O HUSTOT╠ ENERGETICK╔HO TOKU

JakΘkoliv p°em∞ny energie, nap°φklad chemickΘ v tepelnou, tepelnΘ v mechanickou nebo mechanickΘ v elektrickou probφhajφ v₧dy v n∞jakΘm technickΘm za°φzenφ, jeho₧ rozm∞ry stejn∞ jako rychlost a parametry probφhajφcφch proces∙ jsou n∞Φφm omezeny. Lopatkami turbφn m∙₧e za jednotku Φasu projφt jen omezenΘ mno₧stvφ pßry a jejφ tlak i teplota nesmφ p°ekroΦit kritickΘ parametry, kter²m by jejich materißl neodolal. TakΘ vodiΦem lze propustit jen omezen² elektrick² v²kon, aby drßt odporem nesho°el. Mßlokdo vφ, ₧e teplo se Üφ°φ pomaleji ne₧ zvuk...

I nejmodern∞jÜφ jadernΘ bloky vyu₧ijφ z uranu jen 0,1% energie, kterou podle Einsteinova v²poΦtu obsahuje. P°em∞nou p°es teplo se pak p°ipravφme v jeho strojovn∞ o dalÜφ dv∞ t°etiny v²konu!

Na tyto omezujφcφ podmφnky poukazovali ji₧ na p°elomu stoletφ dva fyzikovΘ: N. A. Umov (1846-1915), a J. H. Poynting (1852-1914), a omezujφcφ podmφnky toku energie matematicky popsali. S jejich poznatky se vÜak setkßme jen ve vysokoÜkolsk²ch skriptech. Na jimi popsanß omezenφ nakonec narazila dneÜnφ technika. Dlouhß lΘta se da°ilo zvyÜovat velikost, otßΦky a v²kony motor∙, parametry kotl∙ nebo nap∞tφ a proudy v p°enosov²ch sφtφch a₧ do urΦit²ch hranic. V²kon nejv∞tÜφch parnφch turbφn se zastavil u 1500 MW, vodnφch turbφn u 700 MW, lodnφch vzn∞tov²ch motor∙ (diesel∙) u 40 MW. BenzinovΘ automobily konΦφ sv²mi v²kony u 500 kW, elektrickß nad°azenß vedenφ lze bezpeΦn∞ a ekonomicky stav∞t jen do nap∞tφ 1,5 milionu V.
Pokusme se zßkonem o omezenΘ hustot∞ energetickΘho toku prov∞°it jinak lßkav∞ zn∞jφcφ projekty, zejmΘna takovΘ, kterΘ slibujφ u₧ brzo snadnΘ vyu₧itφ v∞Φn∞ se obnovujφcφ a zaruΦen∞ "ΦistΘ" energie:

Geotermßlnφ elektrßrny (p°em∞na 2 - 3)

Geotermßlnφ elektrßrna.

Zatφm jen 15 vybudovan²ch geotermßlnφch elektrßren s celkov²m v²konem 5000 MW trpφ °adou problΘm∙. ZejmΘna agresivnφm ·Φinkem p°φrodnφch nositel∙ tepla, navφc pak mφsto p°edpoklßdanΘ "Φistoty" je okolφ pov∞tÜinou su₧ovßno zßpachem sφrov²ch zplodin a Φpavku. Pokusy Φerpat teplo z vodou zaplavovan²ch vrt∙ do hloubek a₧ 5 km metodou Hot-Dry-Rock v poslednφch letech ₧alostn∞ selhaly prßv∞ v d∙sledku nerespektovßnφ zßkona omezenφ hustoty toku energie. Tepelnß vodivost hornin je toti₧ mimo°ßdn∞ nφzkß. Pro elektrßrnu s v²konem 1000 MW by podzemnφ plocha nutnß k dostateΦnΘmu p°estupu odpovφdajφcφho mno₧stvφ tepla vy₧adovala nereßln²ch 300 km².

V∞trnΘ elektrßrny (1-1,1- 3)

Pro v²kon srovnateln² s dnes b∞₧n²m tisφcimegawattov²m elektrßrensk²m blokem by vzhledem k malΘ hustot∞ energie toku v∞tru (asi 50 J na m³ vzduchu proudφcφho rychlostφ 10 km/h) bylo nutno zhyzdit krajinu 25 tisφci (!) v∞trn²ch elektrßren s t°icetimetrov²mi vrtulemi. Vφtr je navφc ₧ivel nespolehliv². Na vrtulovΘ elektrßrny si nejnov∞ji st∞₧ujφ i ekologovΘ: vrtule zabφjejφ ptactvo, ruÜφ rozhlasovΘ a televiznφ vysφlßnφ, vydßvajφ nep°φjemnΘ infrazvuky a v zim∞ je okolφ ohro₧eno pßdem nßmrazy.

SluneΦnφ elektrßrny (4 - 3)

Jejich provoz je vzhledem k nφzkΘ hustot∞ sluneΦnφho zß°enφ (v nejp°φhodn∞jÜφch mφstech na pouÜtφch Kalifornie, na Saha°e Φi v Austrßlii nejv²Üe 1 kW/m²) ve vÜech p°φpadech dra₧Üφ ne₧ obvyklΘ zdroje energie. Solßrnφ tepelnΘ elektrßrny s v∞₧emi dosahujφ v nejlepÜφm p°φpad∞ ·Φinnosti 15 %. Pou₧ije-li se koberc∙ fotovoltaick²ch Φlßnk∙, dochßzφ k velkΘ ztrßt∞ plochy. K v²konu 1000 MW by bylo nutnΘ drah²mi k°emφkov²mi Φlßnky pokr²t ·zemφ nejmΘn∞ 10 km². Ani jedna z n∞kolika technologii v²roby "civilnφch" solßrnφch Φlßnk∙ je nedokßzala zlevnit tak, aby dodßvaly kilowatthodinu elektrickΘho v²konu za mΘn∞ ne₧ p∞tinßsobek ceny kWh z rozvodnΘ sφt∞. Proto nap°. Evropa jejich v²robu v roce 1996 siln∞ omezila a mφsto p°edpoklßdanΘ progn≤zy 1000 MW v²konu koncem stoletφ jich na celΘm sv∞t∞ v podob∞ mal²ch nebo p°enosn²ch jednotek (nap°. k napßjenφ b≤jφ, signßlnφch sv∞tel, retranslaΦnφch stanic apod.) je a₧ dosud instalovßn v²kon jen n∞co kolem 70 MW.