Vodík na Měsíci, soláry ve vesmíru, reaktor pro rodinné domy – odvážné nápady nás posouvají vpřed
Společnost Rolls-Royce oznámila úspěšné dokončení fáze pozemního testování technologie, která podle ní bude pohánět nejrychlejší elektrické letadlo na světě. Zkouška byla provedena pomocí repliky tryskového letadla s elektrickým pohonem 500hp a baterií s 6 000 články, která má dostatek energie pro zásobení 250 domácností. Foto Rolls-Royce
Nápady Julese Verna se zdály více než sto let jako fantazie, klimatické změny, vyčerpávání energetických zdrojů a dostatek financí vede k podstatně rychlejší realizaci různých projektů.
Sobota, 26. prosince 2020, rebus
Historie je plná příkladů dokazujících, že není radno se vysmívat na první pohled bláznivým nápadům technických snílků. Fantazie Julese Verna jako let na Měsíc nebo videotelefon patřily do oblasti sci-fi víc než sto let, v poslední době se ale čas od zrození nápadu pokládaného za utopii do jeho realizace začíná zkracovat – Bill Gates nebo Elon Musk a někteří další se realizace svých myšlenek nejen dožili, ale dokonce na nich pohádkově zbohatli. Stejný proces probíhá také v oblasti energetiky, kde je urychlován mimo jiné i klimatickou změnou a docházejícími energetickými zdroji.

Kosmické lety s posádkou využívají vodík jako zdroj energie už od počátku 60. let minulého století. Po sedmdesáti letech stojí věda v této oblasti před další velkou výzvou. V reakci na poptávku NASA po nových vesmírných technologiích, které by umožňovaly doplňování paliva mimo Zemi, oznámila koncem letošního léta americká společnost Skyre plán na stavbu prvního závodu na výrobu vodíku na Měsíci. Základní myšlenka zahrnuje těžbu ledu ze zastíněných měsíčních pólů a elektrolýzu vody za vzniku vodíku a kyslíku. Oba plyny by se pak pomocí kryochladičů zkapalnily, aby mohly být skladovány v kosmické lodi jako pohonné hmoty. Plán má zatím řadu úskalí. Například je velmi obtížné stlačit v lunárních podmínkách malou molekulu vodíku a otazníky jsou také u nákladové efektivity a spolehlivosti vesmírného hardwaru. Na druhé straně zastávka na Měsíci kvůli doplnění paliva by přinesla velkou výhodu pro vzdálené meziplanetární lety. Start z druhého nejjasnějšího tělesa na obloze s gravitací na úrovni 16,6% Země totiž spotřebuje daleko méně energie, než start z domovské planety.

Poněkud fantasticky vypadá i projekt australské společnosti Hypersonix Launch Systems, která chce vodíkem pohánět opakovaně použitelný hypersonický nosič určený k dopravě malých satelitů na oběžnou dráhu. Bezemisní raketa s rychlostí až dvanáctkrát vyšší než je rychlost zvuku zní jako pohádka, ale firma už přesto oznámila získání prvního grantu.

Na investory v letecké dopravě zapůsobil i start prvního letadla na vodík, který se uskutečnil koncem září 2020 v Cranfieldu ve Velké Británii. Šestimístné letadlo třídy Piper M odstartovalo a přistálo ve výzkumném a vývojovém zařízení společnosti ZeroAvia. Další let bez emisí by měl být dlouhý už 250 mil. Tento projekt je součástí britského vládního programu na využití vodíku u komerčních letů.

U zrodu solární energetiky stál mimo jiné i ruský raketový průkopník Konstantin Ciolkovský, který už před sto lety představil koncept vesmírné solární elektrárny. Od těch dob se sice nijak zvlášť nepokročilo v řešení základní otázky, tedy jak přenášet elektřinu vyrobenou na oběžné dráze dolů na Zemi dolů, ale samotná solární energetika prodělala za tu dobu vskutku raketový růst. A další revoluce ve fotovoltaice je možní na spadnutí. Tým vědců z University of Michigan v USA koncem listopadu 2020 oznámil úspěch ve vývoji barevně neutrálního, transparentního solárního článku s účinností 8 až 11 procent. Současné panely mají sice účinnost 15 až 20 %, ale jsou neprůhledné. Průhledné články slibují ohromné uplatnění zejména ve stavebnictví. Nejen střechy, ale i okna a celé fasády by mohly sloužit k výrobě elektřiny a budovy by se tak staly zcela energeticky nezávislými.

Solární energetika ale přes zmíněné problémy s přenosem elektřiny nezdává ani snahy o uplatnění ve vesmíru. Mimo zemskou atmosféru je totiž sluneční světlo až 11krát intenzivnější a především nepřetržité. Evropská kosmická agentura v září 2020 oznámila, že začala hledat nápady na sluneční solární satelity. Podle neoficiálních informací by jednotlivé projekty mohly dostat až 90 tisíc EUR na primární výzkum, 100 tisíc na systémové studie a až 175 tisíc EUR na vývoj technologií. Výzkum na rozvoj systémů vesmírné solární energie zadala v listopadu 2020 také vláda Spojeného království.

Pokroky hlásí také jaderná energetika. Universita v Illinois v USA ve spolupráci s několika soukromými společnostmi v říjnu 2020 oznámila plán na vybudování mikromodulárního reaktoru čtvrté generace. Do roku 2026 by měl vzniknout opravdu malý vysokoteplotní plynem chlazený reaktor, který bude generovat 15 nebo 30 MW tepelné kapacity. Vědci plánují, že prototyp by mohl napájet univerzitní kampus. Zařízení by šlo použít jako malá samostatná elektrárnu pro různé menší objekty, ale mohlo by rovněž sloužit pro vysoce účinnou výrobu vodíku nebo jako součást sítí se sluneční a větrnou energií.

Všeobecný tlak na snížení emisí přináší výzvy v dopravě. Britská společnost Rolls-Royce přišla s plánem postavit nejrychlejší plně elektrické letadlo na světě. Stroj Spirit of Innovation s nulovými emisemi by se měl už v roce 2021 pokusit o rekord s cílovou rychlostí více než 300 mil za hodinu. Britský ministr obchodu a průmyslu Nadhim Zahawi to komentoval slovy: „Od vlaků po letadla bude naše doprava budoucnosti poháněna čistými elektrickými zdroji.“

Zdroje: Hejl Servis, www.h2-view.com, www.esa.int, www.energylivenews.com, www.world-energy.org, www.nsenergybusiness.com


C.I.E.B.