Bezpečné, cenově dostupné a ke klimatu šetrné zdroje energie

Klimatické změny se jasně projevují na lokální úrovni, čímž problém spotřeby energie a způsobů stavění činí aktuálními. Věnujeme se ochraně klimatu především v souvislosti s využitím úspor energie a obnovitelných zdrojů energie. Specifickou součástí tohoto tématu je ekologické stavitelství, pasivní stavby a využití přírodních stavebních materiálů.

Energetická soběstačnost a decentralizace

Energetická soběstačnost obcí a regionů znamená nezávislost na dodávkách energie (elektřiny, plynu či jiných paliv) ze vzdálených externích zdrojů, především na dodávkách neobnovitelných paliv ze zahraničí či na domácí rozvodné síti. Decentralizovaná výroba energie a tepla má řadu výhod. Občané nejsou ohroženi růstem cen a místní produkce tepla je zárukou především energetické bezpečnosti v nestabilním mezinárodním trhu s fosilními palivy.

Principy udržitelné výstavby

Principy udržitelné výstavby přinášejí do oblasti stavebnictví nové požadavky. Z tohoto pohledu je kladen důraz na použití takových materiálů, konstrukcí a technologií, které kromě dosud běžných požadavků na kvalitu, spolehlivost a funkčnost zvyšují také jejich hodnotu z hlediska environmentálních kritérií. Optimalizovaným výběrem jednotlivých materiálů je podle těchto kritérií možno vyhodnotit environmentální kvalitu jednotlivých konstrukcí, skladeb, ale i celých budov.

Úlohou projektanta při tvorbě koncepce budovy by mělo být spolu s konstrukčním řešením navrhnout i materiálové řešení objektu tak, aby odpovídalo výše uvedeným principům a požadavkům. Na základě výše uvedených principů a požadavků udržitelné výstavby vstupují do stavebnictví také materiály, výrobky, ev. technologie, které jsou někdy označovány jako ?alternativní?, ?low-cost?, ?lowtech?, ?low skills?, ?low quality? atd. Řada z těchto materiálů je používána v oblasti experimentální výstavby, ev. výstavby svépomocí atd., ale mnoho z nich je již nyní zpracováváno průmyslově, ve formě výrobků s přesně definovanými mechanicko-fyzikálními vlastnostmi.

Materiály z obnovitelných zdrojů

Následující přehled uvádí příklady materiálů z obnovitelných zdrojů, které jsou v současnosti používány, nebo jejichž vývoj pro širší využití ve stavebnictví probíhá, nebo je experimentálně ověřován.

Čtěte také: Cestování s batohem

Dřevo

Dřevo představuje z environmentálního hlediska přírodní obnovitelný surovinový zdroj se značným potenciálem. Výrobky ze dřeva a na jeho bázi se vyznačují výbornými mechanicko-fyzikálními vlastnostmi při nízké hmotnosti (zjednodušená doprava a manipulace), malou objemovou hmotností (dobré tepelně technické vlastnosti), snadnou zpracovatelností a úplnou recyklovatelností. Nevýhody, jako jsou hořlavost, degradace stářím, působení biologických škůdců, povětrnosti atd., lze eliminovat především správným konstrukčním řešením, popřípadě jeho další úpravou.

Trvanlivost správně navržených konstrukcí ze dřeva je zcela srovnatelná s jinými konstrukcemi. Dřevo dnes nabízí architektům možnost osobitého ztvárnění, možnost vytváření výrazné architektury a architektonického designu. Regulovaná produkce dřeva, zajišťující rovnováhu mezi roční těžbou a přírůstkem, představuje cyklus, tvořící stabilní zásobu suroviny.

Pro stavební konstrukce jsou využívané jednak prvky a výrobky ze surového dřeva (trámy, nosníky, fošny, prkna, latě, lepené a sbíjené nebo jinak spojované profily), kompozitní materiály na bázi dřeva s využitím menších odpadových částí (dřevovláknité, dřevotřískové, dřevocementové, OSB desky), kombinace předchozích výrobků (nosné profily). Široký okruh využití dřeva představují doplňkové a kompletační konstrukce a výrobky použité ve stavebnictví, jakými jsou například výplně okenních a dveřních otvorů, nášlapné vrstvy podlah, široká škála truhlářských výrobků, ale také obklady fasád atd. Zvláštní kategorií je zpracování dřeva pro výrobu střešní krytiny, tzv. ?šindelů?. Původně jde o tradiční historickou střešní krytinu, která má své uplatnění u rekonstrukcí a renovací památkových objektů, ale je možné ji využít v kontextu environmentálních přístupů i u moderních staveb.

Rozvlákněná dřevní hmota se dnes využívá na výrobu tepelných a akustických izolací ve formě desek nebo rohoží. Jedná se o průmyslové výrobky s garantovanými fyzikálními (objemová hmotnost ρ, součinitel tepelné vodivosti λ, faktor difuzního odporu μ, měrná tepelná kapacita c, požární odolnost...) i technologickými vlastnostmi (stlačitelnost, odolnost proti vlhkosti...).

Celulóza a papír

Existuje řada dalších materiálů aplikovaných ve stavebnictví, které využívají dřevní hmotu jako primární surovinový zdroj. Jedním z významných produktů je celulóza a výrobky z ní. Celulózová vlákna vyráběná systémem suchého rozvlákňování jsou využívána pro výrobu tepelných a akustických izolací, nebo jako přísada do asfaltových směsí. Izolace se aplikuje buď zafoukáváním do dutin, nebo nástřikem. Výrobci garantují při dodržení technologického postupu stavebně fyzikální vlastnosti (ρ, λ, μ, c, požární odolnost...).

Čtěte také: Bezpečná likvidace zboží v Česku

Využití papíru ve stavebnictví dnes představuje širokou škálu prvků jak ve výrobcích (nosné vrstvy hydroizolací), tak v konstrukčních skladbách (separační vrstvy) a stavebních technologiích (formy ztraceného bednění, například MONOTUB DD), dále v přepravních, obalových a ochranných prostředcích (vlnité lepenky, kartonáž z vlnité lepenky, balicí papíry, sáčky, pytle, odnosné tašky, fixážní prvky z nasávané rozvlákněné papíroviny, papírové trubice formou vinuté kartonáže jako základ pro navíjení celého sortimentu výrobků, atd.).

Části rostlin (sláma, konopí, rákos)

Části rostlin jsou ve stavebnictví využívány již tradičně. V současných stavebních konstrukcích jsou při průmyslovém zpracování materiály jako sláma, technické konopí a rákos opět využitelné. Využití slámy v moderním stavebnictví představuje v současnosti významnou sekci v oblasti alternativních přístupů. Na trhu se také objevují výrobky pro stavební účely ze slámy nebo s jejím použitím. Využití slámy pro tepelné izolace v současném stavebnictví představuje významnou sekci v oblasti alternativních přístupů. Sláma je jako tepelná izolace využívána jednak ve formě lisovaných balíků ze zemědělských strojů, jednak ve formě volně ukládané slámy do dutiny. Průmyslově zpracovaná sláma je využívána pro výrobu slámokartonových panelů pro systémy suché výstavby (příčky, opláštění stěn, stropů a podhledů...).

Oproti slámě se stébla rákosu vyznačují větší pevností, větším objemem a delší trvanlivostí. Použití ve stavebnictví známe z nedávné minulosti ve formě nosiče omítek dřevěných podbití stropů. V současnosti existuje řada průmyslově zpracovávaných výrobků, které je možno použít pod omítky, jako tepelné izolace nebo jako střešní krytinu a nahradit jimi výrobky využívající obnovitelné zdroje s vyššími energetickými nároky na zpracování.

Další materiály

Existuje ještě řada dalších materiálů ve stavebnictví, které využívají části rostlin jako základní surovinu pro výrobu. Jutu lze využít jako výztužnou tkaninu omítek, při stabilizaci zemních svahů atd. Korek je využíván ve formě korkové drti jako tepelná a akustická izolace. Specifické je jeho využití jako nášlapných vrstev podlah. Ovčí vlna je průmyslově zpracovávána pro výrobu tepelně izolačních rohoží. K základním vlastnostem ovčí vlny patří její vysoká hydroskopie (až 30 %), se vzrůstající vlhkostí se izolační schopnost vlny zvyšuje vlivem sorpčního tepla.

Obnovitelné zdroje energie a dotační programy

Nejeden stavebník se bude muset od příštího roku zamyslet nad energetickou náročností svého budoucího domu. Od ledna příštího roku vstupují v platnost přísnější normy pro spotřebu energií v nových domech, vyžadující kvalitnější stavební materiály, úsporné technologie a využití obnovitelných zdrojů energie.

Čtěte také: Klidný pobyt v přírodě

Program Nová zelená úsporám běží stabilně od roku 2014 a patří mezi velmi úspěšně fungující dotační tituly Ministerstva životního prostředí. Podporuje energeticky úsporné stavby a rekonstrukce rodinných a bytových domů, solární systémy a další ekologické zdroje energie.

Možnosti obnovitelných zdrojů energie

Obnovitelné zdroje energie pro vytápění a chlazení domů čerpané ze země, vzduchu, vody nebo jejich chytrou kombinací.

Geotermální energie

Geotermální vrty využívají tepelné energie země, kdy za pomoci tepelného výměníku získávájí energii z hloubky 80 až 400 m. Geotermální vrt má výhodu stálého zdroje tepla a je tedy vhodným řešením pro energeticky nezávislé domy (zejména pro nízkoteplotní vytápění a chlazení budov). Speciální kapalná směs (voda a nemrznoucí kapalina) proudí vrtem, kde ji pohání čerpadlo. Tato kapalina se během toku v okruhu v létě ochladí (nebo v zimě ohřeje) a vrátí se zpět nahoru.

Mělký geotermální vrt je řešením pro energeticky nezávislé domy, kdy je nutné omezit hloubku vrtu. Vertical Thermpipe jsou 6 nebo 12 m hluboké prefabrikované prvky, které jsou instalovány do vyvrtané štěrbiny (o průměru 26 nebo 36 cm) pomocí dutého šnekového vrtáku. U novostaveb, které mají základovou desku v zemi, lze instalovat plošné kolektory přímo do desky jednoduše a i tato hloubka stačí k využití tepelné energie pozemku (s výhodou toho, že je instalován přímo pod domem).

Energokoše jsou vhodným řešením pro energeticky nezávislé domy umístěné na menších parcelách a jsou vhodné do míst, kde není možné vrtat do větších hloubek, protože přestavují kompromis mezi hlubokými geotermálními vrty a plošnými kolektory. Energopiloty umožňují využít tepelnou energii vašeho stavebního pozemku pod povrchem terénu u budov, které jsou ze statických důvodů postaveny na základových pilotech.

I tepelná energie odpadních vod v kanalizačním potrubí může být užitečný zdroj tepla. Tyto odpadní vody pod povrchem terénu disponují velkým tepelným potenciálem a systém PKS Thermpipe je logickým a ekonomickým řešením, jak tuto energii využít.

Vzduch

Díky své efektivitě a flexibilitě jsou venkovní vzduchové jednotky běžné u moderních domů, kde se využívají pro vytápění nebo chlazení. Tepelné čerpadlo využívá termodynamické principy k přesunu tepla z jednoho místa na druhé.

Voda

Voda je dalším z čistých, spolehlivých a stabilních zdrojů energie, díky čemuž jsou účinná a efektivní. Kompaktní provedení a instalace pod vodní hladinou vytváří vizuálně nerušené prostředí kolem domu. Lima je systém, který využívá tzv. „nulové“ teploty vody v řece nebo rybníce.

Do vyhloubených vrtů širších průměrů jsou vloženy skruže, opatřené filtračním obsypem a ve vrchní části těsněním. V první studni je umístěné ponorné čerpadlo, které vhání vodu do tepelného čerpadla v technické místnosti domu.

Slunce

Solární energie je také zdroj nevyčerpatelné a dostupné energie, což z ní činí velmi spolehlivý a udržitelný zdroj energie. Klasické fotovoltaické panely vyrábí elektřinu, kterou můžeme využít v domě a přebytečnou energii prodat do sítě. Klasické fotovoltaické kolektory ohřívají vodu, kterou lze využít v kuchyni, v koupelně nebo k vytápění. A hybridní fotovoltaické panely spojují funkci obou do jednoho zařízení.

Hybridní fotovoltaické panely disponují speciálně vyvinutým systémem měděných trubkových meandrů. Hybridní fotovoltaické články jsou chlazeny a panely se nepřehřívají. Tento systém je součástí revoluční chytré sítě, která používá digitální komunikační technologii.

E-Manager detekuje přebytky vyrobené elektrické energie z fotovoltaických panelů a reguluje tepelné čerpadlo do optimální rovnováhy mezi spotřebou a produkcí.

Hybridní systémy

Principem hybridního systému je možnost výběru z několika zdrojů tepelné energie. Například je možné kombinovat Geotermální vrty s Venkovní vzduchovou jednotkou. Výhodou je ekonomicky využitá geotermální i aerotermální energie v různých ročních obdobích. Hybridním systémem získáte možnost snížit počet geotermálních vrtů nebo jejich hloubku. Plusem tohoto systému je také efektivnější regenerace zemského podloží.

Alternativní zdroje energie v České republice

Alternativní zdroje energie v přírodě jsou klíčem k udržitelnější budoucnosti. Obnovitelné zdroje, jako je slunce, vítr, voda či biomasa, přinášejí ekologicky šetrné řešení pro výrobu elektřiny i tepla. Obnovitelné zdroje energie - často označované také jako alternativní zdroje energie - se přirozeně obnovují a jsou prakticky nevyčerpatelné. Na rozdíl od fosilních paliv, jako je uhlí, ropa nebo zemní plyn, které jednoho dne dojdou, jsou obnovitelné zdroje k dispozici pořád. Mezi ty základní patří slunce, vítr, voda, biomasa nebo třeba teplo ze země. Jejich využití nám pak umožňuje vyrábět elektřinu, aniž by to mělo výrazný dopad na naši planetu.

Alternativní zdroje energie se často označují také jako ekologické zdroje energie, protože jejich provoz produkuje minimální množství emisí skleníkových plynů. Využití těchto zdrojů tak jednoznačně přispívá k ochraně klimatu. Navíc s nimi snižujeme svou závislost na dovozu fosilních paliv a podporujeme vlastní energetickou soběstačnost.

Obnovitelné zdroje energie pro domácnosti

Jako běžná domácnost máte hned několik možností, jak využívat alternativní zdroje pro výrobu elektrické energie ke snížení výše vašich účtů i závislost na fosilních palivech.

• Solární panely: Ideální pro výrobu elektřiny nebo ohřev vody.
• Biomasa: Kamna na dřevo nebo pelety jsou oblíbenou alternativou k plynovému vytápění a to hlavně na venkově.

Tip: Velcí dodavatelé v České republice nabízí tzv. zelenou elektřinu. Pokud tedy sami nemůžete investovat do obnovitelných zdrojů, můžete alespoň používat jejich energii.

Biomasa a geotermální energie pro výrobu tepla

Z obnovitelných zdrojů energie je k výrobě tepla využívána biomasa, energie prostředí (tepelná čerpadla), bioplyn a energie slunce (fototermika). Na výrobě tepla má v České republice z obnovitelných zdrojů energie dominantní podíl biomasa (brikety, pelety, palivové dřevo, dřevní odpad, piliny, kůra, štěpky, zbytky po lesní těžbě, celulózové výluhy atd.). Za další možný obnovitelný zdroj tepelné energie je považována geotermální energie, kdy přímé využívání této energie není v současné době v naší republice realizováno.

Bioplyn vzniká v provozu bioplynových stanic, komunálních či průmyslových ČOV, příp. vyrobená tepelná energie je využívána především pro vlastní potřebu v místě vzniku, může být dodávána i jiným odběratelům (vytápění např. proces přeměny energie dopadajícího slunečního záření na energii tepelnou, tzv. nutno dbát na kvalitu (certifikace paliva), vliv na výhřevnost paliva nebo např. zařízení na výrobu, příp.

Ekologické budovy a jejich benefity

Budovy jsou velkým spotřebitelem energie, materiálů, jejich údržba je nákladná a významně ovlivňují životní prostředí. Právě proto se stále větší pozornost věnuje ekologickým budovám.

Data z Barometru udržitelnosti ale ukazují, že realita je pestřejší. Největší část tvoří takzvaná "pohodlná většina". Ta souhlasí s menšími změnami, pokud nejsou příliš nákladné nebo složité. Menší, ale viditelná skupina "nadšenců" je připravena chovat se ekologicky i za cenu vyšších nákladů a aktivně hledá cesty, jak spotřebu energie dlouhodobě snížit.

Češi se ve výzkumech rádi označují za ekologicky smýšlející. Jenže konkrétní kroky ukazují jiný obrázek. Nejčastějšími opatřeními v domácnostech jsou ta, která nevyžadují velké investice. Naopak opatření s největším úsporným potenciálem, jako je zateplení budov, výměna oken a dveří nebo instalace solárních panelů, zůstávají v menšině. Důvod je zřejmý: znamenají vysoké náklady a delší návratnost, což většina domácností v současné ekonomické situaci odkládá. Přitom právě zde se skrývá největší prostor pro úspory.

Podle Tomáše Bělohoubka, jednatele E.ON ČR, tvoří vytápění a ohřev vody klidně až devadesát procent celkové spotřeby energie v průměrné domácnosti. "Výsledky nám jasně ukazují, že lidé jsou ochotni dělat konkrétní kroky, pokud jim dávají smysl a jsou dostupné. Naší rolí je jim v tom pomoci. Já vždy doporučuji, soustřeďte se na úsporu vytápění a ohřev vody. To je absolutní základ.

Podle Barometru udržitelnosti společnosti E.ON se extrémního počasí, tedy především vln veder, sucha a prudkých bouří, obává až 82 procent respondentů. Jde tak o vůbec nejčastější obavu spojenou s dopady klimatických změn. Na druhém místě stojí obavy ze zvyšování cen energií a vody, které sdílí přibližně dvě třetiny domácností. Poměrně nově se mezi obavami objevuje také riziko rozsáhlejšího výpadku elektřiny, který by mohl ovlivnit chod domácností i firem.

Navzdory těmto obavám Češi podporují přechod k čistším a stabilnějším zdrojům energie. Největší důvěru mají v jadernou energii a obnovitelné zdroje, především vodní a solární elektrárny. Naopak uhlí považují za zdroj, jehož role by měla postupně odeznít.

"Přechod na obnovitelné zdroje přináší větší energetickou nezávislost i stabilnější ceny v dlouhodobém horizontu. Přechod k nové energetice se nejen v Česku stal nevyhnutelným tématem. Zatímco dříve šlo o abstraktní pojem, dnes se promítá do konkrétních rozhodnutí od způsobu vytápění po to, jakou elektřinu budeme vyrábět a spotřebovávat. Budoucnost je decentralizovaná.

Česká energetika prochází největší proměnou za poslední dekády. Velké centrální zdroje postupně doplňují menší, lokální výrobci energie od domácnosti přes obce až po firmy. Roste počet fotovoltaických elektráren, přibývají tepelná čerpadla a stále víc se mluví o akumulaci. Ta umožní ukládat přebytky vyrobené energie a stabilizovat síť v době, kdy slunce nesvítí nebo nefouká vítr.

"Akumulace je svatý grál současné energetiky a za posledních deset let jsme v této oblasti udělali obrovský pokrok. Bateriová úložiště jsou dnes efektivnější, dostupnější a lépe integrovatelná do sítě. Věřím, že budoucnost české energetiky bude decentralizovaná. Akumulace energie a chytré řízení spotřeby umožní, aby domácnosti nebyly jen odběrateli, ale i aktivními hráči systému," říká Tomáš Bělohoubek z E.ON.

Budoucnost české energetiky bude stát na kombinaci více zdrojů, které se vzájemně doplňují. Zatímco uhlí bude v příštích letech postupně ustupovat, nahradí ho jiné zdroje jako jádro, obnovitelné zdroje a zemní plyn. Ten hraje důležitou roli hlavně v přechodné fázi. "Mix budoucnosti bude jádro, plyn - u kterého zatím nevíme, na jak dlouho - slunce, vítr a biomasa. Zásadní vždy je a bude, aby systém byl vyvážený, bezpečný a ekonomicky udržitelný," doplňuje Bělohoubek.

Většina zemí hledá cestu, jak spojit stabilitu jaderných a plynových elektráren s flexibilitou obnovitelných zdrojů. Zatímco obnovitelné zdroje přinášejí čistou energii a větší soběstačnost, jádro poskytuje jistotu dodávek i v dobách, kdy tyto zdroje zaostávají. Plyn zůstává přechodovým zdrojem, který pomáhá překlenout období, než budou obnovitelné technologie a akumulace dostatečně rozvinuté. Cílem je, aby systém zůstal spolehlivý, bezpečný a cenově dostupný.

Změna energetiky se tak neodehrává jen v elektrárnách nebo na burzách. Dopadá i na běžné domácnosti, které se z pasivních odběratelů energie postupně stávají jejími aktivními účastníky. Rostoucí dostupnost fotovoltaiky, tepelných čerpadel a bateriových úložišť umožňuje lidem část své spotřeby pokrýt vlastní výrobou a snižovat tak závislost na dodavatelích i kolísání cen.

Transformace ovšem neznamená jen technologickou změnu, ale i posun v přemýšlení. Domácnosti se učí s energií aktivně hospodařit. S rozvojem digitalizace a chytré sítě se tento přístup pravděpodobně stane běžnou součástí fungování domácností.

Součástí přechodu k moderní energetice bude i větší důraz na úspory. Investice do zateplení, modernizace vytápění nebo výměny spotřebičů patří k opatřením, která přinášejí rychlou návratnost. Stále důležitější roli hrají i programy podpory a dotace, které mají usnadnit přechod na úspornější technologie širšímu okruhu lidí.

"Překvapilo nás, že jen osm procent lidí ví, co skutečně obnáší energetická transformace. To ukazuje, že je potřeba nejen investovat do technologií, ale také do vzdělávání a komunikace. Lidé musí rozumět tomu, co se kolem nich děje a jak se mohou do vývoje zapojit.

Češi nejsou k udržitelnosti lhostejní, jen na ni nahlíží realisticky. Ke změnám přistupují s rozvahou a hledají rovnováhu mezi modernizací, jistotou a snahou dělat věci správně. Tento přístup se odráží i v energetice, kde místo skokových změn přichází postupná modernizace, která má být udržitelná nejen pro planetu, ale i pro domácí rozpočty.

Podstatou proměny však není jen výměna zdrojů, ale i změna přístupu. Energetika se stává obousměrným systémem, kde se výroba i spotřeba stále více propojují. Domácnosti, obce i firmy začínají energii nejen využívat, ale i vyrábět a lépe s ní hospodařit. Tento posun otevírá cestu k větší nezávislosti a zároveň posiluje stabilitu celé sítě od lokální úrovně až po národní infrastrukturu.

tags: #bezpečné #cenově #dostupné #a #ke #klimatu

Oblíbené příspěvky:

• Zdraví z přírody - recenze
• Zábava ze školy v přírodě
• Odpadní rostlinné oleje a česká legislativa
• Česká Ekologie Stanovišť
• Význam mechů v přírodě