Siahne Slovensko po nevyužitom zdroji tepla? Vymaní sa z fosílneho područia?

Akú úlohu zohrávajú budovy ako domy, bytovky, školy, úrady, firmy vo vzťahu ku klimatickej kríze?

Budovy patria nevyhnutne k ľudskej činnosti, z funkčného aj z kultúrneho hľadiska. Trávime v nich väčšinu svojho života. Na plnenie svojich funkcií spotrebovávajú energiu, či už vo forme vykurovacieho tepla, chladenia, alebo elektrickej energie. Klimatická zmena sa prejavuje aj na budovách. Kvôli zvyšujúcej sa priemernej teplote sa skracujú vykurovacie sezóny a, naopak, stúpa dopyt po chladení. Samostatnou kapitolou sú priemyselné komplexy, ktoré vyžadujú energiu nielen na zabezpečenie „pohodlia“ zamestnancov, ale aj pre rôzne výrobné procesy od jednoduchých ohrevov technologickej vody až po energeticky náročné delenie ropných frakcií či tavenie železa.

Sú budovy zároveň aj našou slabinou?

Je pravdou, že akákoľvek energia je spojená s produkciou škodlivých emisií. Nie je prekvapujúce, že sektor budov patrí medzi najväčších znečisťovateľov životného prostredia. Podľa analýzy Medzinárodnej energetickej agentúry IEA sú budovy zodpovedné približne za štvrtinu globálnych emisií z energetiky. Najväčší podiel tvoria práve nepriame emisie z výroby elektrickej energie a tepla. Preto renovácia existujúcich budov, ako aj inovatívny dizajn tých nových smerom k zvyšovaniu energetickej účinnosti patria ku kľúčovým opatreniam v boji s klimatickou krízou.

Ako a čím na Slovensku vykurujeme? Aký je podiel fosílnych palív?

Podľa Štatistického úradu spotrebovali len domácnosti 124 miliónov GJ energie. Vyše 40 % zabezpečil fosílny zemný plyn. Aj v prípade obchodov a priemyslu mal zemný plyn vysoké zastúpenie. Väčším zdrojom energie bola len elektrina. Na jej výrobu sa tiež využívajú fosílne palivá. Podľa najnovšej správy Úradu pre reguláciu sieťových odvetví pochádzalo na Slovensku z obnoviteľných zdrojov menej ako 23 % vyrobenej elektriny. Z menších energetických zdrojov slovenských budov je znepokojujúce najmä zastúpenie extrémne znečisťujúceho uhlia. Pri domácnostiach predstavovali uhoľné zdroje necelé 2 %, ale v prípade priemyslu až 8 %. Cieľom Slovenskej republiky do roku 2030 je pritom podľa národných stratégií nahradiť uhlie v čo najväčšej miere nízkoemisnými palivami.

Čítajte viac Klíma uvrhne tisíce Slovákov do energetickej chudoby

Vo vašej poslednej analýze tvrdíte, že máme okolo seba obrovský a nevyužitý zdroj tepla. Analýzu ste nazvali – Poklad, ktorým mrháme. O čo teda ide?

Pokladom sme nazvali zvyškové teplo. Ide o tepelnú energiu, ktorú bežne považujeme za odpad a zbytočne ju „vypúšťame do vzduchu“. Tam, kde vidíte komín alebo klimatizáciu, respektíve vzduchotechniku, tam pravdepodobne vzniká zvyškové teplo. Nachádza sa dokonca aj vo vode, ktorá putuje do čistiarní.

Kde všade vieme tento zdroj tepla nájsť?

Zamerali sme sa na zdroje v mestách a priemysle. V meste sú to supermarkety, datacentrá, administratívne budovy, ale aj bytovky či už spomínané čistiarne odpadových vôd. Z priemyselných výrob sú pre Slovensko relevantné napríklad výroba ocele, cementu, skla, papiera alebo chemikálií. Práve priemyselný zdroj je najvýhodnejší. Priemyselné spaliny majú zväčša veľmi vysokú teplotu a sú produkované stabilne bez ohľadu na ročné obdobie.

Ale prečo tvrdíte, že týmto zdrojom mrháme?

Musím doplniť, že ide o bohatý zdroj tepla, ktorý je v niektorých prípadoch k dispozícii nepretržite. Veľké priemyselné podniky fungujú nonstop. Takisto naše domácnosti produkujú odpadovú vodu prakticky celoročne. Slovo „mrháme“ sme zvolili preto, lebo napriek existujúcim technológiám na jeho využitie viaceré európske štúdie objavili v krajinách únie vrátane Slovenska veľký nevyužitý potenciál.

Čítajte viac Ak nie teplo z plynu, tak z dreva? Za akú cenu?

Dokázali by sme s týmto zdrojom tepla úplne obmedziť spotrebu fosílnych palív v domácnostiach, obchodoch či v priemysle?

Takýto záver nie je jednoduché urobiť. Budovy na Slovensku sa nachádzajú v rôznom stave. Čím horší stav, tým viac tepla uniká. Aj v našej analýze sme tepelný potenciál Slovenska rozdelili do troch scenárov. V tom najkonzervatív­nejšom by sme dokázali úplne nahradiť spotrebu fosílneho uhlia v domácnostiach aj obchodoch. V najodvážnejšom scenári by sme pokryli celkovú súčasnú spotrebu uhlia viac než dvojnásobne. Ak by sme zvyškové teplo v tomto scenári rozdelili rovnomerne, dokázali by sme nahradiť vyše 9 % konečnej energetickej spotreby všetkých sledovaných odberateľov. Tu však narážame na problém praktického využitia zvyškového tepla. Nedá sa použiť na vypaľovanie vápenca alebo tavenie skla, tam sa vyžadujú rádovo vyššie teploty. Efektívne však vieme zvyškové teplo využiť na vykurovanie – či už priemyselných, alebo rezidenčných objektov.

V štúdii ste poukázali aj na to, že najviac zvyškového tepla je na východe Slovenska, ktoré je najviac ohrozené energetickou chudobou. Ako by mohlo využitie tohto zdroja reálne pomôcť bežným ľuďom?

Zvyškové teplo už existuje. Na jeho výrobu tak z princípu nemíňame peniaze ani neuvoľňujeme znečisťujúce skleníkové plyny. Ak je v okolí zdroja vhodná infraštruktúra, prakticky jediným nákladom je zakúpenie zariadenia na výmenu tepla, prípadne zapojenie tepelného čerpadla. Očakávanie znížených nákladov na vykurovanie je preto na mieste. V čase, keď rodiny na Slovensku patria pomerom medzi výdavkami na energie a mzdami k najviac ohrozeným v Európe, určite stojí za zváženie pozrieť sa na premrhané, do okolia vypúšťané teplo. Dobrou správou je, že u nás vznikajú iniciatívy, ktoré si dávajú za cieľ analyzovať podobné zdroje energie. Za všetky spomeniem projekt Regionálnych centier udržateľnej energetiky, ktorý vedie Slovenská inovačná a energetická agentúra.

Koľko tepla by sa tak na východe mohlo získať?

Čo sa množstva týka, v najoptimistic­kejšom scenári má napríklad Košický samosprávny kraj k dispozícii viac ako deväť miliónov GJ tepla (vyše siedmich percent celoslovenskej spotreby domácností, pozn. red.). Najväčší podiel predstavuje priemysel, najmä vďaka U. S. Steel Košice. Potom nasledujú datacentrá a supermarkety.

Čítajte aj Igor Kočiš: Odomknú Slováci ľudstvu nevyčerpateľnú geotermálnu energiu?

Ako je na tom Slovensko v porovnaní so zahraničím?

Na Slovensku sú konkrétne aplikácie využívania zvyškového tepla stále ojedinelé, aj keď dopyt po nich stúpa. V priemysle dochádza k takzvanej rekuperácii, navráteniu zvyškového tepla naspäť do procesu, tam, kde to dáva ekonomicky zmysel. Zahraničie je v tomto smere výrazne ďalej. Vo fínskych Helsinkách vedia ohriatym vzduchom z chladenia dátových centier vykurovať približne 100-tisíc domácností a kancelárií. V nemeckom Hamburgu plánujú tepelnými čerpadlami využívať teplo z odpadových vôd na zásobovanie teplom takmer 40-tisíc domácností. Podobné aplikácie sú možné aj u nás.

Veľký potenciál má podľa vami predložených dát aj Bratislavský kraj. Čo konkrétne by sa mohlo využiť a na aké účely?

Bratislava a okolie disponujú rozvinutou infraštruktúrou vrátane rezidenčných komplexov a administratívnych priestorov. Tie jednak generujú zvyškové teplo a tiež by ho mohli potenciálne využívať. Podobne ako v Košickom aj v Bratislavskom kraji produkuje väčšinu zvyškového tepla priemysel. Z konkrétnych aplikácií mi napadnú bratislavská čokoládovňa Mondelez (bývalé Figaro), ktorá využíva teplo zachytené z chladenia čokolády a pomocou tepelného čerpadla ohrieva vodu za účelom úspory zemného plynu. Čistiareň odpadových vôd automobilky Volkswagen je zas jedinou na Slovensku, ktorá využíva teplo z odpadovej vody na temperovanie budov vo svojom areáli. Tých možností je naozaj mnoho. Využívanie zvyškového tepla má mnoho benefitov, ale aj úskalí. Dôležité je zvážiť ponuku a dopyt. Alfou a omegou je mať plán, ktorý jasne identifikuje potenciál tých najväčších zdrojov spolu s možnými odberateľmi. Ideálnym kandidátom sú priemyselné komplexy zložené z viacerých podnikov, kde tepelný „odpad“ jedného výrobcu môže predstavovať cennú energetickú surovinu pre druhého výrobcu. Môžeme prejsť aj na zložitejšie projekty. Mestá budúcnosti využívajú okrem rôznych smart vychytávok aj poprepájané systémy tepelných tokov. Cieľom je maximálna energetická efektivita, pretože najlacnejšia a najčistejšia energia je tá, ktorú vôbec nemusíme minúť.

Môže rozvoj informačných technológií prispieť k riešeniu problémov s drahým vykurovaním? Vieme uviesť príklad?

Áno, ako som už načrtol, smart riešenia zohrávajú svoju rolu aj v budúcnosti energetických systémov. Spoločnosti z energetického sektoru už teraz ponúkajú digitálnych asistentov, ktorí optimalizujú spotrebu energie. Vhodnou meracou a regulačnou technikou dokážu identifikovať tepelné prebytky, ktoré potom automatizovaný systém presmeruje tam, kde teplo chýba. Podobnými systémami disponujú aj niektoré moderné budovy na Slovensku.

Foto: Konferencia SSCHI

jan janosovsky Ján Janošovský.

Zohrá v tom úlohu aj umelá inteligencia?

Nedávno som pri inej analýze narazil na startupy, ktoré sa snažia maximalizovať energetickú efektivitu práve pomocou umelej inteligencie. Úspešné pokusy má za sebou napríklad Google, ktorý už v roku 2016 dokázal vďaka pilotnej technológii strojového učenia znížiť náklady na chladenie svojich datacentier o 40 %.

Aké sú ďalšie príklady, kde umne využili zvyškové teplo?

Mám dva obľúbené príklady. Na jeden sa so zaujatím dívam ako technik, nad druhým žasnem z dôvodu neskutočnej ľudskej kreativity. Ten technologicky zaujímavý prípad využitia zvyškového tepla je súbor tepelných čerpadiel napojených na kogeneračnú jednotku v dánskom meste Bjerringbro. Cieľom bolo využiť čo najviac tepla z odchádzajúcich spalín vznikajúcich zo zemného plynu. Teplotu spalín dokázali znížiť až na neuveriteľných 15 °C a všetko získané teplo využiť užitočne na ohrev vody pre systém centrálneho zásobovania teplom. Predstavte si, že vám z komína miesto horúceho kúdolu dymu odchádza príjemne studený „vzduch“. Príkladom ľudskej kreativity je nórska farma na homáre. Miestne dátové centrum chladí svoje serverovne ľadovou vodou z fjordov. Voda, ktorú vypúšťa, má približne 20 °C, čo je náhodou teplota vhodná na chov homárov. A tak vznikla nevšedná kombinácia homáriej farmy a datacentra. Aj tam, kde to nečakáme, sa môže stretnúť ponuka s dopytom a priniesť ekonomicky zaujímavé a environmentálne prospešné riešenia.

Črtá sa podobný projekt aj na Slovensku?

Chovať slovenské homáre asi nezačneme. A o to presne ide. Nesmieme vytvárať „mačkopsy“. Aj na Slovensku existujú mnohé zmysluplné príležitosti. Okrem spomínanej čokoládovne a čistiarne odpadových vôd využíva zvyškové teplo napríklad aj žilinská automobilka Kia alebo bratislavské Einsteinova Business Center. Okrem rekuperácie tepla priamo v priemysle alebo vykurovania obývaných priestorov leží obrovský potenciál využitia zvyškového tepla aj v agrosektore, napríklad pri vykurovaní skleníkov. No na konci dňa sú podobné projekty otázkou peňazí. Koľko je nutné do technológie investovať a aká náročná je jej prevádzka. Určite by slovenským firmám, najmä malým a stredným podnikom, pomohlo, ak by boli takéto technológie podporované aj zo strany štátu a možno rozšíriť paradigmu o ekologickej výrobe energií. Nižšie emisie z energetiky vieme dosiahnuť nielen budovaním nových fotovoltických elektrární a veterných parkov, ale aj využitím energie, ktorú už produkujeme, ale nevyužívame. Hlavne v čase, keď sa zo Slovenska pomaly stáva kľúčový hráč vo výrobe tepelných čerpadiel. Technické riešenia máme teda poruke, bola by naozaj škoda ich nevyužiť.