obci Vestenskov. „Nedávno sem dokonce přišla na návštěvu dánská královna, což v poklidné obci vyvolalo velký rozruch,“ vypráví Silvia Magnoni z Baltic Sea Solutions. Příští rok se má napojit dalších pět domů, do roku 2012 jich bude 35.
„Když jsme vyhlásili, že hledáme dobrovolníky, trochu jsme se báli, jaký bude ohlas. Ale sešlo se tolik nabídek, že jsme jich polovinu museli odmítnout,“ říká Silvia Magnoni.
Zařízení na elektrolýzu i nádrž s vodíkem jsou z bezpečnostních důvodů umístěny na kraji obce, palivové články se nacházejí přímo v domě. Nezaberou mnoho místa, na první pohled připomínají lednici. Širšímu využití vodíkových článků zatím brání jejich vysoká cena. „Jde o výzkumný projekt, takže je do všech domácností zapůjčíme,“ uvádí Magnoni.
Další projekty, zatím víceméně teoretické, uvažují o využití elektromobilů, které by se v noci nabíjely přebytečnou elektřinou z větrných turbín.
Na moři hluk nevadí Větrná energetika má i další nedostatky. Podobně jako u nás i v Dánsku některým lidem vadí, že desítky metrů vysoké větrníky ovlivňují krajinný ráz. V poslední době se proto stěhují z pevniny na moře. Nad hladinou také více fouká, protože vzdušné proudy nebrzdí stromy, domy ani zvlněná krajina. Turbíny na moři proto mohou pracovat až o polovinu efektivněji.
V Dánsku vznikla vůbec první mořská větrná farma, Vindeby, už v roce 1991. Jejích jedenáct turbín se nachází 1,5 km severně od Lollandu. A od roku 2003 stojí pro změnu jižně od ostrova vůbec největší mořská větrná elektrárna na světě - Nysted. Tvoří ji 72 turbín se společným výkonem 166 MW (pro srovnání - každý ze dvou bloků jaderné elektrárny Temelín má výkon 1000 MW).
Turbíny dosahují úctyhodných rozměrů - každá věž měří 62 metrů a jejich lopaty mají délku 42 metrů. Kvůli své velikosti jsou poměrně hlučné, na moři to však nevadí.
Nejsou ale turbíny na moři problematické z ekologického hlediska? „Naopak, vodu nijak neznečišťují a je kolem nich omezen lodní provoz, takže je tam čistší prostředí než jinde. Mohou se tam tedy objevit rostliny a živočichové, které na jiných místech nenajdete,“ tvrdí Arne Hejde Nielsen z Kodaňské univerzity.
Ani obavy z toho, že by pohyblivé lopaty usmrcovaly ptáky, se podle jeho slov nepotvrdily. „Na toto téma proběhlo několik studií. Starší typy turbín na stožárech s příčkami mohly být skutečně nebezpečné, protože si na ně ptáci sedali a odpočívali na nich. Ale u novějších typů s jednoduchým sloupem to nehrozí,“ ujišťuje Nielsen.
Zároveň ale upozorňuje, že u mořských elektráren je složitější údržba. „Proto nyní výzkumníci pracují na vývoji plovoucích turbín, které nebudou zapuštěné do dna a v případě potřeby se přitáhnou ke břehu a opraví,“ popisuje Nielsen.
Plovoucí elektrárna by přitom mohla získávat energii nejen z větru, ale také z pohybu vln. Letos v srpnu začalo poblíž Lollandu fungovat demonstrační zařízení projektu Poseidon.
Prototyp v měřítku 1:6 oproti plánované velikosti tvoří trojice větrníků na plovoucí platformě dlouhé 37 metrů. V ní se nacházejí písty, které pumpují vodu do turbín vyrábějících elektřinu. Účinnost přeměny energie vln na elektřinu je v současnosti asi 40 procent, ale podle zástupců projektu by se časem mohla až zdvojnásobit. V takovém případě má budoucí elektrárna ve skutečném měřítku dosahovat celkového výkonu 30 MW.
Dvě mouchy jednou ranou Další zajímavý projekt se rozjíždí v malé obci Onsevig na severozápadním pobřeží Lollandu. Před dvěma lety oblast postihly záplavy, když hladina moře náhle stoupla o dva metry. „Od západu přišla vichřice a vzedmula vodu. To se občas stane, vlna se obvykle v Baltském moři odrazí a vrátí se zpátky. Tenkrát ale krátce nato následovala další bouře, takže se obě vlny u Dánska setkaly,“ popisuje koordinátor projektu Carl Madsen. Místní se obávají, že v souvislosti se změnami klimatu by podobných událostí mohlo přibývat.
Druhý problém, který vesnici dlouhodobě trápil, bylo znečištění mořské vody zemědělskou činností. Na ostrově totiž často a vydatně prší. Spodní voda se z podmáčených polí odčerpává speciálními pumpami přímo do moře. Ovšem odváděná voda obsahuje chemická hnojiva a pesticidy, které do ní prosakují z polí.
„Dlouho jsme přemýšleli, jak oba problémy vyřešit. Nakonec jsme přišli s nápadem, jak je odstranit najednou,“ popisuje Carl Madsen. Na pobřeží nyní vyrůstají hráze jako obrana proti dalším záplavám. A hned za nimi vznikají bazénky pro pěstování řas. Voda z pole se začne místo do moře odvádět do nádrží. Fosfáty a další škodlivé látky, které obsahuje, poslouží řasám jako potrava.
„Voda se tak vyčistí, řasy rychle porostou a budeme z nich moci vyrábět biolíh. Ten se pak může používat jako pohonná hmota do automobilů nebo do palivových článků, kde budou vyrábět teplo a elektřinu pro domácnosti,“ vysvětluje Madsen.
Zároveň ale dodává, že je projekt teprve na začátku. Na stavbě nádrží se už pracuje, ale odborníci zatím nevybrali druh řas nejvhodnější pro tyto účely. „Na jaře tu pořádáme mezinárodní setkání expertů, kteří se budou touto otázkou zabývat,“ uzavírá Carl Madsen.
Obrázek
Elektřina na horší časy Co s přebytečnou energií z větrných elektráren? V Dánsku už mají odpověď: použít ji k rozkladu vody na vodík a kyslík. Vodík se uchová v nádrži a v případě potřeby se z něj v palivových článcích získá opět elektřina. V pilotním projektu je vodíkem napájen jeden dům v obci Vestenskov na dánském ostrově Lolland.
Elektrolyzér a nádrž s vodíkem jsou z bezpečnostních důvodů
umístěny stranou od obytných domů
Ostrov Lolland má rozlohu přes 1200 km2, žije tu 70 tisíc obyvatel, v posledních letech se z něj stala pokusná a demonstrační laboratoř pro vývoj obnovitelných zdrojů energie
Skříň s vodíkovými palivovými články velikostí připomíná lednici
První vodíkový dům si přijela prohlédnout i dánská královna, což v poklidné obci vyvolalo rozruch
Projekt vodíkové komunity ve virtuálním světě počítačové hry Second Life
