Obyčejné odpařování vody by se mohlo stát způsobem, který lidstvu dodá tolik potřebnou energii.
Odpařování je možná energie budoucnosti. Studie dokazuje, že by mohlo dodávat energii 70 procentům USA
Obnovitelné zdroje jsou vedle jaderné energetiky jedinou možností, jak lidstvo může v blízké budoucnosti pokrýt svoje stále rostoucí potřeby. Fosilní paliva jsou nespolehlivá z geopolitického hlediska i vzhledem k tomu, že jich je jen omezené množství, fúzní elektrárny budou ještě desítky let jen v experimentálním módu. Vědci na předních světových univerzitách tedy hledají další možnosti, kde brát obnovitelné zdroje.
Jednou z nich je odpařování – zatím téměř neprozkoumaná možnost, která má však zřejmě obrovský potenciál. Vůbec poprvé se pokusili kvantifikovat její potenciál experti z Columbia University. Dospěli k tomu, že USA by mohly pomocí odpařování vyrábět přibližně 325 gigawattů energie, což je téměř 70 procent celkové současné produkce Spojených států.
Co je energie z odpařování?
V současné době se s ní vlastně jen experimentuje v laboratořích, ale v budoucnu by díky svým vlastnostem mohla dodávat elektřinu mnohem stabilněji než jakýkoli dnešní obnovitelný zdroj. Zatímco u větrných elektráren je třeba, aby foukal vítr, a u slunečních jsme zase závislí na době, kdy na Zemi dopadá dostatečné množství tepla, energie z odpařování žádnými podobnými hranicemi omezená není.
Nejvhodnější místa pro získávání energie odpařováním
„Máme už technologie, které umí získávat energii z větru, vody a slunce, ale odpařování je stejně tak silné,“ uvedl jeden z autorů studie, biofyzik Ozgur Sahin, pro odborný časopis Nature Communications. „Víme to teď proto, že jsme prozkoumali její potenciál,“ dodal.
Nekonečný zdroj energie?
Odpařování je cyklus vody, která se vyměňuje mezi zemí a vzduchem. Této energie se dá využít, zatím ovšem pouze v laboratorním prostředí. Jak? Jeden z pokusných přístrojů, které Ozgur Sahin ve své laboratoři vytvořil, kontroluje vlhkost vzduchu tím, že se otevírá a zase zavírá víko stroje. Uvnitř umístěné bakterie na to reagují tím, že zvětšují nebo naopak zmenšují svůj objem. Tyto stahy jsou pohyb a ten se dá přeměnit na elektrickou energii.
Hlavní výhodou tohoto teoretického způsobu získávání energie je jeho nenáročnost – je k němu potřeba jen trocha vody a biologického materiálu; na rozdíl od solární nebo větrné energie, které se neobejdou bez baterií, jež akumulují jejich energii, může odpařovací elektrárna vyrábět elektřinu přesně ve vybraný čas.
Nejvhodnější místa pro získávání energie odpařováním
„Odpařování má přirozenou krásu,“ rozplývá se nad výhodami zatím jen teoretického postupu hlavní autor práce Ahmet-Hamdi Cavusoglu z University of Columbia: „Mohl by se z něj udělat hlavní zdroj energie a slunce, voda a vítr by byly jen doplňky.“ Ve studii popsal, že tento postup by navíc mohl zabránit ztrátě vody z nádrží – v jeho modelu vychází množství ušetřené vody asi na 50 procent.
Ideální by tato metoda získávání energie byla podle autora práce pro státy s teplejším klimatem a dostatkem slunečního světla, právě tam totiž Slunce a Země vykonají nejvíce práce; v USA by se to týkalo především Kalifornie, Nevady a Arizony.
Odpařování už zaujalo i jiné vědce. Například Klaus Lackner, fyzik z Arizona State University, zase vyvíjí umělé stromy, které by pomocí stejného principu byly schopny odsávat z atmosféry oxid uhličitý, což by se hodilo zejména ve velkých městech se znečištěným vzduchem. „Odpařování má potenciál udělat spoustu práce,“ uvedl, „je úžasné vidět, že tento cyklus by se dal využít také pro získávání mechanické energie.“
Autoři experimentálního modelu nyní pracují na vylepšení účinnosti tohoto přístroje v laboratorních podmínkách a doufají, že již v blízké budoucnosti by mohli technologii vyzkoušet „venku“, tedy na nějaké přírodní nádrži nebo přehradě, v úvahu připadá také skleník, ve kterém by se ztráty vody odbouraly úplně a jednalo by se tedy o prakticky zcela uzavřený systém.