Odhaduje se, že do roku 2050 budou ve velkých městech žít 2/3 lidské populace a megaměsta tak nemají moc jiných možností, než zavést nízkouhlíkové technologie. Pokud tedy chtějí, aby život v nich zůstal vůbec myslitelný a udržitelný i v dalších dekádách.

GP0STPH1Q_Web_size_with_credit_line.jpg

Budoucnost obnovitelných zdrojů loni řešila pařížská konference o klimatu, a symbolem čisté energie se tak stala Eiffelova věž. A právem, protože už nyní na ní fungují malé větrné turbíny, které ji zčásti zásobují energií.

 

Návod, jak takové město energetické budoucnosti vytvořit, můžeme najít například v nedávno zveřejněné  práci vědců z kalifornské university Berkley, publikované v žurnálu Science. Výroba čisté energie, energetické úspory i skladování energie má v hustě osídlených a zastavěných městech značná omezení, či spíše specifika, které vyžadují inovativní přístupy a neotřelé technologie. Právě ty nejslibnější jsou analyzovány v nové studii vědců z Berkley.

 

Solární okna a laditelné panely

Za určitých podmínek se do města mohou sice hodit skoro všechny typy OZE, ale solární a fotovoltaické (PV) panely budou hrát v městských OZE systémech prim. Především díky jejich instalační variabilitě a zvyšující se účinnosti, což umožňuje instalaci i jinde, než ve slunných tropických oblastech. Instalace PV panelů se již neomezuje jen na střechy budov, ale nové technologie v podobě průhledných PV panelů, otevřely doslova okno neomezených možností pro jejich využití. Navíc díky nově vyvinutým technologiím lze PV panely „ladit“ podle typu slunečního záření. Pokud jsou na přímém slunci, naladí se na kratší vlnovou délku. V místech, která jsou často pod mrakem, se pak naladí na delší vlnovou délku.

 

Městské větrné turbínky

Asi není třeba popisovat nepraktičnost klasických „větrníků“ pro městské prostředí. I přesto je díky novým generacím malých ultralehkých a vysoce účinných větrných turbín město místem, které z části může pohánět vítr. Poprvé byly takové turbíny integrovány do stavby mrakodrapu v Bahrainu, v budově Světového obchodního centra a pokryjí až 15 % jeho spotřeby.  Známější je instalace „turbínek“ na Eiffelově věži v Paříži. Nejnovější čínský projekt Pearl River Tower v  Kuang-čou sladil design skleněné fasády a větrné turbínky tak, že zakřivení fasády zvyšuje rychlost proudění vzduchu až 2,5 krát a systém tak generuje o 15 % víc energie než obdobný, volně stojící větrník.

 

 

Světlo a teplo z odpadků

Lidé ve městech produkují dvakrát více odpadu než obyvatelé venkovských oblastí. Odpad, který mnohá města zahlcuje a stává se noční můrou, má však i obrovský energetický potenciál, především pak při výrobě metanu v bioplynových jednotkách nebo jeho zachytávání na skládkách. Vyvíjejí se i technologie, které by nepříliš ekologické energetické využití odpadů pálením vylepšilo zachytáváním emisí skleníkový plynů i konvenčního znečištění.

 

 

Baterie do každého domu

Ne vždy fouká, ne vždy svítí slunce. Pro skutečné prosazení OZE ve městech je tak nutné zvládnout i skladování energie. Ze všech možností skladování se zatím jako nejslibnější zdají baterie. Ostatně prodělávají překotný rozvoj, podobně jako fotovoltaické panely. Kapacita a spolehlivost se zvyšuje, cena snižuje. To znamená, že žádná nová budova by neměla být projektována bez dostatečného prostoru pro baterie. Navíc s představením domácí baterie od Tesly „powerwall“ je myslitelné skladování energie i a úrovní bytových jednotek či malých domů. Další velmi inovativní a konkurenceschopnou formou skladování energie se ukazují tzv. FES (flywheel energy storage) neboli setrvačníky. Jejich hlavní výhodou je velmi rychlá reakční doba, často rychlejší než u baterií.

Baterie procházejí v poslední době překotným vývojem, i díky společnosti Tesla. © Tesla Motors


Každé místo má svá specifika a je logické, že podle toho by měla vypadat kombinace různých zdrojů a opatření včetně použití dalších technologií jako jsou geotermální vrty, zvyšování energetické účinnosti budov či rozličná dopravní opatření. Hlavním vzkazem studie vědců z Berkeley tak je, že skoro pro každé město na naší planetě existují technologie, které z něj mohou udělat energeticky soběstačné a trvale udržitelné místo, navíc se tyto technologie velmi rychle zlepšují a vyvíjí. Na městech, jejich politickém vedení a hlavně obyvatelích pak je tyto technologie prosadit.