Mestá si musia poradiť s energetickou krízou a zároveň myslieť na našu planétu. Prostredníctvom akých ekologických technológií zhromažďujú teplo v prospech svojho obyvateľstva?

Ako sa vysporiadať s prichádzajúcou zimou?

Systémy na udržiavanie tepla zohrávajú významnú úlohu v trvalo udržateľnom zásobovaní. O budúcnosť ekologického narábania s teplom sa zaujímajú najmä mestské vykurovacie siete. Výstavba inovatívnych závodov a vymýšľanie nových konceptov po novom pripravuje krajiny na vysporiadanie sa s prebiehajúcou krízou.

Krajiny majú obavy ako budú zásobovať domácnosti energiami. zdroj: pexels.com

Jedným zo spôsobov skladovania sú izolované nádrže s vodou. Veľmi zjednodušene povedané, fungujú na princípe termosky, takže dokážu predĺžiť dobu ohrevu. Vďaka tomu sa nemusia spúšťať žiadne ďalšie výrobné jednotky, čo výrazne zníži dopad na životné prostredie a celkové náklady.

Počas nadchádzajúcej zimy vyrastie jedna takáto termoska v Berlíne. Veža, ktorá sa nachádza v priemyselnom areáli neďaleko brehov berlínskej rieky Spréva, poskytne teplo do berlínskych domácností. Dosiahne výšku 45 metrov a bude schopná ohriať  56 miliónov litrov vody.

Ambiciózny projekt

Plány na výstavbu nového zariadenia predstavili 30. júna 2022 v elektrárni Reuter, ktorá patrí spoločnosti Vattenfall. Po dokončení na konci roka pôjde o najväčší európsky zásobník tepla. Zariadenie stálo daňových poplatníkov 50 miliónov eur a jeho tepelná kapacita sa vyšplhá na 200 megawattov. Nádrž dokáže udržať ohrev vody až 13 hodín. Počas zimy pokryje približne 10% potreby teplej vody v Berlíne.

„Je to obrovská termoska, ktorá nám pomáha uchovávať teplo, keď ho nepotrebujeme,“ povedala Tanja Wielgoss, vedúca tepelnej jednotky švédskej spoločnosti v Nemecku. Podľa developera sa nemusia obyvatelia Berlína báť nedostatku tepla. Reagujú tak na hroziace prerušenie ruských dodávok plynu v dôsledku západných sankcií po invázii na Ukrajinu.

Berlínska tepelná veža by mohla pomôcť znížiť emisie už v blízkej budúcnosti. zdroj: pinterest.com

Inzercia

Autori plánu veria, že kvôli krízovým udalostiam posledných rokov musíme myslieť o krok dopredu. Po prvé, aby sme sa stali klimaticky neutrálnymi a po druhé, aby sme získali nezávislosť v rámci dovozu energie. Systémy diaľkového vykurovania poháňané uhlím a plynom spaľujú obrovské množstvo fosílnych palív. Nanešťastie prispievajú k emisiám uhlíka, ktoré spôsobujú zmenu klímy.

V berlínskom zariadení dosiahne voda bod varu vďaka elektrine z nemeckých solárnych a veterných elektrární. Keď obnoviteľná energia prevýši dopyt, použije sa na vykurovanie veže.

Udržateľný systém v Dánsku

Snaha o zlepšenie vykurovacích systémov dostihla aj iné európske mestá. Inštitút pre trvalo udržateľnú technológiu venoval projektu giga_TES roky výskumu. Skratka vychádza z hlavnej myšlienky (thermal energy storage), teda zo skladovania termálnej energie. Cieľom bolo vyvinúť zásobníky tepelnej energie s objemami až dva milióny metrov kubických. V metropolitných oblastiach sa solárne zohriata voda uchováva, kým nie je potrebná počas zimných mesiacov. Najväčšie skladovanie z tohto typu sa dnes nachádza v dánskom meste Vojens. Jeho objem tvorí 210 000 metrov kubických, čo pokrýva asi 25 % potreby tepla pre 8 000 obyvateľov.

Na tento účel partneri projektu vyvinuli a patentovali špeciálnu stenu. Konštrukcia siaha do hĺbky 50 metrov a izoluje zásobník od okolitej pôdy a spodnej vody. Prezieravo je riešený aj kryt úložného priestoru. Materiály zo špeciálneho polypropylénu odolávajú meniacim sa teplotám, poveternostným vplyvom, no zároveň dokonale tesnia.

Švajčiarske výskumné stredisko

Ďalší výskumný projekt realizujú Švajčiarske federálne laboratóriá pre testovanie a výskum materiálov (Empa). Areál sa nachádza v Dübendorfe  neďaleko mesta Zürich. Samotné pôsobisko vedcov však bude samo o sebe predmetom výskumu. Pod areálom sa totiž buduje experimentálny sezónny zásobník energie, ktorý bude zásobovať energiou nielen nové budovy, ale celý kampus Empa. V lete sa akumuluje odpadové teplo z ventilačných systémov a laboratórnych zariadení, aby sa v zime využilo na vykurovanie alebo na prípravu teplej úžitkovej vody.

Empa premieňa nápady na inovácie od roku 1988. zdroj: pinterest.com

Na optimalizáciu teplôt, účinnosti a skladovacej kapacity sa použije špeciálny riadiaci systém, ktorý dokáže riešiť každú zo 144 geotermálnych sond. Cieľom je buď priamo využiť približne 90 % odpadového tepla, alebo ho dočasne uskladniť v podzemnom sklade.

Aj keď je takýto systém ukladania pôdy veľmi efektívny, mínusom je dlhá doba čakania na výsledky. Dôvodom je veľká hmotnosť systému. Výskumníci z Empa predpokladajú, že konečnú prevádzkovú teplotu dosiahnu približne po troch až štyroch rokoch. Aj keď riešeniu tohto problému predchádzajú roky výskumu, Empa snaží znížiť emisie CO2 svojich budov na minimum. Myšlienku na vytvorenie projektov v rámci udržateľnej energetickej budúcnosti si teda osvojili krajiny po celom svete, aby svojim obyvateľom vytvorili priaznivé podmienky pre život.

Zdroje: www.interestingengineering.com, res-dhc.com

Zdroj titulnej fotografie: pinterest.com