Najväčší „energozázrak“ nemusí vyrábať ani watt. Slovensko má náskok, o ktorom sa nehovorí
Keď sa hovorí o energetike budúcnosti, väčšina ľudí si predstaví veterné turbíny, solárne panely alebo obrovské lítiové batérie. Celá pozornosť sa sústreďuje na výrobu elektriny. Existuje však jedna oblasť, ktorá spotrebuje približne polovicu všetkej energie na svete a pritom sa o nej hovorí len okrajovo. Je ňou teplo.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneVykurovanie domácností, ohrev vody či priemyselné procesy spotrebujú obrovské množstvo energie. A práve schopnosť ukladať teplo na hodiny, dni alebo dokonca celé mesiace môže byť jednou z najväčších energetických zmien nasledujúcich desaťročí.
Paradoxne pritom nejde o žiadnu futuristickú technológiu. Najlacnejšia „batéria“ budúcnosti nemusí obsahovať lítium, kobalt ani nikel. Niekedy jej stačí piesok, betón, kamene alebo obyčajná voda.
Najväčším problémom obnoviteľných zdrojov nie je výroba energie. Problémom je čas. Solárne elektrárne vyrábajú najviac elektriny v čase, keď ju často nikto nepotrebuje. Veterné elektrárne zas dodávajú energiu vtedy, keď fúka vietor, nie keď je najvyšší dopyt. Dnes sa prebytky energie ukladajú najmä do chemických batérií. Tie sú však drahé a ich kapacita sa postupne znižuje.
Práve preto vzniká nová generácia takzvaných termálnych batérií. Fungujú prekvapivo jednoducho.
Keď je elektriny v sieti prebytok a jej cena klesá, masívne elektrické ohrievače premieňajú túto energiu na teplo. Následne sa zohreje akumulačné médium – piesok, tehly, uhlíkové bloky alebo špeciálny betón. Takto uložené teplo môže čakať celé dni, týždne alebo mesiace, kým ho bude niekto potrebovať.
A čo je najdôležitejšie, pri využití na vykurovanie dosahuje účinnosť viac ako 90 %. Netreba ho totiž spätne premieňať na elektrinu. Stačí ho pustiť do potrubí a radiátorov.
Práve v tom sa skrýva celý trik. Ak by sme totiž chceli uskladnené teplo opäť premeniť na elektrinu pomocou turbín, veľká časť energie sa stratí a celková účinnosť by klesla približne na 30 až 40 %. Tepelné úložiská preto dávajú najväčší ekonomický zmysel tam, kde sa teplo využíva priamo.

Fíni vykurujú mestá pomocou piesku
To, čo ešte pred pár rokmi pôsobilo ako experiment, dnes funguje v komerčnej prevádzke. Fínska spoločnosť Polar Night Energy prevádzkuje v mestách Kankaanpää a Pornainen obrovské zásobníky naplnené stavebným pieskom. Ten sa zohrieva na teploty približne 500 až 600 stupňov Celzia a následne slúži ako zdroj tepla pre mestské vykurovanie.
Výhoda je jednoduchá a pochopiteľná. Piesok je lacný, dostupný prakticky všade a nepodlieha degradácii ako chemické akumulátory.
Podobným smerom sa vydávajú aj americké startupy Rondo Energy a Antora Energy. Namiesto piesku využívajú špeciálne keramické tehly alebo uhlíkové bloky rozpálené na viac ako 1 500 stupňov Celzia. Ich cieľom už nie sú domácnosti, ale priemysel. Takéto systémy dokážu vyrábať vysokoteplotnú paru a nahradiť zemný plyn v energeticky náročných fabrikách.
Nórska spoločnosť EnergyNest zas využíva špeciálny tepelno-akumulačný betón, ktorý zachytáva odpadové teplo z výrobných procesov a vracia ho späť do prevádzky.

Slovensko sedí na infraštruktúrnom poklade
Práve tu prichádza moment zlomu. Krajiny západnej Európy dnes investujú miliardy eur do budovania systémov centrálneho vykurovania. Slovensko ich už desaťročia má.
Približne tretina domácností je napojená na systémy centrálneho zásobovania teplom. Ide o infraštruktúru, ktorú sme zdedili z minulého storočia a ktorá bola dlhé roky považovaná za zastaranú. Dnes sa však môže ukázať ako jedna z našich najväčších výhod.
Ak má mesto rozvod tepla, dokáže k nemu relatívne jednoducho pripojiť aj veľké tepelné úložisko. Namiesto neustáleho spaľovania plynu môže tepláreň ukladať energiu v čase, keď je lacná, a využívať ju počas zimných špičiek. Takéto riešenie by mohlo výrazne pomôcť aj plánovaným geotermálnym projektom. Dobrým príkladom sú Košice a projekt geotermálneho zdroja pri obci Ďurkov.
Práve pri geotermálnej energii zohráva akumulácia dôležitú úlohu. Geotermálny vrt totiž dodáva teplo stabilne počas celého dňa, no spotreba v meste kolíše. V noci je nízka, ráno a večer prudko rastie. Tepelné úložisko preto funguje ako nárazník, ktorý tieto rozdiely vyrovnáva a umožňuje efektívnejšie využívať vyrobené teplo.
Predstav si obrovský podzemný zásobník vody alebo štrku. Počas leta by sa nabíjal geotermálnym teplom alebo prebytočnou elektrinou zo solárnych elektrární. V zime by potom zásoboval teplom tisíce bytov.

Stabilnejšie ceny tepla bez závislosti od plynu
Význam tepelných úložísk nespočíva len v ekológii. Rovnako dôležitá je ekonomika. Počas slnečných víkendov sa v niektorých európskych krajinách objavujú dokonca záporné ceny elektriny. Producenti musia platiť za to, aby niekto ich energiu odobral.
Pre teplárne by to predstavovalo ideálnu príležitosť. Namiesto drahého plynu by mohli nakupovať extrémne lacnú elektrinu, premieňať ju na teplo a odkladať ju na neskôr. Pre konečných odberateľov by to znamenalo stabilnejšie ceny a menšiu citlivosť na geopolitické krízy či výkyvy cien plynu.
Ešte väčší potenciál sa skrýva v priemysle. Slovensko patrí medzi najpriemyselnejšie ekonomiky Európy. Oceliarne, chemické závody, automobilky či rafinérie potrebujú obrovské množstvá tepla a pary. Veľká časť tejto energie dnes doslova uniká do atmosféry. Tepelné úložiská dokážu zachytiť odpadové teplo, uskladniť ho a vrátiť späť do výroby. Výsledkom sú nižšie účty za energie aj menšia spotreba fosílnych palív.
Ak budú podniky ako U. S. Steel Košice, Slovnaft alebo Duslo Šaľa postupne elektrifikovať výrobu, budú zároveň potrebovať riešenie, ako zvládať výkyvy v dodávkach elektriny. Práve tepelné batérie môžu fungovať ako energetický nárazník medzi elektrickou sieťou a výrobnými procesmi.
Nie je to bez problémov
Tepelné úložiská majú obrovský potenciál, no nejde o bezchybnú technológiu. Najväčšou výzvou pri dlhodobej a sezónnej akumulácii sú tepelné straty. Udržať teplo v piesku, vode alebo betóne celé mesiace vyžaduje špičkovú izoláciu a precízny návrh celého systému.
Práve preto dnes vývojári venujú veľkú pozornosť materiálom, konštrukcii zásobníkov aj spôsobom, ako minimalizovať úniky energie. Čím dlhšie má teplo zostať uložené, tým náročnejšia je technická realizácia.
Prečo tepelné úložiská dávajú väčší zmysel než lítiové batérie?
| Parameter | Chemická batéria (Li-Ion) | Tepelné úložisko |
|---|---|---|
| Cena za kWh kapacity | Vysoká | Veľmi nízka |
| Životnosť | 10 až 15 rokov | 30 až 50 rokov a viac |
| Materiály | Lítium, kobalt, nikel | Piesok, voda, betón, čadič |
| Degradácia | Postupná strata kapacity | Minimálna |
| Využitie na vykurovanie | Neefektívne | Mimoriadne efektívne |
| Účinnosť pri dodávke tepla | Nízka | Viac ako 90 %* |
*Pri priamom využití tepla. Pri spätnej výrobe elektriny je účinnosť výrazne nižšia.
To neznamená, že lítiové batérie úplne zmiznú a prestanú sa používať. Pre elektromobily alebo stabilizáciu elektrických sietí zostanú nenahraditeľné. Ak však hovoríme o ukladaní tepla, fyzika hrá v prospech oveľa jednoduchších riešení.
Revolúcia, ktorú možno ani neuvidíme
Najväčšie energetické zmeny nemusia prísť v podobe nových jadrových reaktorov, obrovských veterných parkov alebo ďalšej generácie elektromobilov. Môžu sa skrývať pod zemou. V gigantických zásobníkoch naplnených vodou, pieskom či betónom, ktoré budú mesiace zhromažďovať energiu a následne ju posielať do radiátorov, fabrík a mestských rozvodov.
Slovensko má pritom niečo, čo mnohé krajiny len začínajú budovať – rozsiahlu sieť centrálneho zásobovania teplom. Ak sa ju podarí spojiť s modernými technológiami akumulácie, môže sa zdanlivý relikt minulosti zmeniť na jednu z najcennejších súčastí energetiky budúcnosti.
Energetická revolúcia totiž nemusí vyrábať viac elektriny. Možno bude stačiť, ak sa ju konečne naučíme neplytvať.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Do Európy mieri ďalší čínsky gigant. Privezie takmer 5-metrové SUV s dojazdom 720 km

Namiesto baní malý reaktor. Vedci narazili na jav ako zo sci-fi, môže navždy zmeniť energetiku

Netflix očaril Slovákov hviezdne obsadenou novinkou. Doteraz ju ponúkala iba konkurencia

Slováci si musia dávať veľký pozor. Ak v domácnosti zakúriš týmto, riskuješ pokutu 5 000 eur

Rusko posiela do vojny relikviu z roku 1389. Takýto bizár na fronte vojaci ešte nevideli
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Známe mäsiarstvo pod Tatrami má tržby 9,4 milióna eur. Štátu a poisťovniam dlhuje vyše 190-tisíc eur
PREMIUM26-ročný Slovák v Sydney: Slušne si tu zarobíš aj s obyčajnou prácou, na štart je dobré mať 10-tisíc eur

Neurológ dvíha varovný prst: Po 17. hodine by si si mal odpustiť 5 zlozvykov, môžeš si privodiť mozgovú príhodu

Osudné chyby na pohovore. Ak sa ich dopustíš, nepomôže ti ani dokonalý životopis

Volkswagen chce po Seate škrtnúť ďalšiu značku. V hre je až 100-tisíc pracovných miest
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Tri roky čakania sa skončili. Na Netflix práve dorazil seriálový klenot
- Číňania chystajú SUV ako Defender za zlomok ceny. Novinka má stáť okolo 17 900 €
- Zaklínač práve dostal brutálnu konkurenciu. Nové fantasy prináša vec, aká tu ešte nebola
- Fotovoltiku ti pribrzdia a oberú o časť výroby. Začalo platiť nové obmedzenie pripojenia
- Má vyše 1 000 koní a stojí len 45 000 €. BYD zlacňuje svoje monštrum s dojazdom 860 km
-
- Tri roky čakania sa skončili. Na Netflix práve dorazil seriálový klenot
- Číňania chystajú SUV ako Defender za zlomok ceny. Novinka má stáť okolo 17 900 €
- Zaklínač práve dostal brutálnu konkurenciu. Nové fantasy prináša vec, aká tu ešte nebola
- Fotovoltiku ti pribrzdia a oberú o časť výroby. Začalo platiť nové obmedzenie pripojenia
- Má vyše 1 000 koní a stojí len 45 000 €. BYD zlacňuje svoje monštrum s dojazdom 860 km
-
- Nová česká komédia valcuje internet. Už mesiac ju ľudia nevedia prestať sledovať
- Slovenskí vodiči si musia dať pozor na nové radary. Rozdávajú pokuty aj bez zastavenia
- Tri roky čakania sa skončili. Na Netflix práve dorazil seriálový klenot
- 2,6 kilometra pod zemou vzniká baňa novej generácie. Diesel v nej nahradilo 66 elektrických strojov
- Slovensko našlo spojenca pre nový jadrový reaktor. S rovnakou technológiou je roky pred nami
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Známe mäsiarstvo pod Tatrami má tržby 9,4 milióna eur. Štátu a poisťovniam dlhuje vyše 190-tisíc eur
PREMIUM26-ročný Slovák v Sydney: Slušne si tu zarobíš aj s obyčajnou prácou, na štart je dobré mať 10-tisíc eur

Neurológ dvíha varovný prst: Po 17. hodine by si si mal odpustiť 5 zlozvykov, môžeš si privodiť mozgovú príhodu

Osudné chyby na pohovore. Ak sa ich dopustíš, nepomôže ti ani dokonalý životopis

