Fyzika a klasická energetika

Možná vám učitel ve škole při fyzice položil záludnou otázku: představte si tunel provrtaný od pólu k pólu skrz střed planety Země – jak dlouho byste padali takovým tunelem až na druhou stranu Země? A obvykle výpočtem, beroucím v úvahu zemské zrychlení do středu Země (pohybovali byste se rychlostí až 8 km za sekundu) a pak zpomalení od středu, vyjde něco okolo 42 minut.

Na pozadí horizontu nevadské pouště vyrůstá na ploše 600 000 m² gigantická stavba. Společnost Tesla Motors zde buduje „gigatovárnu“ na výrobu jediné komponenty pro své elektromobily – na výrobu baterií. Jde o toxický produkt, který po několika letech degraduje. Musí se pečlivě navrhnout tak, aby nedošlo k přehřátí baterie, které vede ke katastrofě. Továrna představuje sen Elona Muska vyrábět lepší, dostupné elektromobily – a také lepší baterie. O totéž se snaží i jiní výrobci, ne vždy úspěšně.

Již téměř půl století umožňuje provoz počítačů křemík. Jeho používání ale pravděpodobně jednou skončí. Kromě jiného i z důvodu Mooreova zákona (Moore´s law). Podle něj se počet křemíkových tranzistorů každé dva roky zdvojnásobuje a počet tranzistorů, které se vtěsnají do jednoho čipu, má svůj limit. Dalším důvodem je boom v oblasti schopnosti strojů učit se (machine learning) a současně fakt, že bude třeba zpracovávat stále více dat. Energie, vložená do provozu výkonných počítačů využívajících křemík, má výrazně vzrůst.

Světlo je stále jedním z nejúžasnějších přírodních jevů. Pro život lidí má zásadní význam. Ačkoliv nauka o světle, optika, patří k nejstarším přírodním vědám, stále si ponechává i pro viditelnou část elektromagnetického záření svá tajemství a pro vědce a techniky je trvalou výzvou i inspirací. V posledních letech prochází mimořádně prudkým vývojem oblast světelných technologií a osvětlovací techniky. Na scénu přicházejí nové aplikace, zlepšují se parametry klasických zdrojů a pod vlivem nařízení EU pro zlepšování kvality života se také mění situace na trhu. V souvislosti s nástupem kompaktních zářivek na místo klasických žárovek však také roste nespokojenost uživatelů nových světelných zdrojů a rostou požadavky na kvalitu plnospektrálního světla.

Americký projekt ARES (Advanced Rail Energy Storage) může na první pohled připomínat marné úsilí Sisyfa při valení balvanu do kopce. Při podrobnějším zkoumání však musíme uznat, že je dobrým nápadem, jak přispět k řešení největšího problému současné energetiky, kterým je velkokapacitní skladování elektrické energie.

Pohled na energetiku a fyziku očima nejrůznějších věkových skupin přináší multimediální aplikace „Svět energie“, nejnovější produkt Vzdělávacího programu ČEZ. Dostupná je na www.svetenergie.cz i v prostředí Google Play a AppStore. I do budoucna počítá s průběžným doplňováním o výukové materiály a fotografie ke stažení, 3D modely a ukázky z prostředí výroby elektřiny a novinek ze světa chytrých technologií. Je také připravena stát se platformou pro výměnu zkušeností mezi pedagogy.