T Ř Í P Ó L | B ř e z e n 2 0 1 3

W W W . T R E T I P O L . C Z

TÉMA ČÍSLA

Š e s t ý e l e k t r o n i c k ý r o č n í k | č a s o p i s p r o s t u d e n t y | Z d a r m a

M A G A Z Í N P L N Ý P O Z I T I V N Í E N E R G I E

ELEKTŘINA Z BAŽIN INTELIGENTNÍ VĚTRNÁ TURBÍNA NA SJEZDOVKU SOLÁRNÍM VLEKEM DÁMA, KTERÁ PŘEDPOVÍDÁ

ELEKTŘINA

Astronomická ExpEdIcE 2013

OBSAH3 Šnekmístovodníhokola

4 Elektrárnanazemskoupřitažlivost

5 Elektrickýpotenciálbažin

6 Zásnubyobnovitelnýchzdrojůsvodíkem

8 LhalnositelNobelovyceny?

12 Kolikvážíkilogram?

12 Inteligentnívětrnáturbína

13 Baterievespreji

14 Bezpečnostjepráceprotým

15 Nasjezdovkusolárnímvlekem

16 Dáma,kterápředpovídá

17 VČíněvyrůstánejmodernějšíreaktor

18 Technickýgénius,alešpatnýobchodník

19 Základemprůmyslujeocel

20 Pěnanaholenívevývěvě

20 ATMEA–reaktorgeneraceIII+

TŘÍPÓL | 1/2013, šestý elektronický ročník | časopis pro studenty | zdarma | součást vzdělávacího programu Svět energie | pro ČEZ, a. s.,vydává: Cinemax, s. r. o. | redakční rada: Tomáš Gráf, Šárka Beránková, Jan Obdržálek, Lukáš Rytíř, Jan Píšala, Edita Bromovášéfredaktor: Michael Pompe | odpovědná redaktorka: Ing. Marie Dufková | grafická úprava a sazba: CINEMAX, s. r. o. redakce, administrace a inzerce: CINEMAX, s. r. o., Elišky Přemyslovny 433, Praha 5, tel.: 257 327 239, fax: 257 327 239e‑mail: tretipol@volny.cz | web: www.tretipol.cz | kopírování a šíření pro účely vzdělávání dovoleno | za správnost příspěvků ručí autoři

Kdo z vás poznal, co je na obrázKu?

Obsahobrázkuuveřejněnéhovzimnímvydání

3pólujakoprvnísprávněidentifikovalčtenář

aleš Maršíček z litoměřic.Naobrázkupoznal

aerogelzkosmickésondynakterýprávědopadla

prachováčástice(stardust.jpl.nasa.gov/news/

status/060125.html).

nová soutěžní otázKa zní:

jaK vzniKá fata Morgana?

Prvnízvás,kdosprávněodpoví,dostanedárek

odSkupinyČEZ!

Odpovědiposílejtena:tretipol@volny.cz

soutěž

vesmír svou krásou i velikostí fascinuje lidstvo

již od nepaměti. zároveň však pro mnohé jeho

hlubina představuje tajemno, kterého se obáva-

jí. naštěstí se ale většinou nenechali zastrašit.

zvědavost byla silnější než obavy a následovalo

několik století, během nichž badatelé pronikali

stále hlouběji a hlouběji do tajů vesmíru. stále

je co objevovat a hlavně obdivovat! pokud

patříte mezi nadšence, které uchvátila krása

hvězdného nebe, pak právě pro vás je určena

každoroční astronomická expedice. odhrne

pomyslnou oponu vesmírného tajemna a vtáhne

vás do jeho neuvěřitelného světa. expedici po-

řádá Hvězdárna v Úpici, Hvězdárna, planetárium

brno a sekce České astronomické společnosti –

amatérská prohlídka oblohy.

MalebnéPodkrkonoší,kdeještěsvětlaměstnepře‑

zářilakrásuhvězdnéhonebe,každýroklákámladé

nadšence‑astronomynejenzceléČeskérepubliky,

aleizeSlovenskačiPolska.Letošní55.ročník

Astronomickéexpediceseuskutečnívednech

od3.do18.srpna.Expedičníkem–jaksiúčastníci

Expediceříkají–semohoustátjižzkušenípozoro‑

vatelénočníoblohy,stejnětakjakoúplnízačáteč‑

nícivtomtooboruvevěkuod15do25let.

Co je na programuProgramExpedicejevelmibohatý.Tvoříhořada

přednášekznejrůznějšíchoborůastronomie,ale

idalšíchpřírodovědnýchoborů,jakojegeologieči

meteorologie.Poskytnouvámmnohozajímavých

informacíoSlunečnísoustavě,galaxiích,hvězdách,

asteroidech,aleinapříkladonašíplanetěZemi.

Vpřednáškách,kterévedouvysokoškolštístudenti

čipracovnícihvězdáren,sedozvítevšepotřebné

aještěmnohemvíce.Jižtradičnějsoujakopředná‑

šejícízvánivelikáničeskévědy(vminulostitobyl

např.JiříGrygarčiPetrKulhánek).

Nuditsenebudeteanivčasemezipřednáškami.

UžjsteněkdyvytvářelikráterynaMěsíci?Nebosi

zblízkaprohlédlipovrchSlunce?Vítecosestane

sžárovkouvmikrovlnnétroubě?Natytoadalší

otázkydostaneteodpověďběhemřadyzajímavých

fyzikálníchexperimentů.

Hlavní je pozorování Hlavnínáplníprogramujesamozřejměpozorování

nočníoblohy.Cygnus,Plejády,M82aVega.Ževám

tytopojmynicneříkají?Aletopřecevůbecnevadí,

všesevčasdozvíte.Naučítesezákladůmorientace

nanočníobloze,budeteumětpoznávatsouhvězdí

letníoblohy.Zjistítetaké,ženaoblozemůžete

kroměhvězdpozorovatdalšízajímavéobjekty–

hnedzahumnyjetřebanášnejbližšísouputník

Měsíc.Iplanetynašísoustavyzaručujízajímavou

podívanou.ApokudsevydátezahraniceSluneční

soustavy,můžeteobdivovatkrásumlhovin,hvězdo‑

kupnebogalaxií.

Hvězdnénebemůžetezaznamenávatpomocí

astrofotografiečiCCDkamery.Nasvésipřijdou

inadšencivoboruradioastronomie.Přiučitse

můžetetakéastronavigaci,tj.určovánípolohy

pomocísextantu.

PozorovánívýchodemSluncenekončí.Přes

denlákajípozorováníslunečníchprotuberancí

neboskvrn.PovrchSluncesimůžetezkusitpřímo

zakreslit!

Pokudvászajímávíce,podívejtesenastránky

Astronomickéexpediceexpedice.astronomie.cz

NasetkánísVámisetěší

Eliška Duchková

3SOUhVěZDÍ LABUť (AUTOR: JIŘÍ LOS)

třípól | www.tretipol.cz

2 Březen 2013

Srdcemturbínyjedvojchodýnebotrojcho‑

dýšnekovýrotorotáčejícísevšikmém

plechovémčibetonovémžlabuokolohřídele

spodpěrnýmložiskemdoleaaxiálně‑radiálním

„nosným“ložiskemnahoře.Tamtentohřídelpohání

přespřevodovkudorychlaasynchronnígenerátor

mikroelektrárny.Vodavtékajícíshoradožlabutlačí

našikméstěnyocelovýchzávitůaotáčíšnekpodle

rychlostivodyaprůměružlabuobvyklerychlostí

30až80ot./min.

výzkum na ČvuTVývojemmaléhovodníhomotoru,kterýby

úspěšněnahradilmlýnskákolaaumožnilvyužít

hydropotenciálvnízkospádovýchlokalitáchsvýraz‑

něseměnícímiprůtoky,senaČVUTpolétazabýval

týmprofesoraing.KarlaBrady.Dospělkzávěru,že

provodnímotorjsouvhodnésklonyod22°do36°,

většíspádyvyžadujístrmějšížlabyadvojchodé

šneky,promenšíprůtokyjsouvhodnějšítrojchodé

šneky.Abyvodapřiprůtokuzávityšnekunepře‑

střikovala,jevhodnénatétostraněžlabuumístit

zaoblenýkryt.Mezeramezihřbetemšnekuažlabem

nemábýtvětšínež5mm.Prooptimálníúčinnost

mábýtpovrchšnekoviceconejhladší,atoikdyž

musíbýtuvětšíchprůměrů(až4,3m)vlastní

šnekovicevyztužena.

umějí až 500 kWTurbínynatomtoprincipudokážouzvládnout

spádyaždo10mvýškovéhorozdílu,hodísepro

průtokyvširokémrozsahuod0,1m3/sdo8m3/s,

adíkyvysokéúčinnosti(okolo70%)dosáhnouje‑

jichvýkonyvýjimečněaž500kW.Velkoupředností

protidosavadnímtypůmturbínjemožnostpracovat

ivnečistévodě,takženevyžadujínapřívoduvody

jemnéčesle.Jsoušetrnékrybámiostatnímvod‑

nímživočichůmazdravěokysličujívodu.Vyznačují

sejednoduchoukonstrukcí.Díkysamonosnému

ocelovémužlabunevyžadujístavbujezualzejevý‑

hodněmontovatijakopolootevřenýžlabnašikmé

svahysypanýchhrází.Jakokompaktnístrojvšak

mohoupracovativuzavřenéšikmérouřeumístěné

nastěnáchobjektu(mlýna,závodusvodnímpoho‑

nemapod.).Dajísepoužítijakodoplňkovýmotor

kestávajícímturbínámvobjektu.

Dnesjevmodernímprovedenívyvíjíazačínávy‑

rábětněkolikevropskýchfirematakéčeskývýrobce

GESSvHranicích.

Jan Tůma

Archimedův šroub, jeden z nejstarších vynálezů lidstva (3. stol př. Kr.), nachází po víc než dvou tisíciletích nové využití. Tentokrát v obrácené roli – nikoliv už jako šroubové čerpadlo, ale jako vodní motor použitelný pro malé vodní elektrárny (MVE).

ŠNEK místo vodního kola

ZHorníPlanéčizDolníVltavicepřívozem

apotélesnímisilnicemiavyznačenýmituris‑

tickýmistezkamipřesznámýSchwarzenberský

kanálseasipo10kmdostanetepohraničními

lesydoAigenaSchläglu.Veřejněpřístupnou

elektrárničkusešnekemapropustíproryby

najdeteuhistorickéhopremonstrátského

klášterazaloženéhovroce1236.Zapro‑

hlídkustojíisámklášterajehopivovar.

Včetnězpátečnícestynejkrásnějšímimísty

„zelenéstřechyEvropy“,šumavskéhorozmezí

Čech,NěmeckaaRakouska,neprojedetena

kolechneboautemvícneždvacetkilometrů.

Bližšíturistickéinformacenajdetenapř.na:

www.boehmerwald.at

, tip autora na výlet za malou vodní elektrárnou se šnekovou turbínou v rakouském schläglu nedaleko našich hranic u lipna:

3NEJVěTšÍ šNEKOVÁ TURBÍNA KINDBERg V RAKOUSKU S PRůMěREM šNEKU 3,6 M A VýKONEM 160 KW DODÁVÁ ZÁVODU ROčNě KOLEM 500 MWh (ZDROJ: ARchIV AUTORA)

3ZŘIZOVATEL POVODÍ POŽADUJE OD MVE PROPUSTI PRO RyBy – VE SchLägELU OBDIVUhODNé VODNÍ „SchODIšTě“ (fOTO AUTOR)

3SRDcE MVE-SchLägL: ASyNchRONNÍ gENERÁTOR S DIgITÁLNÍ REgULAcÍ VýKONU (fOTO AUTOR)

3MONTÁŽ PRVNÍ ExPERIMENTÁLNÍ čESKé šNEKOVé TURBÍNy gESS-cZ V KRÁLÍKÁch U PARDUBIc (ZDROJ: ARchIV AUTORA)

3PRINcIP OTEVŘENé šNEKOVé TURBÍNy U JEZU (ZDROJ: ARchIV AUTORA)

3

Skladování elektřiny ve velkém měřítku je dosud nevyřešený problém. Nejlépe se osvědčují vodní přečerpávací elektrárny se dvěma nádržemi, horní a dolní, vybavené reverzními (resp. čerpadlovými) turbínami; ty buď vyrábějí elektřinu, nebo naopak zpětným chodem vodu čerpají vzhůru tak, aby ji uskladnily pro pozdější použití. Elektrárna Gravity Power je svou konstrukcí podobná vodní přečerpávací elektrárně, ale podle autorů projektu by měla být až 10x levnější. Společnost Gravity Power byla založena podnikatelem Jimem Fiske v roce 2008 a je podporovaná kalifornským investorským fondem The Quercus Trust.

ElEktrárna na zEmsKou pŘITAžLIvosT

prinCipElektrárnutvořídvěsvisléšachty.Širšíjeněkolik

setmetrůhlubokáajenaplněnavodou.Všachtěse

pohybujepístzbetonuaželeza(neboželeznérudy,

abybyllevnější),utěsněnýprotiúnikuvody.Pístse

díkygravitacispouštíavytlačujevodudovedlejší

užšíšachtysreverzníturbínou.Vrežimuukládání

energiesepakvodapřečerpávázpětpodpíst

azvedáhonahoru.Systémjeuzavřený,ponaplnění

vodouuždalšínepotřebuje.

o gpm je ve svěTě zasloužený zájemElektrárnaGPM(GravityPowerModule)můžebýt

jednoduševybudovanápomocídůlnítechniky

kdekoliv,kekonstrukcipostačíocelabeton.Naži‑

votníprostředínemápraktickyžádnývliv.Provozní

aekonomickécharakteristikypředčíklasicképřečer‑

pávacíelektrárny,baterieizamýšlenéelektrárnyna

stlačenývzduch.

FirmaGravityPowerspolupracujesespolečností

RobbinsCo.,jejichžrazicítechnikajeschopnápro‑

kopatsedohloubky100mza24hodin.Výhodami

tétonovétechnologiejsourychlostvýstavby,nízké

nákladyajednoduchostkonstrukcezdostupných

materiálů.Očekáváse,žeúčinnostGPMelektrárny

budeaž83%,cožjeocca10%vícenežúčinnost

vodnípřečerpávacíelektrárny.

Prvnízkušebníjednotkajeodroku2011instalová‑

navTexasu.Zakladatelfirmy,JimFiske,předpoklá‑

dá,ževybudovatmodulsinstalovanýmvýkonem

250MWbystálo250milionůdolarů.Zájemprojevují

snadvšechnyzeměsvěta–tentozpůsobuskladnění

energiebymohlpomociuskladnitenergiiznepředví‑

datelněfungujícíchsolárníchavětrnýchelektráren.

Vkvětnu2012získalafirmaamerickýpatentna

„systémametodyuskladněníenergie,vekterém

sevyrábíelektřinagravitačnímpohybemkluzného

pístu“ausilujeopatentyvdalšíchzemích.

mariE Dufková

Průměrturbínovéšachty–3až6m

Průměrskladovacíšachty–30až100m

Hloubka500–1000m

Hmotnostvodyaž9000000tun

Zábornapovrchu–3hektary

,Hlavní parametry špičkové gravitační elektrárny

3DETAIL MOŽNéhO USPOŘÁDÁNÍ REVERZNÍ TURBÍNy (ZDROJ: WWW.gRAVITyPOWER.NET)

71 DETAIL PROSTORU REVERZNÍ TURBÍNy (ZDROJ: WWW.gRAVITyPOWER.NET)

Více na:

www.gravitypower.net

Obrázky na:

www.gravitypower.net/Technology.aspx

třípól | www.tretipol.cz

4 Březen 2013

ZdejšíKatedraenvironmentálníenergetiky

sicenemápověstvyloženéPopelky,nicméně

inovativnípřístuptakovéhovýznamuskuteč‑

nězazářil.TechnologiePMFCgenerujeelektrickou

energiinaprincipupřirozenýchpřírodníchprocesů,

kteréprobíhajínapovrchukořenůzanořených

rostlinvkontaktuspůdnímibakteriemi.

s nápadem přišla sTudenTkaPřístuptestovanývlaboratorníchpodmínkáchje

plněfunkční,anenídůvod,pročbynemělfungovat

ivširšímměřítku,vpřirozenýchzamokřených

habitatechpocelémsvětě.Celýobjevpřitom

odstartovalavroce2007svoudoktorskouprací

studentkaMarjoleinHelderová.Nyníspoluse

svýmmladýmkolegou,DavidemStrikem,zakládá

společnostPlant‑e,kteráhodlánovoutechnologii

uvéstdopraxe.

základní prinCipMikrobiálnípalivovéčlánkyzískávajíelektrickou

energiizpůdyvprůběhurůsturostlin.Přiněm

vdůsledkuprocesufotosyntézydocházíkprodukci

organickéhomateriálu.Jehonadbytekpakrostliny

vylučujíkořenovýmsystémemzpětdopůdy(jedná

seažo70%syntetizovanýchlátek).Natense

schutívrhnoupůdníbakterie,kterésepostarají

ojehorozklad.Vznikláreziduajsouklíčováprozisk

elektrickéhopotenciálu–přirozkladuseznichto‑

tižuvolňujírozpademchemickýchvazebelektrony.

Pokuddoblízkostikořenovéhovlášeníabakterií

instalujemeelektrody,můžemezískatnapětí,gene‑

rujícíelektrickýproud.

Výkon,získanýtoutocestou,představujepřibliž‑

ně0,4wattůzjednohočtverečnéhometrurostoucí

mokřadnívegetace.Výkonlzezvýšitintenzivnější

činnostíbakteriínapříkladpřibiodegradaci,tj.

přirozkladujižnakupenérostlinnéhmotypřitlení

listů.Fermentačníbakteriepakdokážíuvzrostlého

porostuzvýšitvýkonna3,2wattů.

zaTím jen TeoreTiCký energeTiCký poTenCiálZenergetickéhohlediskazačínábýttatotech‑

nologiezajímavápřivětšírozloze.Představa,že

100m2jinakobtížněvyužitelnézarostlémokřiny

dokáževygenerovataž2800kWhzarok,znílákavě.

Stoutoenergiíjejižmožnézásobovatelektřinou

celýdům.Auvážíme‑limnožstvínejrůznějšíchtypů

bažinamokřadůvdeltáchvelkýchřeknebona

pobřeží,lzeotétonovétechnologiihovořitjako

oslibné.Kroměnativnívegetacemůžemetento

postupaplikovatinajiná,navegetacibohatá

zavodněnáúzemí,napříkladnarýžovápole.

Slibnosttechnologiespočíváivtom,žepřibližně

1,4miliardyobyvatelplanetyZeměžijestálebezpří‑

stupukelektřině.Jetopředevšímvoblastitropické‑

hopásmajihovýchodníAsieajižníAmeriky.Typickým

problémemtěchtoúzemíjevšakjejichizolovanost

zabraňujícívýstavběcentrálníchpřenosovýchsítí.

VýhodoutechnologiePMFCjeoprotijiným

způsobůmzískáváníelektrickéenergiešetrnostvůči

životnímuprostředí.Jdeopříkladsnahyoudržitel‑

nýpřístupkzískáváníelektrickéenergie,kterýby

bylvhodnýzejménavrozvojovýchoblastech.

mgr. raDomír Dohnal

Vědci na univerzitě v holandském Wageningenu rozhodně nezahálejí, byť jejich podivná záliba v mokřadech a slaniscích dosud v médiích nenacházela výraznější odezvu. Výsledkem jejich snažení je objev netradičního zdroje čisté energie, atraktivního svou snadnou dostupností. Na scénu přicházejí mikrobiální palivové články (Plant-Microbial Fuel Cell, PMFC).

ElEktrický poTENcIáL  bAžIN

3MOKŘAD PŘI WAgENINSKéM gREBERg LAKE

3VýŽIVOVé LÁTKy ORgANIcKéhO PůVODU, KTERé VZNIKAJÍ V cyKLU fOTOSyNTéZy, NEJSOU DOKONALE SPOTŘEBO-VÁNy. TéMěŘ POLOVINA SE JIch VyLUčUJE KOŘENOVýM VLÁšENÍM DO PůDy, KDE JE ROZKLÁDAJÍ BAKTERIE. MIKROBIÁLNÍ ROZKLAD TěchTO „ODPADNÍch“ PRODUKTů UVOLňUJE ZÁPORNý NÁBOJ, KTERý MůŽE BýT ZAchycEN OxIDAčNÍ ELEKTRODOU, ANODOU. ODTUD PAK NÁBOJ PUTUJE KE KATODě, KDE V KONTAKTU S KLADNě NABITýMI čÁSTIcEMI, KySLÍKEM A VODÍKEM, REAgUJE ZA VZNIKU VODy A ZA UVOLNěNÍ ELEKTRIcKé ENERgIE.

Zdroje:

Tisková zprávy Univerzity ve Wageningenu, uveřejněná pod

názvem „Electricity from the marshes“ 23. 11 2012 na serveru

wageningenur.nl

www.youtube.com/watch?v=Ku1‑_MOzkTE#!

www.sciencedaily.com/releases/2012/11/121123092129.htm

www.plant‑e.com/index.html

5

„Věřím, že jednoho dne vodík a kyslík, z kterých je složena voda, každý sám nebo i dohromady, vytvoří nevyčerpatelný zdroj tepla a světla pro všechny“, vyznal se čtenářům „Tajuplného ostrova“ Jules Verne. Jeho intuice víc než o sto let předběhla současné pokusy využít nejlehčího prvku světa k akumulaci elektrické energie z nestabilních výkonů solárních a větrných elektráren, výhledově i jako náhrady za zemní plyn v době, až se koncem 21. století jeho zásoby vyčerpají. Elektřinou z nepravidelně pracujících alternativních zdrojů (slunce, vítr) lze pomocí elektrolyzérů rozkládat vodu na vodík a kyslík, odděleně je shromažďovat v tlakových nádobách, a v palivových článcích pak elektrochemickou reakcí vracet akumulovanou energii s účinností až 70 % do elektrické sítě v době, kdy je zataženo a větrné parky zasáhlo bezvětří. Spalováním v plynových turbínách kogeneračních jednotek (v bezpečnější směsi se zemním plynem nebo bioplynem) lze pak akumulovanou energii přeměnit na elektřinu a teplo.

zásNuby obnovitElných zdrojů s vodíKEm

VEvropě,USAiAsiisevsoučasnédoběroz‑

bíhajípilotníprojektytzv.hybridníchelek‑

tráren,kterébyněkolikamožnýmizpůsoby

díkyvodíkovýmtechnologiímumožnilyspolehlivě

zapojitzejménavětrnouaslunečníenergiinebo

ibioplyndostávajícíhoenergetického„mixu“.

Bavorský projekT „slunCe – vodík“ zklamal, ale...Namodralé fotovoltaicképanelypokusnésluneční

elektrárnynadbavorskýmměstečkemNeunburg

vormWald,kterájakoprvnívEvropěodroku

1989zkoušelamožnostivodíkovýchtechnologií,

lzezapříznivéhopočasízahlédnoutitřináctlet

pojejímodstaveníroku2000zvrcholkušumav‑

skéhoČerchova.Třiřadyfotovoltaickýchpanelů

(monokrystalické,levnějšípolykrystalickéitehdy

začínajícítenkovrstvé),dodávajícípřiplnémosvitu

až300kWelektrickéenergiedoměstečkapodním,

podesetletnapájelyvýzkumnoustanicisoukromé

společnostiSolar‑WasserstoffAG;tuspodporou

státuvroce1987založilSiemens,MBB,chladíren‑

skáspolečnostLindeaautomobilkaBMW.

Vetřechsamostatnýchelektrolyzérechvhlavní

haleprodukovalstejnosměrnýproudzpanelůroz‑

klademvodyzahodinuaž150m3vodíku.Vodíkpak

podtlakem32barplnilpárvenkovníchnádrží.Část

plynuvědcizkapalňovaliaudržovalivkryotankupři

minus253°C.Prozkapalněnývodíksidorobotické

tankovacístaniceobčaspřijelprototyp„vodíko‑

véhoautomobilu“BMW.Laboratořebylyvytápěny

kotelnousvodíkovýmihořáky,dílnyisklady

3LABORATOŘE SOLAR-WASSERSTOff U NEUNBURgU MAJÍ NEJVěTšÍ ZÁSLUhy NA VýVOJI KOMPONENT PRO VODÍKOVé TEchNOLOgIE (fOTO TůMA)

3ZÁSOBNÍKy BIOPLyNU A VODÍKU U TESTOVAcÍ hyB-RIDNÍ ELEKTRÁRNy V PRENZLAU

třípól | www.tretipol.cz

6 Březen 2013

obsluhovalvysokozdvižnývozík,poprvénasvětě

poháněnýelektřinouzmobilníhopalivovéhočlánku

PEMovýkonu10kW.Vnoci,nebokdyžseobloha

napárdnízatáhlaavýkonsolárníchpanelůklesl

knule,sepřepnulprovozobjektunaelektřinuzetří

pokusnýchpalivovýchčlánků,znichžmembránový

článekPEMovýkonu105kWvyvinutýSiemensem

vylepšilúčinnostelektrochemickéreakcevodíku

akyslíkuažna75%.

Desetiletábilancevšakukázala,žekilowattho‑

dinaztehdyještěvelmidrahýchfotovoltaických

panelů,kteráprošlavodíkovým„skladem“,jede‑

setkrátdražšínežzveřejnésítě,napájenéuhelnými

ajadernýmielektrárnamiproklínanýmiekology.

AkilometrjízdyvodíkovýmBMWnavodíkvyrobený

spomocísluncevyšeltéměřtřicetkrátdrážnež

přijízděnabenzín!Zvelkoryséhopokusu,který

přišelna1,5mld.DEM,profitovalanakonecvěda

atechnikavývojemnovýchkomponentprovodíko‑

vétechnologie:kryogenníchsystémůaúčinnějších

elektrolyzérůipalivovýchčlánků.

návraT k  vodíku přes víTr a BioplynPrvnímpilotnímprojektemEU,kterýchcedokázat,

žeivětrnéoff‑shoreparky, nakterévsadilozejména

Německo,DánskoaVelkáBritánie,budemožné

zapojitdoevropskéhoenergetickéhomixu,kdyžse

integrujísvodíkovoutechnologiíukládáníenergie

avyrovnáváníproměnlivéhovýkonu,jehybridní

elektrárnavPrenzlaunedalekoBerlínaspuštěná

25.října2011.

Kjejímuprojektuvhodnotě21mil.eursespojila

energetickáspolečnostEnertragAGsněmeckými

drahami,švédskýmVattenfallemačerpadlářskou

společnostíTotal.Třivětrnéturbínyovýkonu6MW

budouvpřípaděpřebytkuenergieukládatelektrický

proudpomocíelektrolyzérůdovodíku.Vbezvě‑

trnémobdobívrátítentovýkondosítěpřilehlá

kogeneračníelektrárnaspalujícívodíkpřimíšený

vnádržíchkbioplynuzbioplynovéhozdroje.Teplo

zkogeneračnístaniceEnertragu(ročněokolo

2260MWh)budedálkověvytápětdomácnosti

nedalekéhoUckermarkuavodíkstlačenýna60bar

hodláTotalrozvážetdoněkolikavodíkových

tankovacíchstanic.JednuznichprávěTotalotevírá

unovéhoberlínskéholetištěBrandenburgAirport,

druhouvHamburku.Pozískánízkušenostímábýt

výkontétohybridní„větrno‑vodíkové“elektrárny

vdalšíetapězvýšenna500MW.

Systémnabízíiperspektivupostupnéhona‑

hrazovánízemníhoplynuvodíkem.Protožeale

zbezpečnostníchdůvodůnelzedozemníhoplynu

ibioplynupřidávatvícnež5%vodíku,připravuje

FrauenhoferůvInstitutprovětrnouenergiidalší

pilotníjednotkuuStuttgartu,kterábydokázala

navícvodíkpřeměnitnametan,kterýjezákladní

složkouzemníhoplynu.Ktétopřeměnějepotřebný

CO2,tenvšaklzesnadnozískatzbioplynu.

areva Hodlá ukládaT přeByTky energie do greenenergy-BoxůHitemroku2013mábýtsystémMYRTE,kte‑

rýdokončujefrancouzskáArevavespolupráci

sKorsickouuniverzitounapobřežíKorsikyuLa

CroixValmer.Kfotovoltaickéelektrárněsečtyřmi

řadamipanelůselektrickýmvýkonem560kWtu

přistavujídozeměuloženévodíkovézásobní‑

ky,avdokončovanéhalevrámciprogramuH2E

instalujíelektrolyzéryPACaPEM,akumulující

přebytekelektrickéhovýkonunavodík.Vnoci

apřizataženéoblozepalivovéčlánkyvrátítakto

akumulovanéelektrickévýkonydoelektrorozvodné

sítěKorsiky.Jakelektrolyzér,tak4palivovéčlánky

scelkovýmvýkonempo100kW,jsouprvkypřipra‑

vovanékonstrukčnístavebnice,kterávbudoucnu

umožnísestavovatvodíkovoutechnologiimenších

hybridníchelektrárenpodlepotřebyzkomponent

vkontejnerech,kteréArevaoznačujevýstižnějako

„GreenenergyBoxy“.

Jan Tůma

3OBŘÍ TANKy NA VODÍK A KySLÍK VyROBENý SLUNEčNÍ ENERgIÍ V NEUNBURgU, VZADU KRyOgENNÍ NÁDRŽ NA ZKAPALNěLý VODÍK (fOTO TůMA)

3KOMPLEx VODÍKOVých TEchNOLOgIÍ SPOJUJÍcÍ hyBRIDNÍ ELEKTRÁRNU PRENZLAU S VODÍKOVOU TANKOVAcÍ STANIcI TOTAL V BLÍZKOSTI NOVéhO BERLÍNSKéhO LETIšTě (ŽLUTé LINKy-ELEKTRIcKý PROUD, MODRé-VODÍK, ZELENé-BIOPLyN, čERVENé-TEPLO)

3PŘÍSTAVBA VODÍKOVých NÁDRŽÍ K DOKONčOVANé hyBRIDNÍ fOTOVOLTAIcKé ELEKTRÁRNě NA POBŘEŽÍ KORSIKy (fOTO AREVA)

3TEchNIcKýM „SRDcEM“ hyBRIDNÍ ELEKTRÁRNy V PRENZLAU JE ZEJMéNA ELEKTROLyZéR OD SIEMENSE

7

UNSCEAR, vědecký výbor OSN pro zkoumání účinků ionizujícího záření, konečně přiznává, že hypotézu bezprahového působení ionizujícího záření nelze použít k předpovědi vlivu nízkých dávek na vznik rakoviny. Japonci budou moci konečně jíst vlastní jídlo beze strachu, notoričtí odpůrci jádra ztratí oblíbenou zbraň.

lhAl nositEl NobELovy cENy?

ZprávaWorldNuclearAssociationvyšlavpro‑

sinci2012,bohužel,zamaléhozájmuveřej‑

nosti.UNSCEARoficiálnědošelktomu,očem

semeziodborníkymluvíužpodesetiletí.Dávky

zářenímenšínež0,1Svnepředstavujízdravotní

problém.Tzv.LNT(LinearNo‑Threshold)hypotéza

dosudzneklidňovalavětšinuoblastísvěta,většinu

lékařskýchprocedur,okolíFukušimy,abylačasto

opakovanoumantrouodpůrcůjadernéenergie.

Zprávamimojinéuvádí,ženejistotykolemníz‑

kýchdávekjsoutakvelké,žeUNSCEAR„nedoporu‑

čujenásobitmalédávkyvelkýmpočtemosobpro

odhadpočtuzdravotníchefektůvyvolanýchradiací

vpopulacivystavenénízkýmdávkámnaúrovni

přírodníhopozadí.”

pozadí 2,5 neBo 3,5 msv nezvyšuje ČeTnosT rakoviny Světkonečněnemusíztrácetčaszabývánímse

věcmi,kterénemajísmysl,amůžesesoustředitna

důležitější,kteréjsouopravdupotřeba.Například

napomoclidemzasaženýmcunami,nadekonta‑

minaciopravdových„horkýchmíst”,nastarost

odesítkytisícjaponskýchobčanů,kteřížijíve

strachuznízkýchdávek,přičemžonenstrachjeto

jediné,cojimopravduškodí.

UNSCEARpředkládádokumentkoficiálnímu

schváleníGenerálnímushromážděníOSN.Dokument

objasňuje,comůžeaconemůžebýtřečenoovlivu

nízkýchdáveknazdravíjednotlivceneboširoké

populace.Pozadí2,5nebo3,5mSvnezvyšuje

četnostrakoviny.

Poznámka:většinadiskusísevedeo„akutním“

ozáření(celádávkanajednou),stejnádávka

„chronická“,tj.rozloženánadelšíčasovéobdobí,

jeještěméněúčinná.

lnT a radiofoBie HypotézaLNT(LinearNo‑ThresholdDose)

předpokládá,ževeškeréozářeníradioaktivitou

jesmrtelné,aženeexistujenicjakobezpečná

dávka,hranice,podkterouseškodlivýúčinek

neprojeví.Taképředpokládá,žedvojnásobek

dávkyznamenádvojnásobnémnožstvípřípadů

rakoviny.Tutohypotézuvyslovilpodruhésvětové

válceHermannMüller.Chtěltakdosáhnoutzákazu

testůjadernýchzbraní.Vedlejšímefektemvšak

bylvzrůstradiofobie.

Milionyprofesionálníchpracovníkůvjaderných

oborechpečlivěsledovanýchpodobu50let

nemajívyššíúmrtnostnarakovinu,nežběžná

populace,ačkolivobdrželiněkdyidesetinásobek

průměrnédávky.LidéžijícíveWyomingudostávají

dvojnásobnoudávkuodpřírodníhopozadí,nežti

vLosAngeles,přitomúmrtnostnarakovinumají

nižší.Vžádnéskupiněobyvatelstvapoceléplanetě

nejsoužádnépozorovanéúčinky,kterébynazna‑

čovaly,žeteorieLNTjepravdivá.Přitomexistují

oblastinaStřednímvýchodě,vBrazíliiaFrancii,

kdepřírodnípozadívysokopřekračujeprůměr.

VevšechstátechUSAsedmnáctletsledovali

korelacimezizměnamipřírodníhopozadíaroční

mortalitounarakovinu.Žádnoukorelacinenalezli.

Státysvyššímpozadím(2,7mSvavíc),jakonapř.

Colorado,majínižšímortalitunarakovinunežstáty

snižšímpozadím,jakonapř.Georgia,anaopak.

fukušima Bez zdravoTníCH proBlémů VpřípaděpředloňskéudálostiveFukušiměnenalezl

UNSCEARžádnýpozorovatelnýdopadnazdraví

obyvatel.Prostěžádný.Japoncimohouopětjíst

svévlastnípotravinyavrátitsezpětdooblastí

slehkoukontaminací,kdejeúroveňobdobná,jako

přírodnípozadívmnohaoblastechColoradanebo

Brazilie.Obrovskémnožstvípenězvynakládaných

nadekontaminacispočívajícívmytíšpínyaodstra‑

ňovánílistísemůžezaměřitpoblížFukušimyna

reálnoudekontaminacisvyužitímnejmodernějších

technologií.Ekonomickáapsychologickáújma

napáchanápomýlenýmpřijetímhypotézylineárních

ne‑prahovýchdávekzářenínadávkynižšínež

0,1Svbylaextrémněškodliváprojižtakstresované

obyvateleJaponska,ajejídalšípoužíváníje

trestuhodné.

sTraCH škodí ZprávaUNSCEARjevítanouzměnou.Budenyní

sloužitvšemzemímnasvětějakovodítkoprona‑

staveníjejichnárodnípolitikyradiačníbezpečnosti.

JetonesmírnědůležitézejménaproJaponsko,

kdepřekotnáreakcenaudálostveFukušiměnapá‑

chalavícškodnežužitku.

Akceptovanýglobálnílimitúrovněradioaktivity

vpotravináchje1000Bq/kg(1200Bq/kgvUSA).

Dominujícímiradionuklidyjsoucesium137astron‑

cium90;proněpodesetiletíchstudiastanovily

organizacejakojeMAAEaUNSCEARlimity.Vzhle‑

demkveřejnýmobavámzezářeníživenýmmédiipo

haváriiveFukušimě,snížiloJaponskotentolimitna

polovinuvevíře,žetobudemítuklidňujícívliv.Re‑

akcealebylaprávěopačná!Úroveňstrachuzůstala

vysoká.CoudělaloTokyo?Snížilolimityještěvíce,

ažnajednudesetinumezinárodníchstandardů.

VědeckývýborSpojenýchnárodůproúčinky

atomovéhozáření(UnitedNationsScien‑

tificCommitteeontheEffectsofAtomic

Radiation)jenezávislýorgánzaměstnávající

mezinárodníexperty.SídlíveVídni.Odroku

1955sesnažíolepšíporozuměníradioaktivi‑

těajejímvlastnostemaúčinkům.Studujevliv

medicínskýchaplikacízáření,studujepřeživší

povýbuchujadernébomby,pracovníky

vprůmyslupoužívajícíradionuklidyazáření,

studujeefektyČernobylskéhoneštěstí.

,unscear

3hERMANN MüLLER, PRAVDěPODOBNý PůVODcE RADIOfOBIE

třípól | www.tretipol.cz

8 Březen 2013

Mohlotolidiuklidnit?Vždyťtímvlastněveřejnosti

řekli,žezářeníjeještěvícesmrtící,nežsimysleli!

Ževšechnojídlojejedovaté!Logickýmdůsledkem

bylo,želidémajíještěvětšístrachztoho,cojedí,

stěhujíse,vývozpotravinseomezuje,cožpáchá

dalšíhospodářskéasociálníškody.

HoubyzprefekturyAomorijsounynízakázány,

přestožeúroveňcesiavnichjecca120Bq/kg.

AnemánicdočiněnísFukušimou.Podobná

hodnotajevpotravináchpocelémsvětě,abyla

odjakživa.Mezinárodnílimitybylystanoveny

zvelmidobrýchdůvodů,jejichsnižovánínemá

smysl,jendáleubližujezemědělcůmaspotřebite‑

lůmvJaponsku.

japonsko nemá důvod ke sTraCHu PředsedaUNSCEARWolfgangWeissuvedl,žežádné

účinkyzářenínazdravínebylypozoroványvJapon‑

skuuobyvatel,dětí,anipracovníkůvelektrárně

aokolí.Jetovsouladusestudiemijižvydanými

SvětovouzdravotnickouorganizacíaTokijskou

Universitou.Dávkyzáření,kterýmbylivystaveni

lidévblízkostipoškozenéelektrárny,bylytaknízké,

ženelzeočekávatžádnýrozpoznatelnýzdravotní

účinek.Japonskávládaudělalavelmisprávnouvěc,

kdyžpřievakuaciokamžitězakázalakonzumovat

kontaminovanéjídloavodu.Totoopatřeníbylo

vostrémkontrastusesituacípoČernobylu,kdy

Sovětizáměrnědrželiveřejnostvnevědomosti…

Podlezdravotníchzprávobdrželo6pracovníků

Fukušimyvprůběhuudálostívyvolanýchcunami

dávkyvyššínež0,25Sv,170pracovníkůdávkymezi

0,1a0.25Sv.Žádnýneonemocnělapravděpodobně

užneonemocní.Bezsouvislostisezářenímzemřelo

6jinýchpracovníků,kterésmetlavlnanebokteří

zahynulipodtroskami.

„Ano,existujízdravotníúčinkypřiozáření

dávkaminad0,1Sv,kterésestatistickyzvyšují

přizvyšovánídávekaždo1Sv,aleizdejetřeba

vyhodnocovatdostatečněvelkývzorekpopulace.

JedinýtakovýpřípadnaZemijezatímvýbuch

atomovébombyve2.světovéválce.Jasnýjevliv

akutníhoozářenídávkamivyššíminež1Sv.Izdeje

všaknutné,nežoznačímezářenízajednoznačnou

příčinunějakéhoefektu,přihodnoceníeliminovat

jinépotenciálnípříčiny,“doporučujeUNSCEAR.

mariE Dufková

Podle www.world‑nuclear‑news.org/RS_UN_approves_ra‑

diation_advice_1012121.html (10. 12. 2012) a článku Like

We‘ve Been Saying - Radiation Is Not A Big Deal autora Jamese Conca

(11. 1. 2013) www.forbes.com/sites/jamesconca/2013/01/11/

like‑weve‑been‑saying‑radiation‑is‑not‑a‑big‑deal

Viz též info na www.world‑nuclear‑news.org/RS_New_data_

on_low_dose_radiation_2112111.html

Americkýgenetik,vroce1946získalza

medicínu(zaobjevradiačněindukovanýchge‑

netickýchmutací)Nobelovucenu.Tatoprestiž

mupomáhalabojovatprotitestůmjaderných

bombajistěsezasloužilozvýšenípovědomí

oradiacimeziširokouveřejností.Vroce2011

jejobvinilEdwardCalabrese,odborníkna

toxikologiiživotníhoprostředízUniverzityv

Massachusetts,nazákladěstudiahistorických

materiálůavědcovýchosobníchdopisů,ževě‑

domělhal,kdyžvroce1946řekl,ženeexistuje

žádnábezpečnáúroveňozářeníionizujícím

zářením.Müllerovorozhodnutízatajitklíčové

vědeckédůkazy,žejehohypotézaneníspráv‑

ná,mělodalekosáhlýdopadnapozdějšícelo‑

světověpřijatýpostojkregulaciionizujícího

záření.Calabreseobjevilkorespondencizroku

1946meziMülleremaCurtemSternemzUni‑

verzityvRochesteruopokusechsozařováním

muškyDrosofilyazkoumánímindukovaných

genetickýchmutací.Pokusyzklamalyanepod‑

porovalylineárnímodelzávislostigenetického

poškozenípřinízkýchdávkáchzáření.Několik

týdnůnatopřislavnostnířečinaceremoniálu

vOsluvšakMüllertvrdil,ženeexistuježádná

hraniční„bezpečná“dávka.Sternseproti

tomutotvrzeníneozval.

„Toneníakademickádebata,“říkáCalabrese,

„alevelmipraktická,protoženazákladě

tohotoMüllerovatvrzenístojívšechnapozdější

pravidlaomalýchdávkáchzáření.Povšech

těchletechjenynítěžképřesvědčitlidi,žese

nemusejíbát.“Geneticivpadesátýchlétech

užívalilineárnímodelodezvynaradiaci,sám

Müllervášnivěbojovalprotiatmosférickýmtes‑

tůmjadernýchzbraní.Nemohlpřiznat,ževěda

bylaošizena–bojovalpřecezadobrouvěc…

Sternovaskupinapozdějivroce1947uveřejni‑

lačlánekopokusech,aledůkazzůstalzastrčen

vútrobáchAtomovéenergetickékomise,dokud

jejCalabreseneobjevil.Tehdynikdonemohl

předvídat,jakýdopadmůžemít„dobřemíněná

lež“naspolečnostomnoholetpozději.

(PodlečlánkuRadiationEffects:DidNobel

PrizeWinnerHermannMullerLie?publikova‑

néhonaScience2.0)www.science20.com/

news_articles/radiation_effects_did_nobel_

prize_winner_hermann_muller_lie-82835

,Hermann Müller (1890–1967)

regulační limity radioaktivity v potravinách (v bq/kg)

země voda Mléko potraviny dětské potraviny

Japonsko 10 200 100 50

USA 1200 1200 1200 1200

E.U. 1,000 1,000 1,250 400

3ÚMRTNOST NA RAKOVINU V RůZNých STÁTEch USA PODLE ÚROVNě TAMNÍhO PŘÍRODNÍhO RADIAčNÍhO POZADÍ

3DEKONTAMINAcE OKOLÍ fUKUšIMy

9

Jsou to všechno šejdíři, tihle obchodníci! Chtěl jsem deset deka salámu a podívejte, co mi dali. Jo, to za mejch mladejch let deset deka salámu, to bylo nějakýho salámu!

kolik váží KILogrAm?

a nekdota?Jasně.Dřívbylovšechnolepší,

větší,voňavější…Alecokdyžsezávaží

vobchoděošoupaločivysublimovaloane‑

vážíužstejnějakokdyžbylonové?Myslíte,žeseto

nemůžestát?(Odmyslemesinachvíliautomatické

elektronickéváhy…)

Jižtéměřvšechnyjednotkymezinárodního

systémuSIjsoudefinoványpomocízákladních

fyzikálníchkonstantnebomateriálovýchkonstant.

Pouzejednotkahmotnosti–kilogram–jestálede‑

finovanálidskýmvýrobkem.Protožeexistujíobavy

podloženévelmipřesnýmiměřeními,žeprototyp,

přestožejeuchovávánvpřísnýchpodmínkách,svou

hmotnostmění,chtějívědcidefinovatikilogram

pomocízákladníchfyzikálníchkonstant–Planckovy

apřípadněiAvogadrovy.

HmoTnosT dnesDosudplatnádefinicekilogramuříká,žejetohmot‑

nostmezinárodníhoprototypukilogramuvyrobeného

zeslitinyplatinyairidia,kterýjeodroku1875ucho‑

vávánvsejfuMezinárodníhoúřadupromíryaváhy

vSèvresvPaříži.Národnímetrologickéúřadysetam

pravidelněpřesvědčujíopřesnostisvýchnárodních

standardůjenporovnánímstímtoprototypem.

Od70.letsealepracujenapředefinováníkilogramu.

Aniplatinoiridiovéetalonynejsoutotižabsolutně

neproměnné;ivyleštěnýpovrchmůžeabsorbovatply‑

nyaporovnávánímkopiílzeodhadnout,žeodchylka

prototypumohlačasemvzrůstažna50μg,tedy

řádově1:2×107.ComitéInternationaldesPoidset

Mesuresiniciovalodoslovasoutěžmezinárodními

metrologickýmiúřadyamělobyzveřejnitnovédefini‑

cekilogramu,ampéruakelvinuvletošnímroce.

proBlém fyzikálně-poliTiCkýMěrovájednotkamusíbýtdobředosažitelnáarepro‑

dukovatelná.Sáh(roztaženéruce),loket,stopajistě

dobředosažitelnéjsou,horšítojeovšemspřesností

přireprodukci.SIvznikalavEvropěvdobě,kdyměly

různéstáty,bairůznáměsta,svéjednotky(loket

naradnici).Jejichužitíovšembyloiotázkouprestiž‑

níapolitickou.ProtobylaSIzaloženanavšemlidem

společnézeměkouliavodě.Alečasemsezeměkoule

ukázalanebýttakdocelakoulí,neotáčísedost

rovnoměrněaanivodanenívšudestejná(izotopické 3MONOKRySTAL KŘEMÍKU VySOcE OBOhAcENý 28SI (99,99 %) (ZDROJ: WWW.EUROPhySIcSNEWS.ORg)

3MěŘENÍ PŘESNOSTI KŘEMÍKOVé KOULE PRO REDEfINIcI KILOgRAMU (ZDROJ: WWW.EUROPhySIcSNEWS.ORg)

třípól | www.tretipol.cz

10 Březen 2013

Závažísevyvažujemagnetickousilouelektric‑

kéhoprouduvestatickérovnováze:

F=I·L·B=m·g,

kdeFjesíla,Ielektrickýproud,Ldélkadrátu

cívky,Bmagnetickáindukce,mhmotnostag

tíhovézrychlení.Vdynamickérovnováze–při

pohybustálourychlostíovelikostiv–platí

U=B·L·v,

kdeUjeindukovanénapětí,vrychlostcívky.

Porovnánímvýrazůzískáme

U·I=m·g·v.

Levástranaudávávýkon,proto„výkonová

váha“.Žádnýskutečnývýkonsealevpokusu

neměří;proudseměřívestatickéčástipřes

elektrickýodporanapětívdynamickéčásti,

obojídvěmamakroskopickýmikvantovými

jevy–kvantovýmHallovýmjevemsvon

KlitzingovoukonstantouRK=h/e2,kdehje

Planckovakonstantaaeelementárnínáboj

(např.protonu),adáleJosephsonovýmjevem

skonstantouKJ=2e/h.

,projekt výkonové váhy (Watt balance)

složení).Ahlavně,Zeměužnenístředemvesmíru.

JejenjednouzmnohaplanetSlunce–nevýznamné

hvězdynaokrajiMléčnédráhy,mlhovinysestomili‑

ardouhvězd,atakovýchmlhovinjevevesmírutaky

asistomiliard.AjakříctzelenýmmužíčkůmodSiria,

kolikjedesetimiliontáčástkvadrantuzemského?

nové definiCeProkilogrambylydvěmožnosti.Prvnívyužívá

Planckovykonstantyh(„výkonovéváhy“)užitím

JosephsonovajevuakvantovéhoHallovajevupro

fixacielektrickéhonapětíaproudu.Druhámožnostje

fixaceAvogadrovykonstanty,tzv.„ProjektAvogadro“.

Německýmvýzkumníkůmsetotižpodařilopoprvé

změřitmezimřížkovévzdálenostivkrystalickém

křemíkuinterferometrickyzářenímX,anižpotřebovali

znátjehovlnovoudélku.Přiznalostimakroskopického

objemuamikroskopickévzdálenostiatomůvmřížce

lzetedyvypočítatpočetčásticvdanémvzorkulátky

(křemíkovákoule);Avogadrovakonstantadápakvztah

mezimakroskopickouhmotnostívzorkuahmotností

částečky,kteráhotvoří(křemík28Si).Monokrystalickou

křemíkovoukilogramovoukoulivyrobilitakpřesně,

žejejíprůměryvrůznýchsměrechselišímaximálně

o30nmaž50nm,cožbylozměřenovcca30směrech.

Poténásledovalointerferometrickéměřeníprůměrů

vcca400000směrech(snejistotou1nm)aznich

bylvypočtenobjem.Samozřejměbylonutnozvládnout

iproblémyvznikajícítím,žepřileštěnísenakřemíku

vytvořívrstvaoxidukřemičitéhotloušťkyněkolika

nanometrů,kteroujerovněžtřebazapočítat.

Pikantníproblémjesesloženýmjménemzákladní

jednotky„kilogram“.Navrhujesenovýnázevruther‑

ford,akilogrambyzůstaljakovedlejšínázev(asi

jakolitr).Snadbyilidičasemkilogramuodvykli,

jakoodvykliloktu…

Jan obDržálEk

(Plné znění článku je na 3pol.cz/1367‑soustavy‑isq‑a‑si)

3TAKŘKA DOKONALÁ KOULE Z KŘEMÍKU BUDE POUŽITÁ K URčENÍ AVOgADROVy KONSTANTy S PŘESNOSTÍ 2×10 -8 (ZDROJ: WWW.MEASUREMENT.gOV.AU/ ScIENcETEchNOLOgy/PAgES/MASSANDRELATEDQUAN-TITIES.ASPx)

3ETALON KILOgRAMU OfIcIÁLNě UZNANý MEZINÁRODNÍM ÚŘADEM PRO MÍRy A VÁhy V ROcE 1875 JAKO JEDNOTKA hMOTNOSTI (ZDROJ: Pf 2011 BIPM)

Základnímyšlenkoujespojitjednotku

hmotnostispřesnězměřenýmifyzikálními

konstantami,kterédefinujípočetatomů

vmolárnímobjemu.Německýmvědcůmse

v70.létechpoprvépodařilourčitrozmě‑

rymřížkyvkřemíkovémkrystalupomocí

rentgenovéinterferometriebeznutnosti

znátvlnovoudélkuzářeníX,atímsdosta‑

tečnoupřesností„spočítat“atomykřemíku

vmonokrystaluznáméhoobjemu.Takbylo

možnépropojitkilogramsjednotkouatomové

hmotnosti.AvogadrovakonstantaNA,která

určujepočetatomůvjednommolu,slouží

jakospojenímezimakroskopickouhmotností

ahmotnostíatomu:

NA=Mmol/mSi,

kdeMmoljemolárníhmotnostamSihmotnost

atomukřemíku.

,projekt avogadro

11

Nadpis čláNku

Perex článku

Větrné elektrárny rostou do výšky. Do jaké? Lopatky nejnovější větrné turbíny, kterou vyvinula společnost GE, opisují při rotaci kružnici o průměru Londýnského oka – obřího vyhlídkového kola, které se tyčí nad Temží a je vyšší než slavný Big Ben.

intEligEntní věTrNá

TurbíNA

Lopatkyjsoutakdlouhé,žekonstruktéři

museliřešit,jaksevypořádatsrozdílnou

rychlostívětruuobvoduaosylopatek.Na‑

hořesahajílopatkydovýškytéměř200metrů,dole

jsouo25paterníž.Přiotáčeníserůzněnaklápějí,

podobnějakoplachtyplachetnice.Větrnáturbína

označenájako2.5–120máprůměrrotoru120m

avýkon2,5megawattu.

inTeligenCeKonstruktéřivybavilinovouturbínuinteligentním

řídicímcentrem,ježlzepřipojitkinternetovésíti,

kterápracujespodrobnouanalýzoudat.Turbína

umídíkyzabudovanémučipukomunikovatsjinými

větrnýmielektrárnami.Jednaturbínatakdokáže

optimalizovatvýkoncelýchvětrnýchfaremazajis‑

tit,abybylpředvídatelnějšíastabilnějšízhlediska

požadavkůprovozovatelůdistribučníchsoustav.

Schopnostímapovatrozsáhléúzemíavzájemně

komunikovatorychlostiasměruvětrupřipomínají

inteligentnívětrnéturbínyskupinovéchováníhejn

ptáků.Díkyzdokonalenýmalgoritmůmanazákladě

datodjednotlivýchelektrárenlzepředpovědět

výkonelektrárens99%pravděpodobností.

PodleinženýraKeithaLongtina,generálního

manažeraGEzodpovědnéhozavývojvětrných

elektráren,vygenerujevětrnáfarmatěchtonových

elektrárenkaždouvteřinu150000datovýchbodů

kanalýze.Datajsoupotévyužívánavalgoritmech,

kteréelektrárnámumožníběžetcelýrokna45%ka‑

pacitypřirychlostivětrupohybujícísekolem7m/s.

Propojeníalgoritmůsestrojilzepřipodob‑

nitfunkciantiblokovacíhobrzdovéhosystému

vautě–systémABSudržířízenípodkontrolou

anavícumožnízastavitnakratšívzdálenosti.

Vpřípaděvětrnýchelektrárenjemožnépláno‑

vaněrozhodnoutotom,kdyturbínyzpomalit,

snížitzátěžakdypoužívatturbínusrotorem

ovětšímprůměru.

elekTrárna na BaTerkyNovávětrnáelektrárnajenavícopatřenabateriemi,

vekterýchlzenadbytečnouenergiiuložitauvol‑

nitjivechvíli,kdyvítrzeslábne.Toumožňuje

stabilizovatvýkon.Malémnožstvíenergieuložené

vbateriíchúdajněpomůževyrobitadodatdoener‑

getickésítěstovkymegawatthodin.Podlevyjád‑

řeníGEkombinacevelikostinovévětrnéturbíny

2.5–120ainteligentníhořídicíhosystémupřináší

vesrovnánísdosavadnímmodelem25%zvýšení

efektivnostia15%zvýšenívýkonu.

SpolečnostGEnovouvětrnouturbínusbateriemi

jižúspěšněpředstavilavKalifornii.Prvníprototyp

větrnéturbíny2.5–120plánujesestavitvNizozemí

vbřeznutohotoroku.

(rED)

Více informací na www.ge‑energy.com.

Nejnovější informace o GE v regionu střední a východní Evropy

najdete na blogu GEE for CEE geforcee.geblogs.com

3DETAIL INTELIgENTNÍ gONDOLy

3LONDýNSKé OKO NAD TEMŽÍ

12

třípól | www.tretipol.cz

Březen 2013

Představte si půllitr, který přes noc strčíte do nabíječky a když do něj druhý den nalijete pivo, zůstane stále vychlazené na správnou teplotu a nikdy nezteplá. Kam by se asi strkala baterie, která by jeho integrovaný chladič poháněla, a jak by si poradila s mytím v myčce? Mohla by být na půllitr nasprejovaná. Stříkané baterie by se již brzy mohly stát realitou díky vynálezu vědců z texaské Riceovy univerzity.

bATErIE vE sprEji

Stříkanoubateriivyvinulivlaboratoři

profesoraPulickelaAjayanapodvedením

NeelamSinghové.Bateriitvoříněkolikvrstev

speciálníchlakůnastříkanýchpřessebe.Vědcina‑

neslibateriinasklo,koupelnovédlaždičky,ohebný

polymeripivnípůllitr.Jejichvýtvormávýborné

parametrysrovnatelnésklasickýmválečkemLi‑ion

baterie,dodávánapětí2,4Vazvládneabsolvo‑

vatšedesátcyklůnabití‑vybitíjensminimálním

poklesemkapacity.Baterienastříkanénadevět

koupelnovýchdlaždičekspojenéparalelnězvládly

našesthodinrozsvítitnápisRICEvytvořenýzLED.

ješTě TenČí přísTrojeBaterieseskládázpětivrstev–proudovésběrnice,

katody,polymerovéhoseparátoru,anodyadruhé

sběrniceproudu.Abyvšemohlofungovat,poná‑

střikuseseparátornasytíelektrolytemabateriese

nakoneczalaminuje.

Vynálezsprejovanébateriebymohlzměnitpodobu

všechpřístrojů,kterévyžadujíbaterie.Mohlybybýt

ještělehčí,tenčíamíttakovýtvar,jakýbysipřáli

designéřiakterýbysenemuselohlížetnastandardi‑

zovanérozměryběžnébaterie.Technologienástřiků

jenavícprůmysludobřeznámá,takžezakomponovat

tvorbusprejovanébateriedovýrobníhoprocesu

vpodstatěčehokolivbybylovelmisnadné.

sTříkané solární ČlánkyBaterieneníjedinávěc,kterásevyvíjívestříkané

podobě.NanomateriálovýchemikBrianKorgel

zTexaskéUniverzityvAustinuzkoušívytvořit

stříkanésolárníčlánky.Jehosprejobsahuje

nanokrystalyCIGS–mědi,india,galiaaselenu.

Nalibovolnýpodkladsenastříkávodivávrstva,

nanisměsCIGS,druhávodivávrstvaasolární

článekjehotov.Postřikjemožnoaplikovatnasklo,

střešnítaškyinalátku,máalejednuzásadní

vadu–jehoúčinnostjevelmimalá,cca3procen‑

ta.Protožeindiumadalšíprvkyrozhodněnejsou

běžnědostupnéajejichzískáváníjeenergeticky

náročné(ošetrnostikživotnímuprostředíani

nemluvě),přemýšlíKorgelostříkanýchsolárních

článcíchzjinýchprvků,třebakřemíku.Aleijeho

získáváníjezatímenergetickynáročné,takžeby

muselvyvinoutnástřiksopravduvelkouúčinností

přeměnysvětlanaelektřinu,abysejehostříkané

solárníčlánkyvyplatily.Ovšemkdybysemuto

povedlo,mohlibystetakovýčláneknastříkatvedle

baterienavášoblíbenýchladícípůllitradobíjetho

stánímnasluníčku.

jak si nasTříkaT BaTeriiNasprejovatsidomabateriizatímnemůžete.

Nevšechnykomponentytotižkoupítevdrogerii

avědcizRiceovyuniverzitystrávilidlouhýčas

experimentováním,nežpřišlinalátky,kterébyse

dobřeaplikovaly,drželyjednanadruhéinali‑

bovolnémpodkladu,azároveňmělypožadované

vlastnosti.Alepokudbysteseotopřestochtěli

pokusit,zdejenávod:

» Katodová sběrnice proudu–zahřejtenevodivý

podkladna120°Canastříkejtenanějuhlíkové

nanotrubičky(SWNT–singlewallnanotube).

VpřípaděklasickéLi‑ionbateriejetatovrstvahliní‑

ková,alenástřikhliníkembybylnebezpečný,proto‑

žehliníkovýprášekmůžeutvořitvýbušnýaerosol.

» Katoda–pokračujtenástřikemLCO(lithium

kobaltoxid).

» polymerový separátor –vrstvynechtezaschnout,

paksvédílozahřejtena105°Caopatrněnaneste

několikvrstevpolymeru.Tenzískátesmícháním

Kynarflexu,PMMA(polymethylmethacrylate)

ananočásticoxidukřemíku(fumedsilica)vpo‑

měru27:9:4.Získanousměsrozpustítevesměsi

acetonuaN,N‑Dimethylformamidu(připravené

vpoměru8:1)amůžetesprejovat.Přijítnavhod‑

noukombinaci,kterábydobřepřilnulakpod‑

kladuazároveňzaručilatusprávnouporozitu,

nebylovůbecjednoduché.

» anoda–jakmilevámpolymerovávrstvazaschne,

zahřejtesvouvznikajícíbateriina95°Cananes‑

teLTO(lithiumtitanoxid).

» anodová sběrnice proudu–poslednívrstva

užjejednoduchá,jetoběžnědostupnávodivá

měděnábarva.

Pozaschnutívšechvrstevjeještětřebabaterii

ponořitdoelektrolytu,kterýsevsáknedopolyme‑

rovévrstvy.Výslednoubateriizalaminujtedovrstvy

PE‑Al‑PET(polyethylene‑aluminum‑polyethylene

terephthalate)amátehotovo!

EDiTa bromová

Weby:

news.rice.edu/2012/06/28/rice-researchers-develop-paintable-

battery-2

www.nsf.gov/news/special_reports/science_nation/sprayonsolar.jsp

3BATERIE NA PIVNÍM PůLLITRU (fOTO JEff fITLOW)

3BATERIE NASTŘÍKANé NA KOUPELNOVé DLAŽDIčKy ROZSVÍ-TILy NÁPIS RIcE VyTVOŘENý Z LED (fOTO JEff fITLOW)

3VýZKUMNý TýM A OSM KOUPELNOVých DLAŽDIčEK NABÍJENých SOLÁRNÍM čLÁNKEM (fOTO JEff fITLOW)

3ŘEZ NASPREJOVANOU BATERIÍ

13

Vtýmuodborubezpečnostipracujedevět

bezpečnostníchtechniků,kteříkontrolují

bezpečnostpřímovterénu,každývesvém

regionu.Zároveňjekaždýodborníkemnajed‑

nuoblastbezpečnosti,kteroupokrýváodAaž

doZapůsobíprodanouproblematikujakointerní

odbornýkonzultant.Kromědevítibezpečnostních

technikůjetuitechnikekologieačtyřisystémoví

specialisté,kteříkromějinéhokomunikujísestátní‑

miinstitucemi,např.skrajskýmihygienickými

stanicemi.„Každázestanicsicevycházízestejných

předpisů,máalesvévlastníamnohdydostodlišné

požadavky,“říkáspecialistkaprohygienupráceJar‑

milaBártová.Spoluskolegyvterénupakspecialis‑

téanalyzujíavyhledávajípotenciálnírizika,která

mohouohrožovatzaměstnancepřipráci.„Cílem

jeodhalitmožnánebezpečíještědříve,neždojde

knějakémuneštěstí,“vysvětlujeOtakarMaceček.

spolupráCe s „provozáky“PrácebezpečnostníchtechnikůspolečnostiČEZ

Distribučníslužbyjevesrovnáníspracíjejich

kolegůvelektrárnáchčastoobtížnější–pohybují

sevterénu,nikolivuzavřenémareáluelektrá‑

renskéhoprovozu.Pokudmajívautechdostatek

materiálu,mohoudoterénuvyrazitránorovnou

zdomova.Kprácivyužívajístejnýinformační

systém,vněmžsijejichkolegové–provozní

zaměstnanci–plánujísvéaktivity.Bezpečnostní

technicijsoutedystále„vobraze“,kdeseplánuje

nějakáčinnostakammohouzajetnakontrolu.

provozní slepoTaPříčinounejhoršíchúrazůbýváprovozníslepota–

vdůsledkudlouholetýchzkušenostíprácevoboru

někdyčlověkztratírespektzelektřiny.Nejde

oneznalostpravidelzásadbezpečnosti,aleooka‑

mžitounepozornost.Následkymohoubýttragické.

Jakovpřípadězaměstnance,kterýzačalpracovat

nazařízení,anižsiověřil,zdajezajištěnéavja‑

kémrozsahu,akvůlidotykuvedenípodnapětím

dvaadvacetikilovoltůpřišeloruku.

Co je To „skoroneHoda“ProjektnazvanýSkoronehody,kterýpřipravilútvar

bezpečnostaekologiespolečnostiČEZDistribuční

služby,představujesdílenízkušenostíscílemzabrá‑

nitzbytečnýmúrazům.Skoronehodajesituace,kdy

sicevšedopadlodobře,alemocnechyběloamohlo

sestátneštěstí.Nejlépejilzepřirovnatksituaci

přiřízeníauta–přijedetekekřižovatce,přehlédne‑

testopku,projedetekřižovatkouanaštěstísenic

nestane,protožepohlavnízrovnanicnejelo.Ale

mohlotodopadnouthodněšpatně.

Oskoronehodáchsevětšinounikdonedozví–nic

seveskutečnostinestaloakdobysedobrovolně

pochlubiltím,žesimálempřivodilpracovníúraz.

Záměremprojektujemotivovatzaměstnance,aby

využilitěchtoskoronehodkodhalenínovýchrizik

akjejichpředcházení.Nejdeořešeníkázeňských

pochybení,aleozlepšenísystémovéprevencerizik.

noHama pevně na zemiBezpečnostnítechniciispecialistémusejímít

„vmalíku“spoustuznalostíanesmějíjimchybět

zkušenosti.Směrnicjeohromnémnožstvíavytváře‑

jíurčitývirtuálnísvět,vekterémjesnadnéztratit

povědomíorealitěběžnéhoprovozu.Snažíseproto

svépodřízenévracetzesvětapapírovýchnařízení

doreality,např.formoustáží,kdybezpečnostní

technicipracujíspoluselektromontéry.„Týmsitak

navlastníkůživyzkoušel,covšechnoobnášípráce

těch,kterékontrolují,“vysvětlujeOtakarMaceček.

(rED)

Tisíce kilometrů vedení vysokého i nízkého napětí, stovky rozvoden, nepočítaně trafostanic – to vše jsou prvky distribuční soustavy, o jejíž řádné fungování se starají zaměstnanci společnosti ČEZ Distribuční služby. Při práci jsou vystaveni přímému setkání s elektřinou, jež může skončit vážným úrazem. O to, aby k němu nedošlo, se stará tým odboru bezpečnost a ekologie.

bEzpEčNosT je práce pro tým

Součástíkampanějeisoutěžo„nejlepší

skoronehodu“.Komiseohodnotítoho,kdo

nasebeprozradískoronehodusnejvětším

přínosemzhlediskavyhledávánírizikbez‑

pečnostipráce.Nanějčekáodměnavpodobě

elektroskútru.Nápadseujalapřinášívýsled‑

ky–díkyjednomupodnětusepodařilovčas

odhalitkonstrukčnívaduvýsuvnýchžebříků,

kvůlinížsemohltakovýžebříkvprůběhu

prácezbortitapřivoditvážnézranění.

,soutěž o „nejlepší skoronehodu“

třípól | www.tretipol.cz

14 Březen 2013

Napětijedenáctimetrovýchocelových

podpěrnýchsloupechlanovkyjsouvahadla

nesoucípárocelovýchlan,nakterýchje

pocelédélce450mažkhornístanicizavěšeno

82křídel–„solarwings“.Každénesetřifotovol‑

taicképanely.Tahemtenkýchrovnoběžnýchlanlze

zespodnístanicevšechnakřídlanajednounatáčet.

Vahadlanesoucílanasesolárnímipanelylzemo‑

torkynaklápěttak,abypanelyběhemdneneustále

mířilypřesněnaSlunce.Tímseoprotiklasickým

konstrukcímpodařilozvýšitúčinnostadennípro‑

dukcipanelůažo20%.

auTomaTiCká navigaCeOkopírovánídráhySlunceaooptimálníúhel

nastavenípanelůsestaráautomatickýnavigační

elektronickýsystémSimaticS7odSiemense.Sou‑

časněsystémreagujeinarychlostvětrumezihorní

adolnístanicíadokážeměřiton‑linemnožství

sněhudopadajícíhonapanely.Vpřípaděnáporu

větrusklopívšechnypanelyvodorovně,abysnížil

jejichodpor.Začne‑lisněžit,sklopípanelykzemi,

abysesněhemnepřetížily.

Projektjedílemšvýcarskésekceiunáspůsobící

společnostiPöyry,kterápředloninavrhlanapř.

lodnízdvižproSlapskoupřehradu.Konstrukciipo‑

honvýtahualanovýchsystémůdodalaspolečnost

BartholetMaschinenbauAG.zFlumsu.

roČně 90 000 kWhVšech246fotovoltaickýchpanelů,kterénesoulana

nadhlavamilyžařů,dokážepřioptimálnímosvitu

přisklonu30°vůčiSlunciročněvyprodukovat

90000kWh.

Pohonhnacíholanovéhokotoučevlekuobsta‑

ráváelektromotoropříkonu35kW.Přiběžném

provozuspotřebujezročníhoslunečního„výkonu“

jen29000kWh,přebytekelektřinyprodáváspráva

výtahudomístníelektrovodnésítě,atanaopak

zaručujedodávkuelektřinyvpřípadězatažené

oblohy.Lzeočekávat,žesedíkytomumajiteli

prvníhosolárníhovlekunasvětěvrátívložená

investiceza12let.Kurióznímvlekemsevpře‑

krásnémúdolíšvýcarskéhoSafientalluletosuž

svezlaiřadačeskýchlyžařů.Denníjízdenkastojí

25švýcarskýchfranků.

Hledá se ješTě lepší řešeníPředstava,žebyzdalekaviditelnýřetězeckřídelmohl

pokrýtstovkyalpskýchvlekůasedačkovýchlanovek,

vyvolalanavzdoryjejichekologickémupohonuihned

pospuštěnínesouhlasaostroukritikupřátelaob‑

divovatelůpřírody.Pochybnostivysloviliitechnici,

kteřísedomnívají,žesystémpanelůnalanechpři

sklopenípřipomínajícímobříleteckékřídloneodolá

prudšívětrnébouři.Odpůrcitaktokonstruovaných

solárníchvlekůalanoveknavrhujívinternetové

diskusireálnějšířešení:solárnímipanelypokrýtjen

střechyhorníchiúdolníchstanic,nebostřechypři‑

lehlýchvesnickýchdomůaobjektů.Největšísvětový

„lanovkářskýobr“Doppelmayrzareagovaltéměř

okamžitě:vnedalekémrakouskémstřediskuGolm

uvedlpředloňskýmiVánocemidoprovozumnohem

výkonnějšíšestisedačkovoulanovkunaHüttenkopf

sestanicemi,jejichžstřechykolemdokolaobkládají

namodralésolárnípanely! Jan Tůma

První solární vlek světa je sice od našich hranic vzdálen 3 hodiny

jízdy autem, přes den se však můžete na jeho trať virtuálně podívat

webovou kamerou na adrese: www.skilift‑tenna.ch/webcam

Na vrchol sjezdovky v malé švýcarské vesnici Tenna, ležící mezi Churem a rakouským Insbruckem, můžete vyjet vlekem na sluneční pohon. Kuriózní vlek „Solar Ski Lift“ k horní stanici pod vrcholkem ve výši 1644 m vyváží již od prosince roku 2011 každou hodinu až 800 lyžařů. Je dílem skupiny „zelených“ nadšenců z této vesnice se 120 obyvateli, kteří k odvážnému projektu přizvali vědecký tým profesora F. Baumgartnera z Univerzity v Zurichu. Založili společnost Skilift-Tenna, která spolu s dotacemi od státu vložila do světové novinky 1,3 mil. eur.

na sjEzdovku soLárNím vLEKEm

3DOLNÍ POhÁNěcÍ STANIcE SOLÁRNÍhO VLEKU TENNA S ŘÍDIcÍM POčÍTAčEM (fOTO: ARchIV AUTORA)

3KRÁSE ALPSKých ÚDOLÍ SOLÁRNÍ KŘÍDLA ROZhODNě NEPŘISPÍVAJÍ… (fOTO: ARchIV AUTORA)

3OKAMŽIK SLAVNOSTNÍhO SPUšTěNÍ PRVNÍhO „SOLÁR-NÍhO” VLEKU VE šVýcARSKé TENNě 17. 12. 2011  (fOTO: ARchIV AUTORA)

15

Největší pevninská větrná farma v Evropě Fantanele-Cogealac, která je od konce roku 2012 v provozu u pobřeží Černého moře v Rumunsku, by nemohla spolehlivě a efektivně fungovat bez řady nejrůznějších údajů. Mezi nimi je zvláště důležitá předpověď počasí a její vyhodnocování. Meteorologické parametry, nezbytné pro přesnou předpověď výroby na nejbližší období, má pod kontrolou specialistka předpovědí výroby větrné farmy, paní Mirela Niţă.

dámA, ktErá přEdpovídá

MirelaNiţănastoupilanaFantanele‑Co‑

gealac jižpřivýstavběfarmyvroce

2009střicetiletýmizkušenostmimeteo‑

roložkyrumunskéNárodnímeteorologickéagentury

asesolidnímitechnickýmiznalostmi.„Mým

úkolembylovytvořit,nakonfigurovatapotom

spolehlivěprovozovatsystémpředpovídánívýroby

větrnéhoparku.Bylatozatímnejnáročnějšívýzva

mékariéry,“usmíváse.

prognóza pomáHá provozním TeCHnikůmMirelaNiţăkontrolujefunkcipředpovědníhosys‑

tému.VšekoordinujesIToddělenímaorganizací

MeteosimvBarceloně,poskytovatelemsoftwaru

azařízení.Důvodemjevyloučitpřípadnéproblémy

spřenosemdat.Následujeanalýzamodelůaatmo‑

sférickýchmapvedoucíkpřípravěpředpovědihodi‑

novévýrobyvětrnéenergienapříštíden.Mirelamusí

porovnatmodelysystémusvnitřnímidaty.Poúpravě

prognózyzasílákonečnoupředpověďvýrobymajiteli

větrnéfarmy–útvarutradinguČEZvPraze.

Mirelapakpřipravíprognózuvětruadalšíchme‑

teorologickýchjevůnanásledujícídvadnyprotým

provozuaúdržbyvětrnéfarmy.Stechnikyprobírá

různéprovoznízáležitosti–fungovánítransfor‑

mačníchstanicagenerátorůvětrnýchturbín,pro‑

bíhajícízkouškyatd.Zúčastňujeseimonitoringu

větrnýchturbínzhlediskaaktuálníkřivkyvýroby.

Jehosoučástíjeianalýzaodezvyturbínnapříkazy

zesystémuřízenívětrnéfarmy.

inTegrovaný informaČní sysTémVevětrnéfarměFântânele‑Cogealacbylvůbecpoprvé

vEvropěvytvořendatovýsystémschopnýintegrovat

informačnívstupyzrozličnýchúrovnívětrného

parku–zkaždéturbíny,čtyřmenšíchtrafostanic

ihlavnítrafostanice.WindFarmManagementSystem

dokáženejenshromažďovatapřenášetvšechnyin‑

formace,aleiříditprovozparkuaovládatjednotlivé

větrnéturbíny.Umíkorelovatispecifickémeteo‑

rologicképarametrytak,abyconejpřesnějiodhadl

výrobuvětrnéenergieapomohltakoptimalizovat

rovnováhumezivyrobenouaprodanouenergií.

Systémvyužívásložitýsoftwaresněkolikame‑

teorologickýmimodelyavytvářídennípředpověď

rychlostiasměruvětru.Nazákladěmatematické

statistikyvýrobyaneuronovýchsítívznikáhodino‑

váanalýzapoužívanápropředpověďnapříštíden.

Mirelavšechnysystémemzjištěnéúdajemonitoruje.

Svyužitímdatovýchvstupůzvětrnéfarmy,meteo‑

rologickýchstožárůainformacíodtýmuproprovoz

aúdržbuupravujepředpověďtak,abysedosáhloco

nejpřesnějšíaoptimálníprognózyvýroby.

Získanéúdajesystémpředávátakétýmupro

provozaúdržbuvětrnéfarmy,dispečinkuCEZ

DistributievPitesti,CEZTradeaCEZVanzare,

ijejímprovoznímpartnerům,jakojsouTranse‑

lectrica,Rumunskýnárodníenergetickýdispečink

aCentrumzákaznicképodporyGE–dodavatele

turbín–proEvropu.

Zvýstavbynejvětšívětrnéfarmykontinentál‑

níEvropyjsmepřineslifotoreportážvčlánku

3pol.cz/943-fantanele-je-nejvetsiavideoreportáž

nawww.youtube.com/watch?v=2lcgHuigMbo.

(rED)

3SPEcIALISTKA PŘEDPOVěDÍ VýROBy VěTRNé fARMy fâNTâNELE-cOgEALAc MIRELA NIţă

3MIRELA KONZULTUJE SVOU PŘEDPOVěď S PROVOZNÍMI TEchNIKy I S TýMEM gE

3MIRELA PŘI POchůZKÁch TAKé KONTROLUJE STAV SySTéMů PRO MONITOROVÁNÍ hLUčNOSTI

třípól | www.tretipol.cz

16 Březen 2013

VŠ‘‑tao‑wanu,800kmjihovýchodněodme‑

tropolePekinguvyrosteběhem50měsíců

demonstrační200megawattovájednotka

vybavenáreaktoryPBMR(PebbleBedModular

Reactor–Modulárníreaktorskuličkovýmložem).

Nákladynajejívýstavbupředstavujítřimiliardy

jüanů(okolopůlmiliardyamerickýchdolarů).

Jednotkabudesoučástíprojektuprůmyslového

jadernéhoparkuŽung‑čcheng(Rongcheng),který

počításvybudovánímcelkem18blokůsreaktory

PBMRadalšíchčtyřstlakovodnímireaktoryčínské

konstrukceCPR‑1000vycházejícíchzpůvodního

francouzskéhoprojektu.

Prvníelektřinudodá„kuličkový“zdroj–tvořený

dvěmajednotkamipo100megawattů–dosítě

vroce2017.Vysokoteplotníreaktorvyvinuli

odbornícizÚstavujadernýchanovýchenergetic‑

kýchtechnologiípekingskéuniverzityČching‑chua

(názevuniverzityjeodvozenodpůvodníhosídla

vzahradědynastieČching).

Konstruktéřiainvestořipředpokládají,žebyse

novýreaktormohlstátvelmidobrýmexportním

artiklem–lzehovyužítprovýrobuelektřinyiko‑

generacičivysokoteplotníprocesy,mj.vrafinériích

achemickémprůmyslu.Vprovozuseuplatňují

pasivníbezpečnostnísystémy.

reakTor z 50. leTVyvíjetjadernýreaktorPBMR,kterýjakopalivo

používáuranovékuličky,začalužv50.letechmi‑

nuléhostoletívněmeckémJülichuprofesorRobert

Schulten.Podjehovedenímsepostavilvroce

1967pokusnýreaktor,kterýběželplných22let.

Dalšívývojovéprácepokračovalyvkoncernech

SiemensaABB,avšakvroce1989bylprogram

vNěmeckuukončenapřenesendoJihoafrické

republiky.Jihoafrickárepublikaseletosrozhodne,

zdaspustídemonstračníjednotkuvPelindabě

nedalekometropolePretorie.

(rED)

Čína zahájila betonáž základů nejmodernějšího jaderného reaktoru čtvrté generace na světě. Palivem budou uranové kuličky s grafitovým povrchem, pro chlazení se použije helium.

v Číně vyrůstá NEjmodErNějŠí rEAKTor

VreaktorechPBMRsepoužíváštěpnýmateriál

(uran,thoriumneboplutonium)veformě

keramickéhooxiduuzavřenéhodo200gramo‑

výchgrafitovýchkuličekvelikostitenisového

míčku.Typovýreaktorpoužívázhruba400ti‑

síctakovýchkuliček,kterélzezaprovozu

automatickypřidávatčiodebírat.Teplota,

atedyvýkon,seregulujeprůtokemchladicího

plynu,natavenípalivajepraktickyvyloučeno.

Kuličkysepohybujívatmosféřezhelia,dusí‑

kunebooxiduuhličitého.Obvyklýmzpůsobem

sepakvdalšímokruhuztepla,vznikajícího

přištěpnéreakci,vyrábípárapropohon

turbogenerátoru.

,reaktory pbMr garantují větší provozní bezpečnost

3JADERNé PALIVO TRISTO

3POhLED DO AKTIVNÍ ZÓNy ExPERIMENTÁLNÍhO REAKTORU S KULOVýM PALIVEM V NěMEcKéM JüLIchU (SEDMDESÁTÁ LéTA 20. STOLETÍ)

3VySOKOTEPLOTNÍ REAKTOR S KULOVýM PALIVEM, chLAZENý hELIEM, V NěMEcKéM SchMEhAUSEN. MěL VýKON 308 MW, PRAcOVAL OD 1985 DO 1988, ZA-STAVEN ByL Z EKONOMIcKých DůVODů. REAKTOROVÁ NÁDOBA Z PŘEDPJATéhO BETONU OBSAhOVALA 670 000 šESTIcENTIMETROVých PALIVOVých KOULÍ S URANEM 235 A ThORIEM 232 V gRAfITOVé MATRIcI. OD ROKU 1991 JE V LIKVIDAcI.

17

„Století páry“ přineslo nepřeberné množství vynálezů, mezi kterými významné místo zaujímají parní turbíny. V 80. letech předminulého století v oboru parních turbín vynikli zejména dva erudovaní technici: Švéd Gustaf de Laval a Angličan Charles Algernon Parsons. Později k nim přibude ještě jedno jméno – Slovák Aurel Stodola, zakladatel teorie a konstruování parních a plynových turbín.

TEchNIcKý géNIus, AlE špAtný obchodník

Vzdělanýavšestrannýtechnik,vynálezce

mimojinéhoodstředivéhoseparátoru

aprvnífunkčníparníturbíny,průmyslník,

potomekfrancouzskýchemigrantůze17.století–

KarlGustafdeLavalPatrik–senarodil9.května

1845vrodinědůstojníkaazeměměřičevmalém

městěOrsa(krajDalarnavcentrálnímŠvédsku).

Jižjakodítějejpovažovalizaneobyčejněchytrého

avynalézavéhosezřetelněrozmanitýmitechnický‑

mivlohami,díkykterýmpozdějidokázalvytvořit

celouškáluvynálezů.Vystudovalstrojírenství

natechnologickéminstitutuTechnologiska

Institutet(pozdějiRoyalInstitutofTechnology)

veStockholmu,kdepromovalvroce1866(M.Sc.).

Potépracovalkrátkoudobujakoprojektantvešvéd‑

skéspolečnostizabývajícísetěžboumědiStora

Kopparberg.Zezdravotníchdůvodůvšakmusel

totomístoopustitapokračovalvdalšímstudiu–

nauniverzitěvUppsalestudovalchemiiavroce

1872zdezískaldoktorátfilozofie(Pd.D.).

přes odsTředivky mléka k parním TurBínámPrvnímpodnikatelskýmprojektemdeLavala

poukončenístudiíbylavýstavbasklárny,vekteré

bylyskleněnéláhveosazoványpomocíodstředivé

síly.Brzyvšakcenylahvíkleslyamladýpodnika‑

telskončilfinančnímfiaskem.Ostatněobchodní

neúspěchnebylvjehoživotěnicojedinělého.

Odroku1877bylzaměstnánjakoinženýrvpřední

strojírenskéfirměKlosterWerke,kdezkonstruoval

odstředivýseparátoroddělujícísmetanuzmléka

abrzypotédojicístroj.Vroce1883společně

sOscaremLammemzaložilispolečnostABSeparator

(vroce1963přejmenovanounaAlfaLaval),jejíž

produktysestalyhnacísilouvezpracovánímléka

vlastněaždosoučasnédoby.Získalyčestnáocenění

naprůmyslovýchvýstaváchvLondýně,Haarlemu,

FlensburguadalšíchmístechvEvropěizámoří.

Přikonstruováníodstřediveknamléko,projejichž

pohonpotřebovalmotorsvysokýmiotáčkami,

sevletech1888–1889dostalkparnímturbí‑

nám.Nejdříveexperimentovalsčistěreaktivní

turbínkouantickéhovynálezceHérónazAlexandrie,

následovalvynálezrovnotlaké(akční)parníturbíny

svysokýmiotáčkami,opatřenénaobvoděvelkým

počtemdrobnýchlopatek,unížexpanzepárypro‑

bíhalavdivergentních(rozšířených)dýzách,dnes

nazývanýchLavalovy.Vysokéotáčkyoběžnéhokola

(asi30000zaminutu)bylysicedobréproodstře‑

divky,alejinakpůsobilyjenproblémy.Propohon

elektrickýchgenerátorůbylotřebapočetotáček

snížitpomocísložitýchozubenýchpřevodů.Parní

turbínyseběhemletstalyzákladnímtypempohonu

vtepelnýchelektrárnách,včetnějaderných.Nalezly

širokéuplatněníjakohnacíjednotkynavojenských

aobchodníchlodích,mimotosloužíkpohonu

různýchstrojů,jakočerpadel,dmychadelapod.

všesTranný vynálezCe zemřel jako CHuďasPlodnývynálezceavizionářsezajímaloletadla

arakety,automatickételefonníspojení,extrakci

zlatazmořskévody,elektrickéosvětlení,těžbu

3KARL gUSTAf DE LAVAL PATRIK

3PRINcIP LAVALOVy PARNÍ TURBÍNy

třípól | www.tretipol.cz

18 Březen 2013

chudýchzinkovýchrud,mobilnídojicístroje,

stavbuválečnýchlodíproRusko,vznášedla(pře‑

konávajícíAtlantikdodesetihodin)ařadudalších

zařízeníaprůmyslověvyužitelnýchmetod.

Díkysvéreputacidomaivzahraničíovlivnilži‑

votníosudymnohamladšíchtechniků,budoucích

významnýchosobnostíšvédskévědyatechniky,

jakonapř.nositeleNobelovycenyzafyzikuNielse

GustafaDaléna(ojehotechnickémvynálezuauto‑

matickýchregulátorůsvícenímajákůaosvětlova‑

cíchvěží3pólpsalna:3pol.cz/1280-nobelova-

cena-za-automaticke-regulatory-ma-

jaku-a-osvetlovacich-vezi).Napřelomu

19.a20.stoletípatřildeLaval,atonejen

veŠvédsku,knejplodnějšímvynálezcům

apodnikatelům:založil37výrobníchaobchod‑

níchspolečenstvíazískal92patentů,jejichž

využitíposkytovaloprácimilionůmlidí.Odroku

1886bylčlenemKrálovskéšvédskéakademievěd

ajejíchvýborůvybírajícíchlaureátyNobelových

cenzachemiiafyziku,čestnýmčlenemšvédské

zemědělskéakademie,bylzvolenposlancemase‑

nátoremšvédskéhoparlamentuzakonzervativní

stranu,podílelsenavydávánídeníkuSvenska

Dagbladet.Běhemživotaobdrželřaduocenění

iodšvédskéhokrále(křížkomturaŘáduWasa

arytířevřáduHorthStar).Jenžebyltakšpatným

obchodníkem,žecelýživotprožilvefinančnítís‑

ni.Zemřelpředstolety–2.února1913–vevěku

67letnatolikchudý,žejehovdovaIsabelAmalia

zůstalazcelabezfinančníchprostředkůamusela

podatkonkursnapanství,kdežiliodroku1895.

bohumil TEsařík

Letos uplynulo 200 let od narození anglického vynálezce Henryho Bessemera. Ačkoli jeho jméno není tak všeobecně známé jako je tomu u jiných velikánů techniky, například Jamese Watta, jeho vynález – bessemerování – je v odborných kruzích považován za nejdůležitější příspěvek jednotlivce k průmyslové revoluci.

záklAdEm průmyslu jE

ocEL

HenryBessemersenarodil19.ledna

1813vCharltonuvAnglii.Jehootec

AnthonyBessemerbylznamenitýtechnik

voboruparníchstrojů.Cobyvynálezcezkoušel

štěstíveFrancii,alerevolucejejbrzyvyhnalazpět

nabezpečnýostrov.

zaČal s  pozlaCovánímMladýHenryzačínalvotcovětovárněnavýrobu

zlatýchřetízků,alemladistvésnyouměleckédráze

jejzevedlydoLondýna.Brzyvšakpochopil,žejeto

existenceještěnejistějšínežvynálezectví.Utvrdil

hovtomijehoprvnívynález„zlatého“prášku

napozlacování,velmilevného–jehopodstatnou

součástínebylozlato,alebronz.

Posňatkuvroce1837našelBessemerzdatného

obchodníhospolečníkavesvémšvagrovi.Pořídilisi

důmadílnuvLondýně,poceléAngliisinechávali

vyrábětrůznésoučástkystrojů,kterépakmontovali

aprodávali.Svůjpostuppřísnětajili,dobudovy

mělapřístuppouzehrstkalidí,takžesejimto

dařiloplných35let.

šleCHTiCem za razíTkoVtédobětakéuskutečnilsvůjsnadnejpozoruhodněj‑

šívynález–razítko.Dnes,vdoběbujícíbyrokracie,

jsmenarozpacích,zdajejzatopochválitčiodsou‑

dit.Aletehdymělarazítkaprooznačovánídůležitých

dokumentůzásadnívýznamaproúředníhošimla

sestalaoblíbenouzbraní.VšakbylzatoBessemer

vroce1879povýšendošlechtickéhostavu.

Abychommuvšaknekřivdili,technikamubyla

přecejenbližší–navrhlnapříkladhydraulickýlis

prolisovánícukrovétřtiny,parníventilátorprodoly

azabývalsetéžvýrobouželezaaoceli.Aprávě

tovedlobritskouvládu,abyseobrátila–teďuž

nasiraHenryBessemera–sežádostíovynalezení

metodyzískánípevnéocelinavýrobuděl.Brzyse

ukázalo,žetakováoceljedůležitánejenvevojen‑

ství,aležepohnedopředucelýmprůmyslem.

BessemerováníBessemerzačalvyrábětkujnouocelzesurového

železavhruškovitýchkonvertorechskyselou

vyzdívkou.Dorozžhavenéhoželezasedmýchá

vzduchataksespalujínežádoucípříměsi,

mangan,křemíkapředevšímuhlík,kterýčiníocel

křehkou.Nebyltonápadúplněnový,aleteprve

besemerováníumožnilovyrábětkvalitníocel

vevelkématímtakémnohemlevněji.Bohužel,

nejškodlivějšípříměs,fosfor,setímtoprocesem

neodstraní.Todokázalyaždalšíúpravyprocesu

(Siemensův‑Martinův,Thomasův)sezásaditou

vyzdívkouadalšímivylepšeními.

Úspěšnývynálezceuzavřelpaksvouživotní

dráhuvLondýně15.března1898,vpožehnaném

věku85let.

PavEl augusTa

3BESSEMERůV KONVERTOR 3LAVALOVA TURBÍNA S DyNAMEM

3TOVÁRNÍ ZNAčKA NA JEDNé Z LAVALOVých TURBÍN

3hENRy BESSEMER

19

pěNA NA hoLENí ve vývěvěco budeMe potřebovat:

Vývěvusrecipientemapříslušenstvím(ručnívý‑

věva),pěnunaholení,Erlenmayerovubaňka,větší

Petrihomisku,červenouamodroutuš.

jaK na to:

TrochupěnynaholenínastříkámedoErlenmayerovy

baňky.Pěnunaholenítrochuobarvímebarevnými

tušemi.PlnouErlenmayerovubaňkuumístíme

doprostředvětšíPetrihomiskypodrecipientem

vývěvy.Spustímevývěvu.Jakmilezačnemeodčerpá‑

vatvzduch,pěnanaholenítéměřokamžitězvětšuje

svůjobjem.Průběhexperimentuvčetněhodnotna

vakuometrulzesledovatnaobrázku.

vysvětlení:

Přiodčerpávánívzduchuzpodrecipientuvývěvy

klesátlakvokolípěnyavzduchovébublinkyvpěně

sezačnourozpínat.

tipy:

Pokudnemámepěnunaholení,použijemešlehačku

vespreji.Napěnu(šlehačku)můžemekápnout

párkapekinkoustunebotiskařskébarvy.Paklépe

vizuálněvynikne,kdyžsepěna(šlehačka)rozpíná.

PhDr. ZDEňka kiElbusová

Uvedené pokusy najdete v publikaci vzdělávacího programu

Svět energie Hrátky s plyny, další nabídku na:

www.cez.cz/vzdelavaciprogram

v souvislosti s výstavbou nových jaderných

reaktorů se ve světě mluví o reaktorové

generaci iii+. Málokdo z laiků si pod tím umí

něco představit.

ATmEA – reaktor generace III+

Příklademreaktorutřetígeneracemůžebýtnový

typlehkovodníhotlakovodníhoreaktoruATMEA,

kterýspolečněvyvinulaFrancieaJaponsko.

Oprotidnesběžněvesvětěpracujícímreaktorům,

jejichžvětšinajegeneraceII,budemíto10%

nižšínákladynaprovoz,nižšíspotřebupaliva

aztohoplynoucímenšímnožstvíodpadů(produ‑

kujenajednotkuvýkonuo15%méněpoužitého

paliva),schopnostúdržbyzaprovozuamnoho

pokročilýchbezpečnostníchprvků.Budeumět

spotřebovávattzv.směsnépalivoMOX,kterévzni‑

kápřepracovánímpoužitéhopalivazesoučasných

reaktorů.Jehoprojektováživotnostje60let,je

vhodnýidoseismickyaktivníchoblastíavšechny

bezpečnostněvýznamnébudovyjsouchráněné

protipáduvelkéhodopravníholetadla.Mátři

nezávislésystémynapájenípropřípadvýpadku

elektrickéhonapájení.

Spolupracujícíjaponskéafrancouzskéfirmydis‑

ponujíbohatýmstrojírenskýmzázemímprovýrobu

novéhoreaktoruatakébohatýmizkušenostmi

zdřívějšívýstavbyjadernýchzařízení(postavilijich

užna120!).Chystajísetedyvyužítzájmuorozvoj

jadernéenergetikyanabízetreaktorATMEAzákaz‑

níkůmnacelémsvětě.Jakoprvníohlásilozájem

oreaktoružlonivkvětnuJordánsko.

mariE Dufková

Více informací na www.atmea‑sas.com

základní údaje o reaktoru atMea1Tepelnývýkon 3150MW

Elektrickývýkon 1100–1150MW

Délkacyklu 12až24měsíců

MožnostvsázkyMOXpaliva 0–100%

Regulacevýkonupřiprovozu 100%–25%(1%–3%/min),včetněautomatickéhořízenífrekvence,okamžitýnávratnaplnývýkon,regulaceprůtokuateploty

Délkaběžnéodstávkynavýměnupaliva méněnež16dní

Projektováživotnostbloku 60let

Primárnísystém třismyčky

Bezpečnostnísystém trojitězálohovaný,aktivnísystémspokročilýmiakumulátory

Vypořádánísestěžkouhavárií zachycovačtaveniny,rekombinátoryvodíku,dlouhodobáintegritakontejnmentu

Opatřeníprotipáduletadla zesílení,zvýšeníodolnostiafyzickáseparacebudovbezpečnostněvýznamných

Seismickévlastnosti vhodnýiprooblastisezvýšenouseismicitou

Souladspředpisy celosvětově,včetněUSA,EvropyaJaponska

3SchéMA REAKTORU ATMEA

třípól | www.tretipol.cz

20 Březen 2013