Čeští vývojáři vyvinuli unikátní řešení vytápění. A nejen vytápění. Nový otopný a energetický systém pro rodinné domy i velké průmyslové podniky funguje na principu akumulace tepla v písku. Takto akumulovaná energie prý dovede za určitých podmínek vytápět vnitřní prostory a ohřívat teplou užitkovou vodu prakticky za nulových provozních nákladů po dobu životnosti zařízení v délce padesát let. Ovšem počáteční investice není malá. Je otázkou, zda jde o další příspěvek v panoptiku možností, nebo o řešení, které obrazně řečeno dobude svět. Základní problémy má nyní dva: pořizovací cenu a... samotný písek.
Do písku lze ukládat energii tepelnou i elektrickou
Do písku lze dokonce ukládat nejen energii tepelnou, ale i elektrickou, funguje pak jako bateriové úložiště. Buď zcela nebo jen částečně. Písek přitom lze nahřívat z vlastní fotovoltaiky nebo ze sítě v době nulových či dokonce záporných cen elektřiny na spotovém trhu. Vznikla tak vlastně alternativa k tradičním bateriím a současným energetickým systémům domů. Pískové úložiště prostě a jednoduše funguje jako akumulátor energie, pokud písek v případě využití v rodinných domech ohřejeme na teplotu cca 400 stupňů Celsia. Pro průmyslové aplikace je dle vývojů a výrobce zařízení potřebné nahřátí písku na cca 480 stupňů Celsia.
)
Za vším hledej písek
Písek je směs různých drobných kamínků. Podle složení rozlišujeme písek křemenný, arkózový, drobový, glaukonitový, vápencový, korálový a žulový. Podle původu pak písek mořský, jezerní, říční, glaciofluviální, reziduální a vátý. Hustota písku je závislá především na obsažené vlhkosti, pohybuje se přibližně od 1500 do 1700 kg/m3. Podle velikosti zrn se pak písek dělí do frakcí (jemnozrnný, středně zrnitý a hrubozrnný). Hlavní využití písku je ve stavebnictví při výrobě betonů, tradičních omítek a malt, dále při výrobě skla a ve slévárenství. To je všeobecně známé. Ovšem využití písku v energetice?
)
Jde o to, že vlastnosti písku zůstávají dlouhodobě stabilní. Písek vydrží neporušený tisíce let, pokud teplota nepřekročí 1300 °C. V tu chvíli se písek taví. Pokud ale teploty písku využijeme ve svůj prospěch stejně jako jeho schopnost akumulace tepla, schopnosti písku se nemění. A měřením bylo zjištěno, že pro průměrný rodinný dům je třeba sto metrů krychlových písku, abychom z této hmoty získali 10 MWh uloženého tepla (10 m3 = až 1 MWh energie). Z písku se ztratí pouze pět až deset procent tepla za sedm měsíců. Proto vystačí toto množství tepla na vytápění po celou zimu.
)
Uložení energetického písku a další součásti systému
Písek je dle argumentací výrobce možné umístit na zahradu do kontejneru, do země či do sklepa. Ovšem mít v zahradě kontejner se sto kubíky písku, případně takový kontejner dostat do sklepa, to si nedovedu vůbec představit. Jako řešení vidím jedině pořádnou jámu v zemi. Nádoba na písek je pak prý izolována speciálním materiálem, který má schopnost odrazit většinu sálavé složky unikajícího tepla zpět do úložiště. Součástí systému je pak též tepelný výměník a kompaktní předávací stanice. Toto zařízení není větší než tradiční kotel, který plně nahradí. Stejně jako jiný původní zdroj stejného výkonu. Pokud tedy jste ochotni investovat do systému pro svůj rodinný dům cca 1,5 miliónu korun, výrobce tvrdí, že vaše provozní náklady budou minimální nebo žádné. Systém přitom neprodukuje žádné emise a není potřebná ani žádná provozní chemie.
Problémem jsou finance. A písek, ten ale až později
Problémem však je, že Čechy sice zajímají investice do úspor energií, většinou si to ale nemohou dovolit. Pořizovací náklady jsou pro většinu lidí příliš vysoké, pro mnohé pak u některých technologií i náklady provozní.
)
Přesto výrobce pískového energetického úložiště čiší optimismem, přijímá i při dosud nízké výrobní kapacitě předobjednávky a dokončuje certifikace. Čekací lhůty jsou prý nyní v řádech měsíců. Pro české zájemce by to dosud mělo stačit, pro potřeby globálního trhu bude nezbytné zapojit další výrobce. Více méně pro tuzemské prostředí nelze nyní hovořit o masovém využití systému, pořizovací náklady jsou příliš vysoké. Další stinnou stránkou je samotný písek, jehož zásoby se při enormní světové spotřebě tenčí a cena roste. Tedy alespoň co se týká písku stavebního, sklářského a hutního. Samotná myšlenka využití písku k ukládání energie je tedy sice geniálně jednoduchá, ale do budoucna, jak je dnes módní říkat, trvale neudržitelná. Tedy až na výjimku. Pokud lze pro nový systém využít jakýkoli písek, tedy například i písek pouštní, lze nikoli jen přimhouřit, ale i zavřít obě oči. Ne však u nás, přeprava z nejbližších pouští by byla příliš drahá a energeticky náročná. O samotném písku však na webu výrobce ani v médiích podrobnější informace dosud nejsou k dispozici.
Ambice: Spolupráce se státem a zpětná výroba elektřiny
Vedle toho jsou dle výrobce připravovány i projekty spolu se státem pro zabezpečení kritické infrastruktury energiemi, pokud by došlo k nenadálého ohrožení či blackoutu. Kontejnery s pískem a celé zařízení lze totiž kdykoli kamkoli přemístit, jsou plně mobilní.
Kvůli riziku kopírování si výrobce zajistil patentovou ochranu na jednotlivé části systému, nikoli na celek. Systém je navíc vždy konfigurován individuálně, při okopírování by proto zřejmě nefungoval správně. Vyvinuta byla i nová turbína, která dokáže z tepla uloženého v písku zpětně generovat elektřinu s účinností až 51 procent. Zařízení je prý několikanásobně efektivnější, než kdyby se elektřina ukládala do vodíku (při předpokládané ceně sto korun za litr vodíku).
Zdroj: Wattplus, Forbes, Wikipedia
