Technologické řešení budoucnostiManažerská informatika 2

Nikolay Kulbakov

OSNOVA Výchozí situace

Technologie

Fáze projektu

Etapy projektu

Výchozí situacePředpovědi zní: světové zásoby ropy lidstvu bude stačit

maximálně na 50 let

zásoby zemního plynu na 70 let

lidstvo v nejbližší době pocítí následky globálního oteplování způsobené emisi CO2

ENERGIE::SLUNCE

Energie Slunce, která se dostává na Zemi za 40 minut, se rovná globální roční spotřebě energie celého lidstva

ENERGIE::SLUNCE::USA

625 tisíc km2 plochy USA je vhodná pro stavbu solárních elektráren. Toto území ročně zachycuje 4,748 mil. TJ sluneční radiace.

Transformace 2,5% této energie zajisti spotřebu energie pro celé USA.

Statní program má za cíl zajistit aby roku 2050 69% elektřiny a 35% veškeré energie byla vyrobena prostřednictvím slunečních elektráren.

ENERGIE::VÍTR Vítr muže poskytnout 7-krát více energie než

je celá dnešní spotřeba.

Tento výpočet zahrnuje možnosti dnešních technologií, které transformují jen 1/5 energie zachyceného větru.

Prudký vítr stále fouká vysoko nad úrovní moře nebo na otevřeném moří a u pobřeží oceánů.

Perspektivně vypadá výstavba tisíc větrních elektráren v otevřeném moří nedaleko pobřeží.

ENERGIE::VÍTR::MOŘE

Mořské věterní elektrárny již dnes vyvíjí: nizozemská Blue H norská Sway.

Elektrárna bude vyrábět 5 MW, což zajisti potřeby 5000 domácnosti.

Životnost zařízení 200 let

Cena přibližně $25 mil. za jednu věž.

ENERGIE::VÍTR::USA

USA: američtí vědci spočítali že energie větrů pobřeží Atlantického oceánu a Pacifiku,několika násobně převýší potřebu energie celého USA.

Strategický rozvojový program USA má za úkol zvýšit podíl větrných elektráren ve výrobě elektřiny až na 20%.

V roce 2012 USA začíná výstavbu mořské elektrárny, 150 věží u pobřeží státu Delaware budou vyrábět elektřinu pro 50 tisíc domácnosti.

Transformace energie slunce

Pozemní solární elektrárny Létající solární elektrárny

Na základě: sluneční baterie fotosyntézy

Transformace energie do: elektřiny tepla

Transformací energie větru

Pozemní Mořské Létající

Transformací energie toků vody

V řekách V oceánech

přílivy vlny mořské toky

Ostatní způsoby získávání energie

Transformace tepla planety

Transformace energie hluku, gravitace

Spalováním bio-paliva – vedlejší produkt CO2

Jaderné elektrárny

Termojaderné elektrárny – nacházejí se ve fází výzkumu, navzdory všem očekáváním lasery které pracují na fluoru a spouští termonukleární reakcí tvoří velice toxický odpad.

Ceny výroby elektřiny za 1 kWt/h, v USD

  USA RF

Atom 0,04 0,011

Slunce 0,08 0,05

GEO   0,04

Vítr 0,02 0,02

Hydro   0,005

Využití energie v dopravě:

Pozemní doprava Lodní doprava Letecká doprava

Transkontinentální doprava

Technologie dopravy energie Elektrolýza

a palivové elementy na vodíku

Pro výrobu jednoho m3 vodíku elektrolytickým rozkladem vody je potřeba 6 kWt/h. Další energie je potřebná pro chlazení a stlačení vodíku. Spotřeba auta je 1 m3 na 10 km.

Cena, cca $8-$14 na 100 km.

S pokrokem technologie a hromadnou výrobou se cena sníží.

Hybrid vs Vodík

Hybrid – auto na elektrický pohon, zdrojem jsou akumulátory a benzinový elektrický generátor.

Vodík - auto na elektrický pohon, které čerpá energii z reakce spojení kyslíku ze vzduchu a vodíku ve vodu.

Etapy zavedení technologii do našeho života:

Projekt potrvá zhruba 30 let. Bude v sobě zahrnovat hlavní fáze pro

definici cílů projektu a zdrojů, plánování, realizací a ukončení.

Každá fáze proběhne ve čtyřech etapách, které budou propojeny takže budou tvořit kritickou cestu.

Současně budou běžet ostatní procesy, které budou zajišťovat optimální realizací jednotlivých etap.

Ročně budou probíhat závěrky a konference nacílené na hodnocení výsledků a koordinací.

1. Etapa:

Nárůst podílu elektráren fungujících na principu obnovitelných zdrojů a nulové emisi CO2

Investice do vývoje a testování bezemisních technologii pro ostrou výrobu

Doba trvání 5 let.

2. Etapa:

Současné zavedení norem pro výrobce aut o minimálním podílu aut na elektrický pohon (každé desáté),

dotace nebo daňové slevy pro rozvoj výroby vodíku a stavby a rozvoje distribuční infrastruktury.

Dotované financování aut na elektrický pohon pro obyvatelé a sociální reklama.

Doba trvání 5 let.

3. Etapa:

Přechod světové výroby elektřiny na technologii s nulovou emisi CO2.

Zvýšení minimálních norem výroby bezemisních dopravních prostředků (každý druhý).

Infrastruktura pro výrobu a distribucí vodíku stalé dotována.

Doba trvání 5 let.

4. Etapa:

Ekonomika na 98% stojí na základě bezemisních technologii výroby energie.

Poslední dopravní prostředky na benzin a naftu dojíždí svou životnost.

Pod nátlakem vodíkové infrastruktury klesá ziskovost benzínové a naftové infrastruktury a tím motivuje všechny zbavit se starých dopravních prostředků v co nejkratší době.

Doba trvání 5 let.

Přechod k obnovitelným zdrojůmenergie dle strategie USA

UhlíRopaHydroenergetikaVítrSluneční teplo

PlynJaderná energieBiomasaSluneční světloGeotermální energie

Zdroj: Institute for Energy and Environmental Research