Vědci a inženýři z MIT opět přicházejí se zajímavou novinkou. Tamní laboratoř Nocera, vedena profesorem Dainelem Nocerou, se zaměřuje na levnou výrobu energie. Před rokem se vědcům podařil významný objev. Vyvinuli totiž katalyzátor, který dokáže levně provádět elektrolýzu – tedy rozkládat vodu na kyslík a vodík.
Nyní se laboratoř pokouší a komercializaci tohoto objevu skrze novou společnost Sun Catalytix, do které investovala své peníze investiční společnost Polaris Ventures. Cílem je vyvinoutlevný systém výroby energie, který dá domácnostem kompletní energetickou nezávislost.
Hlavní součástí tohoto systému je právě nový katalyzátor, solární panely a palivové články. Solární panely budou během dne dodávat např. rodinnému domu energii. Ta přebytková však bude využita pro elektrolýzu. Kyslík a vodík se budou ukládat ve speciálních nádržích. V noci, nebo při vysoké zátěži, se pak vodík „pustí“ do palivových článků, které dodají další energii. Otázkou je, za dvě obrovské nádrže s kyslíkem a vodíkem v jedné domácnosti nebudou představovat jisté bezpečností riziko.
„Během jednoho roku bychom rádi měli zcela funkční kilowattový systém,“ komentoval aktuální stav vývoje Nocera pro magazín CNET. Dodal zároveň, že plně funkční systém určený ke komerčnímu využití nebude dříve než za osm let. Skládá se totiž z celé řady součástí, jejichž cena musí ještě podstatně klesnout – nádrže na vodík, solární panely, palivové články.
Podle Nocerových propočtů by denní spotřebu jednoho rodinného domu pokryly asi tři litry vody. Vodík by bylo případně možné načerpat také do vodíkových aut. Domácí stanice na výrobu vodíku nejsou ničím novým, nicméně průlomové na produktu od Sun Catalytix má být jeho cenová dostupnost. K produkci vodíku půjde navíc využít voda prakticky jakékoliv kvality.
Základem novinky je fosfát kobaltu, který dokáže z vody vyrábět vodík a kyslík mnohem efektivněji než současné katalyzátory. Hlavní inspiraci prý Nocera a jeho kolega Matthew Kanan čerpali ve fotosyntéze rostlin. Představují si, že svým vynálezem podnítí revoluci v energetické soběstačnosti domácností a že dráty vedoucí k domům se stanou přežitkem.
Mořské řasy představují podle některých ekologů i dalších odborníků plodinu budoucnosti (společně s technickým konopím). Například Skotsko chce s jejich pomocí vyrábět biopaliva. Společnost Emergent Architecture přišla s nápadem, že by něco takového bylo možné (otázkou je, zda stejně efektivní) nejen na velkých farmách mimo města, ale právě i v centrech měst. A ještě by to mohlo vypadat úžasně futuristicky!
Přišla proto s tzv. „bioreaktorem“. Neboli nádřží plnou mořských řas, jejichž růst je udržován za pomoci LED osvětlení. Díky fotosyntéze pak mořské řasy vyrábějí biopalivo, které je následně možné využít nejrůznějšími způsoby. Energii získává LED osvětlení ze solárních panelů.
První takováto instalace má být hotová v roce 2010 a bude k vidění v nějakém obchodním domě v Los Angeles. V Petrhu má být následně instalována ještě o něco pokročilejší a „ufoidnější“ verze bioreaktoru, nazvaná PhotoBioReactor.
Ta bude využívat kolonií červených a zelených mořských řas umístěných do jednotlité konstrukce z lehkých vláken. Na „vstupu“ vyžadují řasy oxid uhličitý a světlo, které zpracovávají a na „výstupu“ pak nabízejí biopalivo nebo vodík. Elektrická energie potřebná pro chod reaktoru pochází z tenkovrstvých solárních článků zapuštěných do polykarbonátového obalu.
Už v roce 2003 ohlásil tehdejší americký prezident George W. Bush plán vybudovat novou generaci uhelné elektrárny, kterou nazval FutureGen. Projekt měl být výjimečný tím, že elektrárna by ihned při výrobě zachycovala produkovaný oxid uhličitý a ukládala jej pod zem. O pět let později, v roce 2008, však americké Ministerstvo energetiky, nejspíš v reakci na ekonomickou krizi, ohlásilo restrukturalizaci celého projektu vzhledem k narůstajícím nákladům. Nicméně krize zároveň přinesla i řešení problému, to když nový prezident Barack Obama přišel se záchranným balíčkem. Jedna miliarda z něj poputuje právě na projektu FutureGen.
Je to signál, že nový ministr energetiky Steven Chu, známý zastánce jaderných elektráren, nebude podporovat pouze obnovitelné zdroje energie jako jsou solární elektrárny nebo větrné turbíny, ale také novou generaci starých technologií. Odhaduje se, že do roku 2030 vzroste spotřeba elektřiny jen v USA o 49%. Uhlí je ve Spojených státech amerických snadno dostupné, tohoto fosilního paliva jsou zde obrovské zásoby a Američané je samozřejmě hodlají využít. Pokud bude uhelná elektrárna nové generace dokončena, nabídne výkon 275 MW. Kromě elektřiny se počítá se současnou výrobou vodíku, a to navzdory tomu, že Obama nedávno výdaje na vodíkovou ekonomiku, především tedy auta na vodík, řádně seškrtal. Celkově náklad na vybudování elektrárny nejspíš budou kolem 2 mld. dolarů.
O jaderné fúzi se mluví už desítky let jakožto o svatém grálu jaderné energetiky. Přibližně stejnou dobu slýcháme, že „ještě pár desítek let a bude to tu“. Jenže kde nic, tu nic. Neomezený zdroj čisté energie, který by měl lidstvu konečně dát energetickou soběstačnost a bezpečnost je stále v nedohlednu. Přesto se možná blýská na lepší časy. Patnáct let po odstartování projektu budování National Ignition Facility (NIF) se letos konečně dočkáme jeho spuštění. O co jde? NIF je obrovský komplex vybudovaný v rámci Lawrence Livermore National Laboratory v Kalifornii. Desetipatrová budova pokrývající plochu tří fotbalových hřišť v sobě ukrývá gigantické laserové zařízení. Nejsilnější laser na světě využití vědci k vytvoření 192 nezávislých paprsků světla nasměrovaných na maličkaté kuličky zmrzlého vodíku. Jakmile bude paprsek spuštěn, během pouhých pěti miliardtin sekundy bude do „vodíkové perly“ naakumulována gigantická energie, která vytvoří teplotu 100 000 000 °C. Takové podmínky najdeme obvykle pouze uvnitř hvězd, kde termojaderná fůze probíhá už od počátků vesmíru. Atomy vodíku se zde slučují a uvolňují přitom obrovské množství energie a helium.
Předpoklad zní, že NIF se konečně podaří vyrobit díky tomuto postupu větší množství energie, než předtím stačí spotřebovat. Prozatím všechny pokusy o jadernou fúzi totiž spotřebovávaly mnohonásobně větší množství energie, než které pak produkovaly. První experimenty mají být v NIF spuštěny už během následujících 12 měsíců, další jsou ale naplánovány až do roku 2040. Slavnostního otevření nového zařízení se účastnil americký ministr energetiky Steven Chu, známý zastánce jaderné energie, a také guvernér Kalifornie Arnold Schwarzenegger. Pokud by se podařilo dosáhnout v oblasti termojaderné fúze úspěchu, znamenalo by to skutečnou energetickou revoluci. Otázka zní, kdo o takovou revoluci stojí? Jistě ne ti, kteří dnes vydělávají peníze na těžbě ropy a dalších fosilních paliv.
Na Havaji si americká armáda zkouší nové technologie pro trvale udržitelnou budoucnost. Letecká základna Hickam Air Force Base si nechala nainstalovat solární elektrárnu o výkonu 146 kW, což by stačilo k napájení 30 běžných domácností. Havajská základna však energii využívá k napájení vodíkové stanice, která vyrábí vodík a zároveň slouží jako plníci stanici. Ten pak využívají místní vojáci k pohonu některého se sedmi svých automobilů na vodík. Solární elektrárna v ceně 1,1 mil. dolarů se skládá z 810 solárních panelů, její stavba byla dokončena letos 8. května. Vodíková plnící stanice byla dokončena už před třemi lety, ale teprve se spuštěním solární elektrárny je možné generovaný vodík považovat za obnovitelné palivo.
Dr. Eugene Tsui je architekt, městský plánovač, průmyslový designér, vědec, vynálezce, muzikant, jednoduše naprosto neobyčejná osobnost. „Ultima Tower“, to je název jeho doslova ultimátního výtvoru.
Jedná se o dvě míle (3,2 km) vysokou věž, připomínající návrhem např. na Ekologickém bydlení nedávno představovanou věž X-Seed nebo odklepnutý moskevský Crystal Island od Normana Fostera. Vulkanoidní věž Ultima Tower je jakési ekologické město. Celá konstrukce čerpá hlavní inspiraci v přírodě – konkrétně u stromu a dalších živých systémů. Má posloužit městům budoucnosti, ve kterých bude čím dál tím více lidí spotřebovávat čím dál tím více energií. Utima Tower by měla snížit dopad obrovského počtu lidí na životní prostředí a napomoci udržitelnému rozvoji.
Japonská metropole Kjóto, kde byl shodou okolností v roce 1997 uzavřen Kjótský protokol o snižování emisí skleníkových plynů, představila nový výzkumný projekt. Jeho cílem je vyvinout systém palivových článků využívajících vodík produkovaný z biomasy pro získávání elektřiny pro město. Na projektu spolupracují Kjótská univerzita, Ministerstvo životního prostředí a Skupina pro výzkum bioplynu. Pratického využití technologie by chtělo Kjóto dosáhnout už v roce 2013, a snížit tak emise skleníkových plynů o 10%. Jednou ze součástí projektu bude třídění domácího odpadu na využitelný bioodpad a ten zbylý nevyužitelný. Bioplyn pro produkci vodíku se bude generovat také z použitého oleje na vaření. Bionafta vyrobená z tohoto oleje pohání městské popelářské vozy už od roku 2000. Palivové články jsou v Japonsku čím dál tím oblíbenější. Například v Tokiu už léta probíhá testovací provoz velkých palivových článků ve více než 2200 domácnostech. Za desetiletý pronájem palivového článku, který vyrábí pro domácnost elektřinu a ohřívá vodu, zaplatili zájemci v přepočtu $9 500. Společnost Matsushita/Panasonic si tak testuje palivové články pro masové komerční nasazení, které by mělo přijít už v roce 2009. Jedná se o vodíkové palivové články velké zhruba jako běžný kotel. Kyslík a vodík v nich reagují na vodu a uvolňují přitom elektřinu a teplo. Vodík je extrahován ze zemního plynu, který proudí do domácnosti běžnou přípojkou. Jiný velký japonský průmyslový koncern, automobilka Honda, má plány na využití palivových článků v oblasti automobilů. Už minulý rok představila svůj vůz Honda FCX na palivové články, jehož komerční uvedení se chystá během letošního roku. Japonská vláda plánuje, že do roku 2020 bude palivovými články poháněno až 10 milionů domácností, tedy celá jedna čtvrtina.
Jak budou naše města vypadat za 100 let? Přesně to byl námět soutěže „City of Future“ pořádané americkou vzdělávací stanicí History Channel. Návrh společnosti IwamotoScott Architects je provokativním, ale velmi realistickým a originálním konceptem velkoměsta budoucnosti. Bere v potaz jedinečnost amerického San Franciska, jeho polohu, mikroklima i geologické podloží a předkládá překvapivě realisticky pojatou předpověď s názvem „Hydro-Net“. Jeho součástí jsou gigantické geotermální „houby“, které dolují energii z aktivního podloží města, chytače mlhy, které fungují jako zdroj pitné vody, nebo třeba věže pro zachytávání mořských řas jako zdroj vodíku. Obrovská síť infrastruktury nad i pod zemí se stará o všechny potřeby města a jeho obyvatel – jejich pohyb, pitnou vodu, dodávky energie. V jednom gigantickém organismu spojuje všechny tyto jednotlivé roztříštěné městské systémy a vytváří tak zajímavou představu o tom, jak asi budou vypadat města budoucnosti.
Fúze nebo „termonukleární fúze„, čili získávání energie díky slučování atomových jader, je nám už desítky let prezentována jako desítky let vzdálená budoucnost. Přitom (nebo možná právě proto, že) jde o jeden z nejčistších zdrojů energie. Podle magazínu CNet však není praktické využití termojaderné fúze tak vzdálené, jak se nám kdekdo snaží nakukat. Svědčí o tom především venture investoři, kteří se o firmy zabývající se výzkumem a praktickou aplikací fúze začínají čím dál tím více zajímat. Jedním z nich je i námý investor Wal van Lierop. Ten aktuálně investoval do kanadské společnosti General Fusion, která tvrdí, že dokázala najít řešení na technické obtíže praktického nasazení termojaderné fúze. Během následujících pěti let hodlá začít vyrábět malé fúzní reaktory, které dokáží vyrobit až 100 MW energie s cenou kolem 50 milionů dolarů při 4 centech za 1 KWh. Společnost využívá techniku zvanou Magnetized Target Fusion (MTF), jako hlavní palivo reaktorů má posloužit lithium. Vedlejším, odpadním produktem pak bude helium.