Slunce je jediným hlavním zdrojem energie a života na Zemi“: Rozhovor ke Světovému dni slunce – South Ural State University
Každý rok na začátku května se slaví Mezinárodní den slunce. O vytvoření tohoto svátku rozhodla v roce 1994 evropská pobočka International Solar Energy Society (ISES), aby přitáhla pozornost veřejnosti k možnostem využití obnovitelných zdrojů energie. Na energetické fakultě Polytechnického institutu Jihouralské státní univerzity studují celý technologický řetězec energetického průmyslu: výrobu, přenos, distribuci, regulaci a spotřebu elektrické a tepelné energie. Zvláštní pozornost věnuje fakulta rozvoji nejnovějších elektrotechnologií, mezi které patří vodíková energie, laserové technologie, výroba elektrického svařování, elektrometalurgie a výroba elektrolýzy. Katedra teoretických základů elektrotechniky připravuje v letošním roce první absolventskou třídu bakalářů v tomto profilu přípravy. Fakulta schválila a zavádí strategii rozvoje „Distribuovaná digitální energie a inteligentní elektrický pohon“. Tato strategie zahrnuje podíl všech druhů alternativní energie, včetně solární energie. děkan fakulty Sergej Ganja hovořil o potenciálu solární energie a jejím dalším rozvoji.
– Slunce je naše nejbližší hvězda, co dává naší planetě?
– Energie Slunce stojí za všemi známými formami pohybu hmoty: mechanickým, fyzikálním, chemickým, biologickým a sociálním. Slunce je jediný zdroj, který je nám nejblíže, který naplňuje všechny formy živé i neživé přírody energií. Vznik větrné energie, vln, říční vodní energie, uhlovodíkové energie, včetně bioplynu v počáteční fázi vzniku, je tedy ovlivněn Sluncem. Větrná energie je způsobena nerovnoměrným ohřevem zemského povrchu, energie uhlovodíků vzniká vlivem fotosyntézy, říční vodní energie vzniká z odpařování vody a následných srážek. Jen několik typů alternativních zdrojů nemá solární charakter. Jedná se o slapovou energii způsobenou gravitační přitažlivostí Měsíce, jadernou energii uloženou ve vesmíru před mnoha miliardami let a geotermální energii Země vytvořenou během jejího formování. Tyto druhy energie tvoří malý podíl na energetické bilanci planety. Můžeme říci, že Slunce je jediným hlavním zdrojem energie a života na Zemi.
– Jak se vyrábí a využívá solární energie?
– Zdrojem energie v samotném Slunci je termojaderná fúze, při které se atomy vodíku vzájemně spojují a vytvářejí helium, druhý prvek periodické tabulky. V tomto případě se uvolňuje gigantické množství energie, která se šíří ve formě záření a dostává se až k Zemi. Zde se přeměňuje na jiné druhy energie. Sluneční energii můžeme přeměnit například na elektrickou energii pomocí efektu fotosyntézy. Slunce je v měřítku lidské civilizace nevyčerpatelným zdrojem energie. Alternativní energie využívá přeměněnou sluneční energii. Jeho hlavní výhodou je, že jde především o ekologický zdroj energie. Tradiční energetiku historicky provázely emise škodlivých látek a nadměrné množství oxidu uhličitého v atmosféře, což vedlo ke skleníkovému efektu a globálnímu oteplování. Sluneční záření se přímo přeměňuje na elektřinu a větrné turbíny také neprodukují žádné emise. Alternativní zdroje mají ale jednu významnou nevýhodu. Jedná se o nestabilitu výroby energie, která závisí na přírodních podmínkách. Průmysl a velká města se nemohou zcela spolehnout na tak nespolehlivý zdroj. Alternativní energie dostane silný impuls pro rozvoj, pokud vyřeší problém skladování energie, a skladovací objemy by měly být gigantické, srovnatelné se stávajícími zásobami uhlovodíkových paliv. Vytvoření takové technologie skladování elektřiny je McKinsey Global Institute jmenováno jako jedna z 12 průlomových technologií, které výrazně změní globální ekonomiku. Na energetické fakultě se taková práce provádí na bázi vodíkové energie.
– Studují na energetické fakultě obnovitelné zdroje energie včetně solární energie?
– Struktura energetické fakulty je postavena tak, že vše, co v energetice existuje, je prezentováno na té či oné vzdělávací úrovni: bakalářské, magisterské nebo postgraduální studium. Máme dobře propracovanou studii tradiční energetiky: to jsou elektrárny, sítě, napájecí systémy. Existuje magisterský program, ve kterém školíme specialisty na alternativní energetiku. V tomto směru máme také vážný vědecký pokrok, včetně těch, které byly prováděny společně s americkými vědci. Zabýváme se převážně větrnou energií, solární energií, bioplynem a vodíkovou energií.
– Jaká budoucnost čeká solární energii?
– Odvětví energetiky se ubírá cestou integrovaného rozvoje. Nemůžete se soustředit na jeden druh energie. Energie může být stabilní a spolehlivá, když využívá různé zdroje energie. Je naprosto nerozumné, mít tak rozvinutou, ziskovou uhlovodíkovou infrastrukturu, ji ničit nebo neefektivně využívat. S vyčerpáním uhlovodíků bude pomalu ztrácet svou roli, ale stane se tak podle ministra energetiky Ruské federace Alexandra Novaka nejdříve za 100 let. Tradiční zdroje energie budou zároveň nahrazeny alternativními zdroji energie a jadernou energií. Sluneční energie má světlou budoucnost, ale aby se tak stalo, je ještě třeba vyřešit mnoho vědeckých a technických problémů. Energetická fakulta v tomto směru aktivně pracuje.