"Energiewende" v ČR: začít můžeme hned

Created by Tomas Kalisz

#energetika, #obnovitelné zdroje, #technologie

Bo rychleji to nejde

OK, teď je musíme schválit, aby se za deset let stihlo začít stavět

OK, dají se taky elektrifikovat

Hned po schválení se neprodleně začne s přípravami

A proto musíme urychleně dostavět Dukovany

Jasně, přece vypouštějí CO2

Co auta, vlaky, letadla?

Ano, ale: elektřina není všechno

Protože se ukáže, že věc se dá vyřešit snáz a levněji

Ale z těch 150 miliard se i tak už polovina stihne utratit na přípravy

Zkuste začít tady

Potřebujeme opravdu vypnout uhelné elektrárny?

Tož vypnem i teplárny

Aby to svítilo i hřálo

Ve skutečnosti spotřebováváme většinu energie přímo v podobě paliv.

Za deset let se sice v Dukovanech nic stavět nezačne

Bo zatopime biomasou

Potřebujem i topení

A co topení?

Ale my se budem mít líp jak Němci, protože my si postavíme atomovou elektrárnu

Akorát jí je jaksi málo

Biomasa v našich zemích přestala jako zdroj energie stačit potřebě zhruba uprostřed 18. století. Před úpadkem nás zachránilo zahájení těžby uhlí.

Tak budem asi nakonec rádi, že je v zimě teplo.

Kde na to vezmem?

Kdežto jaderná elektrárna stavěná za patnáct let bude mít stejnou účinnost jako dnes, a to dalších 50 let

Tož to radši nechme tak! Ať se Greta zblázní!

Anebo je všechno trochu jinak?

Protože elektrika z obnovitelných zdrojů přece nejde skladovat

Ať se Greta klidně zblázní, co je nám do ní.

Cena elektřiny z obnovitelných zdrojů ještě klesne, protože oblast se technicky prudce rozvíjí

Baterky sice opravdu nestačí, ale..

lithiové baterie mají hustotu energie 200-300 Wh/kg a cena sotva kdy klesne pod 100 euro/kWh

Případně jako nutný doplněk k energii z obnovitelných zdrojů

Elektrika se dá už dneska vyrobit ze slunce a větru laciněji jak v Dukovanech

Btw plyn v plynovodu neproudí jen tak sám od sebe

tranzitní plynovod má na každých cca 100 km kompresní stanici o příkonu několika desítek MW.

Protože na slunko a větr nejde spolíhat, a uhlí budem muset odstavit

Na elektriku navíc máme dost slunka aj u nás

A obnovitelnou energii ve skutečnosti přece jen nějakým způsobem jde skladovat / dopravovat podobně jako ropu nebo plyn?

Asi proto se navrhují plynové elektrárny jako alternativa k jádru

Ale bacha: Vláda říká, že elektřiny bude málo a bude drahá

Pravda, většinou v létě

Tak dobře, za babku ropa ani plyn už nejsou, ale pravda, dováží se stále.

A chceme ju aj na topení, protože když už bez uhlíku, tož bez uhlíku

Takže což to udělat jak dneska s ropou - lacino místo ní vytěžit energii ze slunka a větru a za babku k nám dovézt v podobě něčeho jako uhlí bez uhlíku??

A pálí se vesele na CO2

Jak to celé vzniklo: poslechem Meteoru

paper_natchem_sodiumexplosion.pdf

Konec legrace: Energiewende je možná a potřebná i v Česku. Jde určitě uskutečnit, a to mnoha způsoby.

Těmhle konceptům se souhrnně říká "power to fuel"

A spaluje se zase na dusík a vodu

B: Čpavek (NH3) je "koncentrovaný vodík se snadnějším zacházením"

Pro výrobu elektřiny by Evropě mohly postačit vlastní obnovitelné zdroje, celkovou Energieweende by bylo šikovnější vyřešit dovozem konzervované sluneční energie z teplých krajin

A: sodík (Na) jako palivo do elektrochemických článků měl již kapitán Nemo v Nautilu

https://cs.wikipedia.org/wiki/Nautilus_(Verne) fiktivní ponorka Nautilus z románu Julese Verna "Dvacet tisíc mil pod mořem" byla poháněna sodíkovými články, které produkovaly elektřinu, která poté pomocí elektromotorů a lodního šroubu poháněla ponorku.

Tenhle je použitelný hned, protože jenom nově kombinuje dvě již známá řešení

Vyrábí se z vodíku a dusíku

Mohly by se s ním pohánět elektromobily stejně jako vodíkem, a stačila by jednoduchá nádrž jako na propan-butan

I sodíkem jde pohánět spalovací motory, stejně jako naftou

US3911284_Stephen_Skala_alkali-metal_ICE

US3911284A.pdf

US4364336_Self-starting ICE_Skala

US4364336A.pdf

US4189916_Vehicle system for NaK_Skala

US4189916A.pdf

US4020798_ICE fueled by NaK_Skala

US4020798A.pdf

A další viz vyhledávání na portálu Espacenet.

Skutečně z něj, kyslíku a vody jde přímo vyrábět elektřinu

US3730776A_Lockeed_consumable_metal-anode.pdf

Vodík se doteď dělá ze zemního plynu - částečným spalováním, a přitom vzniká CO2

Elektrolýza roztaveného NaOH dává kyslík, vodík a sodík

Výroba kovového sodíku Castnerovým procesem

US452030_Hamilton_Castner_1891

dosáhla vrcholu v letech po první světové válce, kdy se jím na světě ročně  vyrábělo přes 10 000 tun Na.

Vodík vzniká vedle sodíku jako vedlejší produkt, v molárním poměru H:Na= 1:1.

Domácí výroba bude mít smysl dokud využívá bohaté lokální zdroje (vítr v Dánsku nebo severním Německu, slunce v jižních oblastech), nebo zaintegruje solární energetiku do ostatní infrastruktury (například jako protihlukové stěny, fasády budov, přístřešky chránící komunikace před povětrností)

Přitom vzniká sodný louh NaOH

Ale jde vyrábět taky bezuhlíkově, s výhodou takto

S postupem pro ukládání a /nebo přepravu stovek či tisíců TWh elektřiny si můžeme vhodně nastavit poměr mezi domácí výrobou z obnovitelných zdrojů a dovozem energie pro každou zemi EU, ideálně v úzké vzájemné spolupráci

Tenhle postup se k výrobě sodíku dneska nepoužívá, protože vodík se doteď bral jako zbytečně drahý vedlejší produkt, který šlo získat ze zemního plynu levněji

Takže tady máme uhlíkuprostý energetický koloběh a zároveň technicky schůdnější alternativu k vodíkovému hospodářství. Lihuprostá - alkoholická. Jak prosté, Watsone.

A především lze začít hned teď

Pro skladování velkých objemů čisté elektřiny se ale její přeměna na sodík a čpavek jeví výhodnější než jiné P2F koncepty

"Power to fuel" (P2F)

je populárně řečeno výroba umělého benzínu z CO2 a vody.

Mezi propagátory čisté energie populární myšlenka, jak všeobecnou Energiewende technicky provést.

Nevýhody:

 1) průmyslově zvládnutá technologie existuje zatím jen pro výrobu methanu z CO2 a vodíku (Sabatierův proces)

2) methan se skladuje a přepravuje jen o málo lépe než vodík

3) přeměna uhlovodíků zpět na elektřinu je zatím možná jen přes teplo - tedy se 60 % ztrátami. Přímý postup znám není.

Nojo, ale jedny nebudou stačit ani na tu elektriku

Kolikatery Dukovany teda vlastně potřebujem dostavět?

Patery? Šestery? Desatery?

Takže bratru 7 x 150 miliard (nebo třeba taky 7 x 550 miliard) Kč?? No nekupte to!

Temelín má dva bloky po ca  1000 MW (dík rúznám vylepčením se dneska dosahuje zhruba 1070 MW proti původním ca 960 podle projektu), předpokládám tedy, že obrat "stavět nový jaderný blok v Dukovanech" představuje opět něco kolem 1000 MW elektrického instalovaného výkonu a roční produkci z tohoto bloku ve výši kolem 75 TWh.

Pak bychom tedy na pokrytí současné spotřeby 75 TWh ročně potřebovali (za předpokladu, že zůstane stejná) do roku 2040 postavit 7 bloků k náhradě uhelných elektráren + "původních Dukovan", kterým skončí životnost, a do roku 2050 další dva k náhradě Temelína. Pokud tedy máme nyní z obnovitelných zdrojů 7.5 TWh a zůstane to tak.