Preskočiť na obsah Preskočiť na pätu (NCP VaT)
VEDA NA DOSAH – váš zdroj informácií o slovenskej vede

Oheň a klimatická kríza: Energiu zo slnka možno využiť na rôzne účely

Andrea Fedorovičová

Prečítajte si tretí zo série štyroch článkov o živloch v súvislosti s klimatickými zmenami.

Slnko vo vesmíre. Zdroj: iStockphoto.com

Ilustračný obrázok Zdroj: iStockphoto.com

Živel ohňa v súvislosti s klimatickou krízou reprezentuje predovšetkým slnko. V časoch, keď človek nedokázal manipulovať s ohňom a zakladať ho, boli jeho zdrojmi len slnko a blesk.

Slnko a blesk prirodzene regulovali vegetáciu, ktorá sa priebežne regenerovala. Práve manipuláciou s ohňom však človek vyvolal na planéte nerovnováhu. Začal vo veľkom z hĺbky Zeme ťažiť prírodné suroviny, ktoré spaľoval, aby mohol týmto „skroteným ohňom“ následne poháňať stroje.

Takto človek postupne drancoval Zem.

Oheň ako ničivý element

Na oheň by sme sa mohli v súvislosti s klimatickou krízou pozerať aj ako na ničivý element. Klimatická zmena sa totiž vzhľadom na rastúce teploty a intenzívne sucho prejavuje aj zvyšujúcim sa rizikom požiarov. Obrovské požiare sa v posledných rokoch odohrali nielen v Austrálii, ale i na Sibíri, v Brazílii či Bolívii. Zhoreli lesné porasty, ktoré sú za normálnych podmienok vlhké, a krajiny tak prišli o hodnotné ekosystémy.

Lesný požiar. Zdroj: iStockphoto.com

Lesný požiar. Zdroj: iStockphoto.com

Riziko požiarov je dnes o niekoľko percent vyššie aj na Slovensku. Na jar a v lete platí na mnohých miestach zákaz zakladania ohňov. Približne 40 percent územia Slovenska totiž zaberajú lesy. Stačí teda, že nastane extrémne suché obdobie, akým je i rok 2022, a v niektorých regiónoch môžu nastať veľké problémy.

Čo na to hovorí odborník?

Na to, ako sa môže krajina pripraviť na výrazné sucho, sme sa opýtali ochranára Erika Baláža. Odpoveďou na otázku je práve efektívne zadržiavanie vody. „V prvom rade sú dve základné miesta, kde sa dá voda zadržať,“ hovorí Baláž. „Prvým miestom sú hory a lesy, lebo tam prší oveľa viac ako v nížinách. Vodu treba zadržať tam, kde prší. Tam musí byť kvalitná pôda, kvalitný lesný ekosystém, ideálne bez ciest a podobne,“ uvádza.

Ekológ, aktivista a ochranár Erik Baláž. Zdroj: facebook.com

Ekológ, aktivista a ochranár Erik Baláž. Zdroj: facebook.com

Druhým miestom, kde možno podľa jeho slov vodu dobre zadržať, sú nivy riek. „Voda sa totiž môže dostať počas dažďov aj do podzemia rieky a keď je potom sucho a hladina vody v rieke klesne, vodný tok sa doplní zásobami, ktoré má v podzemí. Tak funguje napríklad aj náš Žitný ostrov, ale je veľa ďalších lokalít, oveľa menších nív pri každom menšom potoku, ktoré by sme mali udržiavať v dobrom stave. Rieky by nemali byť zregulované. Vtedy v nich môžeme zadržať veľké množstvo vody,“ dodáva.

Pozitívna tvár „ohňa“

Obráťme teraz pozornosť na pozitívnejšiu stránku „ohňa“, a to na solárnu energiu. Dnes, keď klimatická kríza naberá na rozmeroch, nám totiž neostáva nič iné, len vrátiť sa k udržateľnému spôsobu života a začať produkovať energiu z obnoviteľných zdrojov.

Zadarmo a na rôzne účely

Energia slnka sa dnes čoraz viac využíva na rozmanité účely, a to najmä vďaka tomu, že ju máme všetci bezplatne k dispozícii. Bežné sú napríklad solárne kolektory a panely, slúžiace na ohrev vody, vykurovanie a výrobu elektrickej energie.

Slnečnú energiu možno využiť aj na pohon dopravných prostriedkov, vlakov, metra, áut, autobusov i lietadiel. V tomto smere si vyslúžil pozornosť napríklad švajčiarsky projekt Solar Impulse, ktorý využíva na pohon lietadla slnečnú energiu pomocou fotovoltických solárnych článkov na vrchnej časti krídel, trupe a chvoste.

Autobusy, ktoré sa pohybujú vďaka slnku, si našli zasa svoje miesto v Číne. Sú tam mimoriadne obľúbené pre obrovské znečistenie smogom, ktoré vytvárajú bežné dopravné prostriedky. Solárne panely v Číne pokrývajú nielen autobusy, ale aj strechy zastávok, pričom získaná energia sa využíva napríklad na ich osvietenie či vysvietenie reklamných panelov.

V Holandsku zasa prevádzkujú tri solárne cyklotrasy – v dedinke Maartensdijk, Haaksbergene a Krommenie severne od Amsterdamu. Prvá z nich vznikla v Krommenie v roku 2014. Cyklotrasa má na 72-metrovom úseku zabudované solárne články, ktoré premieňajú slnečné svetlo na elektrinu. Za prvý rok po cyklotrase prešlo viac než 300-tisíc cyklistov, čím vyrobili dostatok elektrickej energie na napájanie troch domácností po celý rok.

Solárna cyklotrasa v Holandsku. Zdroj: AP/Aleksandar Furtula

Solárna cyklotrasa v Holandsku. Zdroj: AP/Aleksandar Furtula

Slnečná energia sa dá využiť aj na pohon elektromobilov. Čerpacie stanice môžu získavať energiu pomocou fotovoltických modulov umiestnených na streche. Dobíjanie akumulátorov vozidiel je tým pádom mimoriadne ekonomické a ekologické.

Obľúbené sú tiež solárne nabíjačky, ktoré sa používajú na nabitie mobilných telefónov, tabletov alebo elektronických čítačiek kníh. Existujú dokonca aj solárne baterky, ktoré jednoducho položíte na slnečné svetlo a v noci nimi môžete svietiť. Okrem nich môžete solárnou energiou napájať aj reproduktory, termostaty, minichladničky či sušiče.

Novinkou nie je ani osvetlenie poháňané solárnou energiou. V tomto prípade nezaostáva ani Slovensko. Lampy verejného osvetlenia sú slnku vystavené celý deň, a tak nie je dôvod nevyužiť ho na ich pohon. Môžete si ich vo forme rôznych záhradných svietidiel zadovážiť aj domov, ušetríte tým množstvo financií. Solárne svietidlá majú často i moderný dizajn, čo vašej záhradke len pridá na elegancii.

Ďalším inovatívnym spôsobom, ako využiť slnečnú energiu, je napríklad špeciálny solárny strom. Ten je schopný prijímať energiu zo slnka (a tiež z vetra), premieňať ju na elektrinu a nabíjať napríklad automobil či iné zariadenie.

Solárny strom v Miláne. Zdroj: flickr.com

Solárny strom v Miláne. Zdroj: flickr.com

Slnečné kolektory môžu byť zabudované takmer všade, dokonca aj v oblečení. Energiu zo slnka teda môžete využívať i počas behu či cyklistiky a môžete si ňou nabiť napríklad telefón.

Slnečnú energiu využívajú aj niektoré lyžiarske strediská na pohon vlekov.

Slnko v sebe skrátka skrýva obrovské zásoby energie, ktorú môžeme využiť na rôzne účely bez toho, aby sme drancovali Zem. Potreba ekologickejšieho správania je dnes natoľko aktuálnou spoločenskou otázkou, že sa uvedené riešenia snažia dotáciami podporovať aj jednotlivé štáty.

Nebojme sa nových technológií

Enormný potenciál prispieť k zníženiu emisii majú aj vyvíjajúce sa nové technológie. Musíme si ich však osvojiť rýchlo a opatrne.

Podľa dvojice aktérov Parížskeho dohovoru v roku 2015 a autorov knihy Budúcnosť, ktorú si vyberieme (Ako prežiť klimatickú krízu) Christiana Figueresa a Toma Rivett-Carnaca by sa mohla naším najmocnejším spojencom v boji za prežitie stať práve umelá inteligencia podporovaná senzormi na zber dát a robotikou na automatizáciu fyzických aktivít, ktorá by pracovala v súčinnosti so sieťou chytrých zariadení, takzvaným internetom vecí.

Algoritmy umelej inteligencie môžu byť podľa dvojice veľmi užitočné. S ich pomocou dokážeme napríklad kompletne prebudovať súčasné centralizované elektrické siete. Nový model dodávok elektriny by mohol byť v oveľa väčšej miere decentralizovaný, fungoval by ako neurónová sieť a dynamicky by predpovedal, kde bude koľko energie treba.

Svetlá mesta. Zroj: iStockphoto.com

Svetlá mesta. Zroj: iStockphoto.com

Umelá inteligencia by mohla tiež „intuitívne“ mapovať dopyt a ponuku a prepínala by medzi fázami dodávok a ukladania elektriny, čo by umožnilo vyrábať viac obnoviteľnej energie a znižovať spotrebu plynu a uhlia, ideálne až na nulu.

Mohla by nám tak pomôcť znížiť uhlíkovú stopu. Učenlivé stroje predchádzajú únikom metánu z plynového potrubia, zrýchľujú vývoj solárnych palív (syntetických alebo nepriamo vyrábaných zo solárnej energie), zlepšujú kapacitu akumulátorov, optimalizujú efektívnosť osobnej a nákladnej prepravy, znižujú využívanie energie v budovách, prostredníctvom dronov pomáhajú sadiť stromy a mnoho ďalšieho.

Treba definovať pravidlá

Stroje s umelou inteligenciou sa na jednej strane učia veľmi rýchlo, no na strane druhej stále nevieme presne predpovedať, na čo sa reálne v budúcnosti použijú – možno budú ešte efektívnejšie ťažiť zostávajúce zdroje a hromadiť ich v záujme tých, ktorí majú technológie pod kontrolou.

„Nemožno sa teda spoliehať na tvrdenia korporácií, že ich vynálezy sú v súlade s našimi cieľmi revitalizácie prírody a treba hneď na začiatku jasne definovať pravidlá narábania s umelou inteligenciou, aby sa predišlo jej zneužitiu,“ uvádza Figueres a Rivett-Carnac vo svojej knihe.

K strojom, ktoré sa stali neoddeliteľnou súčasťou nášho života, treba skrátka pristupovať čo najzodpovednejšie, uvedomovať si ich moc a vplyv a náležite regulovať ich používanie.

Ako autori publikácie napokon dodávajú: „Ak sa nám podarí prežiť klimatickú zmenu a vynoriť sa na druhom brehu bez vážnej ujmy na ľuďoch a planéte, znamená to, že sme sa naučili žiť s technológiami.“

Vo štvrtok prinesieme k článku o ohni i praktickú časť.

Tento článok je súčasťou série článkov na tému Štyri živly pripravených v rámci podujatia Európska noc výskumníkov (ENV) 2022. Hlavný program podujatia ENV sa uskutoční 30. 9. 2022 v priestoroch Starej tržnice a okolitých lokalitách. Jeho súčasťou budú rôzne sprievodné podujatia, a to vedecké kaviarne, vedecké cukrárne, workshopy, súťaže či podcasty, ktoré prinesú zaujímavé prezentácie výnimočných slovenských vedcov. Bližšie informácie nájdete na www.nocvyskumnikov.sk a www.vedanadosah.sk.

Zdroje: The Conversation, Veda na dosah, C2ES, BBC, NRDC, Greenpeace1,Greenpeace2, Európska komisia, cyklodoprava.sk, Denník N
Christian Figueres a Tom Rivett-Carnac: Budúcnosť, ktorú si vyberieme (Ako prežiť klimatickú krízu). Aktuell 2021.

Operačný program MSSR

Investícia do Vašej budúcnosti
Tento projekt je podporený z Európskeho fondu regionálneho rozvoja

Táto webová stránka vznikla vďaka podpore v rámci Operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt: Podpora národného systému pre popularizáciu výskumu a vývoja
(kód ITMS: 313011T136), spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.