Fyzika a klasická energetika

Článků v rubrice: 217

Kanadská elektřina pro Evropu

Kanada dokázala v nehostinných oblastech severních teritorií vybudovat obrovské hydroelektrárny. Teď má ale starosti, kam s přebytky elektrického proudu. Evropa by tuto čistou věčně se obnovující energii zoufale potřebovala – jenže jak s ní přes Atlantský oceán?

Fotogalerie (5)
Úsporné delta-stožáry přenosové trasy 735 000 Voltů vedené nekonečnou tundrou.

Foto JAN TŮMA

Před třiceti lety se do kanadské tundry za 55. rovnoběžkou obývanou několika tisíci indiány kmene Krí a kočujícími rodinami inuitů nastěhovalo na čtvrt století osmnáct tisíc stavbařů, aby realizovali nejodvážnější energetický projekt dvacátého století. Společnost Hydro-Québec se rozhodla na největší řece La Grande Riviére vybudovat systém hrází, za nimiž by se po svedení dalších řek zadrželo jezero o rozloze srovnatelné s celou naší republikou. Do člověkem nedotčené oblasti musela být z Montrealu močálovitou pustinou vybudována dva tisíce kilometrů dlouhá asfaltová silnice. Po ní do pracovních táborů bylo nutno přepravit astronomické množství nákladů: půl miliónu tun cementu, 75 000 tun trhavin, 2 milióny tun nafty pro pohon strojů a vytápění táborů v místech, kde mrazy dosahují až k minus 40°C. Pro protestující indiány a inuity (označení "eskymáci" zásadně odmítají) ze zátopové oblasti bylo postaveno osm vesnic i s nemocnicemi a školami. Kromě odstupného čtvrt miliardy dolarů na počátku, dodnes jako odškodnění dostávají zdarma energii i topné oleje. Pod sypanými hrázemi s výškou až 170 m byly hluboko do pevné skály kanadského štítu vyrubány podzemní strojovny pěti vodních elektráren. V nich dnes bez přestávek pracuje jedenačtyřicet obřích turbosoustrojí, jejichž celkový výkon je srovnatelný s šestnácti Temelínskými bloky - 16.000 MW! Od té doby jinak bez užitku do zálivu James Bay proudící chladné vody vracejí Québecu jako splátku za obrovskou investici ročně 70 miliard kilowatthodin.

V největší podzemní strojovně světa

Do strojovny hlavní přehrady LG-2, vyrubané v hloubce stoosmdesát metrů pod hladinou jezera, přiváží zaměstnance na směny autobus spirálovitě vedeným tunelem. Půl kilometru dlouhá vyrubaná jeskyně se změnila v halu s panoramatickým skleněným
oknem uprostřed, za nímž je vidět u počítačů několik operátorů, kontrolujících chod šestnácti turbosoustrojí. Po dlážděné podlaze udržované téměř s nemocniční čistotou, z níž vyčnívají jen kryty generátorů, se vzhledem k rozloze haly projíždějí údržbáři na elektrických tříkolkách. Každá z turbín je husarským kouskem strojírenské techniky. Její spirálovou komorou se na lopatky turbíny řítí každou sekundu 310 m3 vody - víc než kolik jí protéká v létě Vltavou v Praze. V šachtách vysokých jako petřínská rozhledna rotují s tichým svištěním 700 tun těžká turbosoustrojí. Z šestnácti soustrojí, se šest-náct "Vltav" slévá do podzemního tunelu, kde se bouřící proudy uklidňují, aby mohly být vyvedeny do původního říčního koryta.

Gigantické vodní schodiště

Hlavní sypaná hráz dlouhá téměř tři kilometry zapadá do krajiny a nemá nic společného s dominantou bělostných betonových hrází vltavských přehrad. Ohromujícím dílem stavbařů je však schodištní přepadový kanál po jejím boku, který musí propustit tisíciletou vodu, odhadovanou na 17.000 m3/s (!). Od betonové brány s osmi ocelovými zdvíhacími vraty bylo v nej-tvrdší skále vystříleno tříkilometrové "schodiště" s třinácti schody širokými 135 m. Obvykle na jaře, v době tání sněhu na horním toku LaGrande, se po něm řítí třináct kalných vodopádů, jejichž energii nestačí turbíny využít...

Nejdelší přenosové linky světa

Z rozvodny ve stavbařském městě Radisson je obrovský elektrický výkon odváděn pěti nadřazenými vedeními s napětím 750.000 Voltů směrem k Montrealu, do Ontaria a dále přes řeku Sv. Vavřince do rozvodné sítě USA. Údržbáři z helikoptér denně kontrolují stav vodičů, zavěšených na téměř dvanácti tisících ocelových stožárů, připomínajících svou výškou spíše rozhledny. I to přestalo před deseti roky stačit. V Radissonu proto přibyly hangáry pro obří usměrňovače a dvěma novými linkami s napětím blížícím se milionu voltů putuje stejnosměrný proud přes hranice do nadřazené sítě USA. Hranici tvořenou řekou Svatého Vavřince podbíhají oba kabely (to znamená jeden "plus" 450 kV, a druhý "minus" 450 kV) tříkilometrovým tunelem, který si nezadá s tunelem metra.

Se rtutí nikdo nepočítal!

Zvýšení hladiny vody nad přehradami však bohužel vymáčelo z půdy rtuťnaté methyly, které se v biologickém řetězci koncentrovaly do řas a posléze až stonásobně do ryb. Když pracovníci Health and Social Services ve vodách v okolí James Bay naměřili až 60 ppm rtuti, zatímco americká norma připouští jen 1 ppm, musela správa elektráren zakázat lov ryb a denně od té doby jedno nákladní letadlo přepravuje do Radissonu čerstvé ryby z Islandu, které se zdarma rozdělují usedlíkům. Postižen byl i život karibů, jejichž stáda se při každoroční migraci topí v nových vodních plochách. Správa domorodců (Cree Board) proto tvrdošíjně odmítá další možné rozšíření komplexu o využití toku řek Grande Baleine a Nottaway-Rupert. Souhlas dá zřejmě až dnešní mladá generace " domorodců", která se vzdělává v několika školách a jedinou pracovní příležitost jí může nabídnout jejich otci proklínaný hydroenergetický komplex. Pak by bylo možné zvýšit energetický výkon soustavy na 25 tisíc MW. Tolik ale sama Kanada nespotřebuje a proto hledá cestu jak obrovské přebytky "prodat" - například po energii žíznící Evropě.

S kapalným vodíkem přes Atlantik

Než se podaří dokončit vývoj podmořských supravodivých kabelů, které by dokázaly bez zdrcujících ztrát přenášet elektřinu z Kanady přímo do Evropy, našla technika okamžité řešení. Nově postavený elektrochemický závod v Sept Íles v ústí řeky Sv.Vavřince rozkládá pomocí elektrického proudu vodu a získaný vodík vychlazením na minus 253°C promění v exotickou, energií nabitou vymraženou kapalinu. První zásilku přepravil přes Atlantik do Hamburku experimentální tanker v květnu 1996. Ve speciální stanici po přečerpání do zásobníků nechají kapalinu postupně odpařovat a stlačeným vodíkem v rámci pilotního projektu plní nádrže autobusů, sběračů odpadů, a různých komunálních vozidel. Místo exhalací z jejich výfuků jen ukapuje obyčejná voda. Ta, z níž byl vodík pomocí kanadské elektřiny zrozen. Mezinárodní projekt EURO-QUÉBEC ovšem počítá i s možností využít kapalného vodíku ke stavbě ekologicky čistých tepláren a k přímé přeměně na elektřinu v palivových článcích. To už ale bude jinou kapitolou vývoje techniky 21. století.

Jan Tůma
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Seminář Chemie na ČVUT – výuka i špičková věda

Nové léky využitelné v boji s rakovinou, přepracování použitého jaderného paliva, vytvoření pevnějších stavebních materiálů či likvidace kůrovce elektrickým proudem – to jsou jen některé z vědeckých úkolů z oblasti chemie, na kterých pracují vědci Českého vysokého učení technického v Praze (ČVUT).

Energetika by měla respektovat fyzikální zákony, ne politická rozhodnutí

Německo ročně spotřebuje 2500 terawatthodin energie. Ve větrných a solárních elektrárnách ale vyrobí za rok jen 180 TWh, což pokrývá sotva sedm procent spotřeby. Mezi těmito dvěma čísly je obrovská propast. Německo, díky politickým rozhodnutím posledních let, čelí vážnému problému.

Jak jste na tom s informační gramotností?

Jak se studenti druhého stupně základních škol orientují ve světě technologií, které nás obklopují? Jak zvládají aplikovanou matematiku? To ukáže jubilejní 10. ročník informační soutěže IT-SLOT, které se pravidelně účastní tisíce žáků 8. a 9. tříd základních škol z celé České republiky.

Cyklické změny teploty na Zemi

Paleoklimatologové hledají stopy vývoje teplot na Zemi v horninách a fosíliích. Dlouhodobé ochlazování začalo asi před 50 miliony lety, kdy byla průměrná globální teplota 14 °C. Tenkrát ještě nebyla na Zemi trvalá ledová pokrývka a hladina mořské vody byla o více než 70 m vyšší než dnes.

Záhadný lidský mikrobiom

Nedávný výzkum ukazuje, že naše tělo je domovem mikrobů, se kterými se věda předtím nesetkávala. Možná, že se kvůli nim bude i přepisovat strom života. Navíc může mít tato mikrobiální „temná hmota“ i vliv na zdraví.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail