Zajímá středoškoláky z Plzně udržitelnost?

Před měsícem jsem měl přednášku na plzeňském gymnázium Františka Křižíka pro asi 140 studenek a studentů. Vyzval jsem je, aby mě poslali otázky z oblasti energetiky, klimatu a udržitelnosti. Zde jsou otázky i odpovědi.

1. Kolik energie vytvoří větrná elektrárna nebo jiné obnovitelné zdroje oproti tepelným nebo jaderným elektrárnám? Je to srovnatelné?

Současná veliká větrná nebo fotovoltaická elektrárna má v průměru velikost v řádu jednotek megawatt, zatímco tepelné elektrárny jsou v řádu stovek megawatt až gigawatt a jaderné elektrárny charakteristicky v řádu gigawatt. Obnovitelné energie mají mnohem menší výkon a menší podíl času, kdy pracují (protože jsou části dne, kdy nesvítí a kdy nefouká). Obnovitelné energie jsou energie z plochy. Větrných a fotovoltaických elektráren mohou být statisíce a miliony. Vyrábí elektřinu kdekoliv je potřeba, jsou tedy rozptýleným zdrojem. o výkon jednotlivých zdrojů ani tak nejde, jako o jejich energetickou návratnost

Hlavním smyslem velikých elektráren je podle mého soudu zájem monopolistů, ale jistou roli hraje i snížení ceny zvětšením výroby, tzv. scale effect.

Dnes jsou ale energie z nových větrných a slunečních elektráren ve srovnání s novými fosilně jadernými zdroji nejlevnějším zdrojem.

2. Vyplatí se solární panely v ČR?

Ano, energeticky, což je podstatné, se vyplatí. V severní Evropě je energetická návratnost fotovoltaiky 2,5 roku. V jižní Evropě je 1,5. Znamená to, že během 1,5 až 2,5 let v Evropě vyrobí fotovoltaika takové množství energie, která byla zapotřebí na její výrobu.

Finančně se vyplatí, s ohledem na dotace z programu Nová zelená úsporám, ale s ohledem na stále rostoucí cenu proudu se vlastní systém během několika let finančně vyplatí u nás i bez dotací. Pro termální systémy je návratnost ještě rychlejší.

3. Co je největším problémem jaderné elektrárny?

Většina protijaderných hnutí se prezentovala postojem: „Jisté je jenom riziko“. S tím lze souhlasit; technologie může být jakkoliv dokonalá, ale součástí jakékoliv technologie je vždy člověk. Ať jako konstruktér, designer software, či operátor. Člověk je vždy omylný (nedávné pády Boeingů, či jaderná havárie v Černobylu) a člověk vždy zůstane významným článkem technologických systémů.

Zásadním problémem jsou jaderné odpady. Dodnes není nikde na světě trvalé úložiště jaderného odpadu, první se nyní buduje ve Finsku.

Další problém spočívá v tom, že by jaderné elektrárny měly v budoucím mixu doplňovat intermitentní výrobu elektřiny z větru a slunce. K tomuto úkolu se ale velké a těžko regulovatelné zdroje, jakým je jaderná elektrárna, hodí jen málo.

Dalšími problémy jsou stále rostoucí cena a délka stavby i nedostatečný celkový současný potenciál jaderné energie. Z celkové energetické spotřeby světa jádro dnes kryje méně než dvě procenta. Pouze na pokrytí 30% veškeré elektrické energie na světě by bylo potřeba vybudovat téměř kolem tisíce jaderných elektráren. To je i s ohledem na zbývající čas nereálné.

Neopomenutelné riziko, spojené s využíváním jaderné energie, spočívá v proliferaci jaderných zbraní. Jaderná energie je pupeční šňůrou spjata s jadernými zbraněmi. Od prvních zkoušek jaderných technologií až po zneužívání munice s ochuzeným uranem v Iráku a Bosně.

4. Jak bychom mohli pomoci ke zpomalení globálního oteplování?

Obecně změnou paradigmatu – což je velice těžké. Především opuštěním soudobého sebezáhubného modelu stálého ekonomického růstu. Stálý růst je rakovina, která nakonec zahubí svého hostitele.

Vedle tohoto zásadního obratu je třeba úplně změnit energetické schéma civilizace přestavbou na obnovitelné zdroje energie. A s tímto krokem je ale třeba začít se záchytem uhlíku z atmosféry nejlépe do biouhlí a jeho vpravení do půdy, což vedle záchytu uhlíku vede k zlepšení kvality půdy, záchytu živin a jejich pomalejšímu vyplavování. Oxid uhličitý lze rovněž zachytit do bazických hornin, například ve vrtech.

A určitě můžeme sázet stromy.

5. Co si myslíte o současném stavu naší země?

Pakliže myslíte zemí Českou republiku, domnívám se, že naše situace docela přesně odpovídá tomu, co kdysi řekl významný polský disident Adam Michnik “To nejhorší na komunismu je to, co přijde po něm“. Pravděpodobně tím myslel přesahy totalitní politiky a patriarchální kultury do dnešní doby, touha po silných slovech, činech a proklamacích, po jedné pravdě. Tyto postoje většinou opomíjejí jiná stanoviska, hledají univerzální (často direktivně prosazované a méně kreativní) řešení. Totalitární myšlení v české společnosti stále přetrvává. Představuje špatnou startovací čáru pro nutné zásadní změny. Je pravděpodobné, že již návrhy změn budou kritizovány populistickými politiky, kteří budou tvrdit, že se problém  zveličuje a tak získají na svou stranu nemalou část veřejnosti, pro níž je  současná situace komplikovaná a nepřehledná.

Pakliže myslíte naši Zemi, jako planetu, jsem z  globálního stavu nešťastný. Zatím jsou ještě čistá a neporušená místa, je ale celkově zničená atmosféra, moře s plastovými ostrovy velikosti Texasu a mikročásticemi plastu v zásadě kdekoliv, města zamořená zplodinami, odpadky i anonymními turisty; eroze půdy je velikým celosvětovým problémem (právě v ČR jeden z největších). Nejhorší na tom, že veliká část lidí tyto problém vytěsňuje a nechce je přijmout, protože jsou příliš zásadní a v myslích některých těžce řešitelné, či vůbec neřešitelné. Stav Země je podle mého názoru žalostný, s tím ale, že máme naději.

Myslím, že velkou část té naděje musíte nést vy, mladí.

6. Zúčastnil jste se nějakého mezinárodního kongresu na toto téma? S jakým závěrem?

Pravidelně se účastním fyzických i online setkání mezinárodních výboru organizace EUROSOLAR, kde se probírají strategie podpory obnovitelných zdrojů energie, národní i osobní zkušenosti, navrhují se a vybírají laureáti Evropských slunečních cen.

Několikrát jsem byl na konferencích o skladování energie IRES a vždy jsem přijel nabit energií a optimismem k dalšímu vývoji obnovitelných zdrojů energie. Většinou to ale je pro naši organizaci příliš drahé se takových konferencí účastnit.

7. Je možné nějak nahradit ropu v zemědělství?

Jistě, je to možné. Jsou možné alternativní pohony na bázi obnovitelných zdrojů a to jak čistě elektrické; existují již elektrické traktory bez autonomního zdroje na palubě – světoznámá značka John Deere vyrábí veliké traktory s přívodním kabelem, ale i bateriové stroje, poháněné obnovitelně generovanou energií třeba ze zemědělských ploch (agrovoltaika). Stavební firma Affentranger ze Švýcarska nechala z konstruovat elektrický bagr SUNCAR o hmotnosti 16 tun. Bagr spotřebuje jenom pětinu energie ve srovnání s dieselovou variantou, je vybaven bateriemi umožňujícími provoz po dobu devíti hodin a může být napájen z fotovoltaické střechy sídla firmy.

Vedle této možnosti lze z letní fotovoltaické (či jinak časově nadbytečné) obnovitelné energie vyrobit v obdobné cenové relaci pohonné hmoty na bázi alkoholů, uhlovodíků či éterů.

Okrajovou možnost představují čisté, s výhodou nepotravinářské rostlinné oleje, například jatrofový nebo skočcový olej, které by se využily ve speciálních motorech (Elsbettův nebo Stirlingův motor).

Další část ropy se v oblasti zemědělství používá pro výrobu herbicidů a pesticidů. Jsou navrženy funkční modely využití biologických postupů s pozitivními přínosy pro přírodu.

8. Je vůbec možné do budoucna postavit tolik elektráren na obnovitelný pohon, aby se udržela procenta pokrytí spotřeby energie?

Jsem přesvědčen, že lze. Jsme v mnohem větším ohrožení než byly kdysi demokratické země za války s hitlerovským Německem. V USA byla během krátké doby zastavena výroba osobních vozů, aby byly strojírenské podniky schopny vojenské výroby. Dnešní technologie s digitálně řízenou automatizovanou výrobou jsou schopny vyrobit miliony větrných elektráren a fotovoltaických zdrojů, pro úplné zásobování obnovitelnou energií. Je to otázka politického rozhodnutí. Pro současnou technologii nemůže být neřešitelným problémem vyrobit během deseti let na celém světě například 2 miliony velkých větrných elektráren, což by zhruba pokrylo podíl obnovitelné elektřiny generované z větru.Dánská firma Vestas v minulých letech vyráběla ročně přes 4000 větrných elektráren, tedy 50 takových firem na celém světě by tento úkol zvládlo. To není nereálné. Průmyslový potenciál všech zemí je obrovský. V roce 2016 bylo na světě vyrobeno přes 72 milionů aut.

Autor děkuje učitelce gymnázia Daniele Gimeno Sánchez za organizaci přednášky i posbírání otázek.