Fakta a mýty o energetice Jak vrátit debatu o energetice zpátky na zem. Václav Smil

Fakta a mýty o energetice Jak vrátit debatu o energetice zpátky na zem Václav Smil

First published in the United States by AEI Press, Washington, D.C. Reprinted by permission. All rights reserved. Poprvé publikováno ve Spojených státech agenturou AEI Press, Washington, D. C. Převzato se souhlasem vydavatele. Všechna práva vyhrazena.

Publikace byla zpracována za finanční podpory Státního programu na podporu úspor energie a využití obnovitelných zdrojů energie pro rok 2013 – Program EFEKT.

Vydání publikace rovněž podpořily společnosti VÍTKOVICE POWER ENGINEERING, a. s. a IVITAS, a. s.

Vydavatel: Moravskoslezský dřevařský klastr ve spolupráci s Moravskoslezským energetickým klastrem a Výzkumným energetickým centrem VŠB-TU Ostrava. Počet stran: 173 Náklad: 500 ks Překlad: Mgr. Eva Procházková (Úvod, Kapitoly 1 - 8), Ing. Pavla Noskievičová Odpovědný a odborný garant: Prof. Ing. Pavel Noskievič, CSc. Recenze: Prof. Ing. Petr Stehlík, CSc. Vydání: první české, listopad 2013 Sazba: STUDIO G Havířov Tisk: TEPAP Český Těšín Cena: Neprodejné

ISBN 978-80-7464-365-1

„Homines libenter quod volunt credunt.“ „Lidé ochotně věří tomu, čemu věřit chtějí.“ Publius Terentius

PŘEDMLUVA

PŘEDMLUVA Kniha „Fakta a mýty o energetice“ vychází v době, kdy je energetika v mnoha politických a ekonomických diskusích nejen v České republice, ale v celé Evropské Unii tématem číslo jedna. Hned po přečtení prvních dvaceti stran jsem věděl, že napsat předmluvu k této knize vyvolá v mé hlavě mozkovou bouři a mírně jsem znervózněl, co jsem to vlastně slíbil. Psát jakýkoli komentář k tak hutnému textu napěchovanému fakty a čísly rozvracejícími mýty, jaký napsal pan profesor Smil, je skoro na hranici drzosti. Nicméně, nebuďte troufalcem, když se vám do rukou dostává tak kritický pohled na často účelově podporované technologie v energetice i ve srovnání s vývojem energetiky Spojených států, o němž víme tak málo. Možná i právě pro tyto „nové“ informace o americké energetice je pro nás dnes výhodné, při rozvahách jak dál, nabrat z těchto zkušeností více rozumu při rozhodování o nových investicích do jaderné energetiky nebo přístupu k tzv. obnovitelným zdrojům. Vím, že je velmi idealistické věřit ve správný úsudek při hledání nejlepšího řešení objektivním politickým rozvažováním. Za dvacet let strávených na veřejné scéně jsem na jedné straně pořád velikým optimistou a věřím v možnost nalezení optimálního řešení, zároveň však vím, jak těžce se takováto „ideální“ řešení prosazují. A nepíši to vůbec v dnes tak oblíbeném pozérství politického defétismu, ale naopak z přesvědčení o nezbytnosti rozhodování na politické scéně i o tak složitých a pro ekonomiku zásadních věcech pro rozvoj lidské společnosti, jako je energetika.Právě proto musí fungovat politika na svých demokratických principech. V knize pan profesor Smil s úžasnou pečlivostí a neuvěřitelnou pílí přináší statistická čísla bořící mýty o rozumnosti využití různých nepřipravených technologií pro výrobu elektrické energie. Rozebírá jednotlivé zdroje od jaderné energetiky přes fotovoltaiku a větrné elektrárny až po decentralizovanou energetiku. Při četbě tolika jednoznačných faktů může člověka přepadnout frustrace, že je prakticky beznadějné těšit se na nějaký vše zachraňující zdroj levné energie. A to já právě považuji za obrovský vklad této knihy. Lidé vždy věřili a čekali na nějaký zázračný objev, ať to byl kámen mudrců a lék na nesmrtelnost, nebo perpetuum mobile. Je až s podivem, že i dnes, v tak přetechnizované společnosti, lidé pořád tiše na nějaký zázrak čekají. Ti, kteří si tuto lidskou slabinu uvědomují, potom lehce nabízejí rozhřešení, byť sami přiznávají, že jsou ještě nedokonalá, ale kalkulují s vírou do budoucna. Napadá mě ptát se, jaký je rozdíl mezi těmi, kteří slibovali kámen mudrců, a těmi, kteří šíří, že je možné dnešní energetiku postavit na produkci tzv. energetických plodin s nekonečnou přírodní obnovitelností. Ve své podstatě jsou oba stejně nebezpeční. Bylo vždy velmi těžké rozlišit, kdo vychází ze skutečného přesvědčení, a kdo jde za maximalizací zisků. Dnes je to samozřejmě ještě těžší. Společnost je výrazně složitější, záplava informací oproti začátku dvacátého století, kdy vznikaly základy velkých energetických soustav, je nesrovnatelná. Samozřejmě jsou nesrovnatelné i zisky v energetice. Z pohledu člověka, v současné době zasedajícího ve Výboru pro průmysl, výzkum a energetiku Evropského Parlamentu, je zásadní kapitola zabývající se dlouholetou diskusí o vrcholu či konci těžby ropy. Argumenty pana profesora o skoro zbytečnosti této pseudointelektuální diskuse mne velmi potěšily. Jeho odvážná kritika odhadů o vyvrcholení a následném katastrofálním úpadku těžby ropy jsou pro mne skvělou ukázkou zavádějících diskusí vytvářejících umělé strašáky o konci lidstva, kdy tato tak lákavá intelektuální tlachání

se po letech ukážou jako zcela hloupá. Ve své době napáchají ve společnosti mnoho chaotických chvil. Pro mne je to ukázkou nejen ve vztahu mudrování o ropě, ale je v tom skryto moudré ponaučení ve vztahu k jiným tématům, moudře probíraných se zamračeným čelem bez jakékoliv pokory k budoucímu vývoji. Má předmluva ke knize plné chytrých myšlenek je velkou troufalostí a pro mne osobně silně překračuje pouze sféru energetiky. Berte ji, prosím, jako pozvání k nelehké četbě, která vám přinese mnoho dalších otazníků. V tom je pro mne nesmírně cenná. Zvyšuje ve mně pocit obezřetnosti při přijímání jakýchkoliv absolutních názorů o směřování energetiky. Dramatické změny směru vývoje se určitě přijímaly jednodušeji v době Edisona než v dnešním „zadrátovaném“ světě. Děkuji panu profesorovi za tuto knihu i za zmatek způsobený v mé hlavě. Pro vás, kteří ji začnete číst a patříte k fanklubům jednotlivých energetických směrů, předesílám: rozlučte se se svými ideály, připravte se na dočasné bolení hlavy, ale také na upřímné nadšení ze zjištění, že se vám otevře nový obzor. Tuto knihu stojí za to číst.

Brusel, 3. září 2013

Evžen Tošenovský, poslanec Evropského parlamentu, místopředseda výboru pro průmysl, energetiku a výzkum

6 | FAKTA A MÝTY O ENERGETICE

OBSAH

OBSAH SEZNAM OBRÁZKŮ

9

SEZNAM MĚRNÝCH JEDNOTEK

10

ÚVOD

12 12 16 19

Promarněné šance Mýty s tuhým kořínkem Dekonstrukce mýtů

PRVNÍ ČÁST - POUČENÍ Z MINULOSTI

21

1. BUDOUCNOST PATŘÍ ELEKTROMOBILŮM Elektromobil versus auta se spalovacím motorem Moderní historie elektromobilů Nové modely elektromobilů Elektromobily a zásobování elektřinou Účinnější benzinové motory

22 23 24 25 26 29

2. ELEKTŘINA Z JÁDRA BUDE TAK LEVNÁ, ŽE SE NEVYPLATÍ JI MĚŘIT Mírové využití jaderného štěpení Ústup jádra Rychlé množivé reaktory – naděje? Nové argumenty pro jadernou energii Úspěšný propadák

32 33 35 37 40 41

3. MÝTY O DECENTRALIZOVANÉ ENERGETICE Přednosti decentralizace Alternativní zdroje dnes Hyperauto Další sny o alternativních energiích Alternativní energie a Čína Dokonalé řešení Budoucnost alternativních a decentralizovaných energetických koncepcí

44 44 46 47 47 48 50 51

JAK VRÁTIT DEBATU O ENERGETICE ZPÁTKY NA ZEM | 7

OBSAH

DRUHÁ ČÁST – MÝTY Z TITULNÍ STRANY

54

4. NA KONCI: ROPNÝ ZLOM A CO TO ZNAMENÁ

57

Předpovědi ropného zlomu Nevyčerpané zásoby Nekonvenční ropa Produkce, poptávka a cena Protiargumenty k ropnému zlomu 5. SEKVESTRACE OXIDU UHLIČITÉHO Přirozený proces Technická řešení Energetická náročnost sekvestrace

60 65 66 69 72 75 76 81 86

6. KAPALNÁ PALIVA Z ROSTLIN Kapalné pohonné látky Bioetanol z kukuřice Bioetanol z cukrové třtiny Negativní dopad produkce bioetanolu Bioetanol z celulózové báze: „Obrovský energetický potenciál“ Biopaliva, špatné řešení

91 93 93 96 97 97 103

7. ELEKTŘINA Z VĚTRU Rozvoj větrné energetiky Předpokládaný potenciál větrné energie Zásadní nedostatky větrné energie Využití potenciálu větrné energie

106 108 109 110 117

8. PROMĚNY ENERGETIKY Současný stav Energetické proměny v minulosti Proč jsou energetické přeměny pozvolné Restrukturalizace Zavádějící analogie

121 122 123 126 127 129

ZÁVĚR: POUČENÍ A POLITICKÉ SOUVISLOSTI Elektromobily Jaderná energie Decentralizované zdroje Ropný zlom Sekvestrace oxidu uhličitého Bioetanol Větrné elektrárny Přeměny energetiky Rychlé shrnutí

133 134 135 137 138 138 140 140 141 142


SEZNAM OBRÁZKŮ

POZNÁMKY

145

LITERATURA, PRAMENY

155

REJSTŘÍK

173

O AUTOROVI

186

SEZNAM OBRÁZKŮ 1-1 1-2A 1-2B 2-1 2-2 2-3 4-1A 4-1B 4-2A 4-2B 4-3A 4-3B 4-4 4-5A 4-5B 5-1 6-1 6-2 7-1 7-2 8-1 8-2 8-3 8-4 8-5 C-1 C-2 C-3

Vývoj standardizované průměrné spotřeby paliva amerických automobilů (CAFE) Průměrná měsíční cena lehké surové ropy na americké burze NYMEX 1998–2008 Průměrná roční cena koše OPEC (ORB) Vývoj ceny jaderných bloků 1 GWe Prognózy globální kapacity jaderných elektráren a skutečnost Prognóza výroby elektřiny v USA podle General Electric Ropný zlom dle Duncana (olduvajská teorie) Průměrná světová spotřeba primární energie na obyvatele Hubbertova předpověď produkce ropy v USA a skutečnost Hubbertova předpověď světové produkce ropy a skutečnost Kumulativní křivky nově objevené ropy a odhad vytěžitelných zásob v oblasti San Joaquin Kumulativní křivky nově objevené ropy a odhad vytěžitelných zásob v oblasti Permian Basin Zvyšování výtěžnosti ložiska cyklickým vtlačováním páry Odhady vrcholu těžby ropy Odhady vrcholu těžby ropy podle Hedberg Research Conference, 2006 Zemská biosféra: sekvestrace a regenerace oxidu uhličitého Produkce bioetanolu v USA, 1980–2007 Řetězec celulózy Rychlost větru v pobřežních oblastech severozápadní Evropy Křivka výkonu 3MW turbíny, model V90 Závislost USA na dovozu ropy, předpověď a skutečnost Globální podíl fosilních paliv na spotřebě primárních zdrojů, 1900–2008 Grafické vyjádření Mooreova zákona Vývoj účinnosti přeměny energie ve fotovoltaických článcích Nesnadný úkol: výstavba vysokonapěťového vedení v USA Emise oxidu uhličitého jednotlivých energetických zdrojů Pokles uhlíkové náročnosti ekonomiky USA 1950–2010 Hodnota akcií společnosti Ballard Power Systems na Torontské burze, 1994–2008


POUŽITÉ JEDNOTKY

POUŽITÉ JEDNOTKY °C cm E EJ G Gt Gt C GW GWe GWh h J k kg km km/h km3 kW kWe K l l/km m m/s m2 m3 mpg M MJ Mbpd MW MWh P PWh ppm T TW TWe W W/m2 Wh/kg

stupeň Celsia (jednotka teploty) centimetr (jednotka délky) exa (předpona vyjadřující 1018) exajoule (trilion joulů, jednotka energie) giga (předpona vyjadřující 109) miliarda tun (hmotnostní jednotka) miliarda tun oxidu uhličitého gigawatt (miliarda wattů, jednotka výkonu) gigawatt elektrický (miliarda wattů elektrického výkonu) gigawatthodina (miliarda watthodin, jednotka energie) hodina joule (jednotka energie) kilo (předpona označující 103) kilogram (tisíc gramů, hmotnostní jednotka) kilometr (tisíc metrů, jednotka délky) kilometr za hodinu (jednotka rychlosti) kubický kilometr (jednotka objemu) kilowatt (tisíc wattů, jednotka výkonu) kilowatt elektrický (tisíc wattů elektrického výkonu) stupeň Kelvina (jednotka teploty) litr (jednotka objemu) litr na kilometr (jednotka spotřeby paliva) metr (jednotka délky) metr za sekundu (jednotka rychlosti) metr čtvereční (jednotka plochy) metr kubický (jednotka objemu) míle na galon (jednotka spotřeby paliva) mega (předpona vyjadřující 106) megajoule (milion joulů, jednotka energie) milion barelů denně megawatt (jednotka výkonu) megawatthodina (jednotka energie) peta (předpona vyjadřující 1015) petawatthodina (tisíc bilionů watthodin, jednotka energie) jedna miliontina tera (předpona vyjadřující 1012) terawatt (bilion wattů, jednotka výkonu) terawatt elektrický (bilion wattů elektrického výkonu) watt (jednotka výkonu) watt na metr čtvereční (jednotka energetické hustoty) watthodina na kilogram (jednotka energetické hustoty)


PŘEDMLUVA K ČESKÉMU VYDÁNÍ

PŘEDMLUVA K ČESKÉMU VYDÁNÍ První publikace, kterou jsem v Čechách otiskl, byl (cenzurou téměř zakázaný) článek v měsíčníku Vesmír vydávaném československou Akademií věd. Jednalo se o politicky nekorektní analýzu těžby uhlí, uhelných elektráren a zhoršování životního prostředí v tehdejší Severočeské hnědouhelné pánvi. Psal se květen 1966 a já jsem byl v podstatě čerstvý absolvent Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy. Během dalších tří let se mé práce objevily v časopisech Literární noviny, Reportér, Student a Kulturní tvorba. V roce 1969 jsem s rodinou emigroval do Spojených států a poté se přestěhoval do Kanady. Psaní knih se věnuji od roku 1976. V mé bibliografii najdete více než 30 publikací týkajících se energetiky, životního prostředí, historie technického pokroku, potravin, populace, strojů, Číny, Japonska, starověkého Říma a problematiky veřejné politiky. Ve všech se snažím o přiblížení těchto složitých témat a o víceoborové pojetí. Více než polovina mých knih byla přeložena do mnoha světových jazyků (čínština, ruština, italština, španělština, japonština) i jazyků méně obvyklých, jako třeba albánština, nizozemština, korejština nebo makedonština. Toto je ale poprvé, co se má kniha dostává k českému čtenáři v češtině. To by nebylo možné bez Josefa Zbořila, který sleduje svět průmyslu, energetiky, životního prostředí a politiky z prestižní pozice českého člena Evropského hospodářského a sociálního výboru (EESC) v Bruselu a především Pavla Noskieviče, profesora Vysoké školy báňské v Ostravě, který se prostě rozhodl, že knihu v češtině vydá. Chtěl bych jim oběma poděkovat za to, že po 44leté přetržce je má práce v Česku opět volně přístupná. Kniha vyšla původně v Americe v roce 2010 a vzhledem k množství a neuvěřitelné rychlosti dnešního vývoje na energetické scéně jsme se rozhodli zařadit na konec každé kapitoly výběr z nejdůležitějších novinek, komentářů a názorů. Tyto přídavky zohledňují vývoj do konce roku 2012. Česká republika, stejně jako většina Evropské unie, podlehla módní vlně všeho zeleného, obnovitelného a udržitelného (a dodejme naivního a neinformovaného). Doufám, že toto vydání uvítají všichni, kteří dávají před sněním přednost realitě a chtějí si rozšířit své obzory. A také doufám, že má kniha bude dobrým pomocníkem v diskuzích o odpovědném a skutečně efektivním rozhodování v otázkách budoucího energetického vývoje země.

VÁCLAV SMIL Winnipeg, Kanada prosinec 2012


ÚVOD

ÚVOD V základech moderní civilizace nalezneme spalování obrovského množství uhlí, ropy a zemního plynu a její další rozvoj je podmíněn neustále vzrůstající výrobou elektrické energie z fosilních paliv spolu s přeměnou kinetické energie vody a štěpením uranového jádra.1 Je však s podivem, jak dlouho byla tato spojitost mezi nárůstem spotřeby energie a blahobytem společnosti přehlížena jak širokou veřejností, tak politiky. Veřejnost se o dodávky energií nezajímala a média se této otázce věnovala pouze sporadicky. Žádná vláda západních zemí nevyhradila této problematice samostatné ministerstvo. Vše se změnilo v letech 1973 a 1974, kdy Organizace zemí vyvážejících ropu (Organization of the Petroleum Exporting Countries, OPEC) navýšila ceny ropy a došlo k tzv. první ropné krizi. Nárůst ceny barelu z ani ne dvou amerických dolarů na počátku roku 1973 na jedenáct dolarů na jaře roku 1974 (BP 2009) byl záměrně vyvolán předními vývozci ropy a nebyl reakcí na skutečný nedostatek paliva. Důsledky byly rozsáhlejší, než měli původci krize v plánu. Nevídané období blahobytu trvající od konce druhé světové války bylo náhle přerušeno. Stejně tak ale začalo mnoho jednotlivců, skupin, ale i národních vlád uvažovat nad nelehkou otázkou zabezpečení dostatečného množství cenově dostupné energie. Ropná krize navíc přišla v době, kdy začala nabývat na síle problematika životního prostředí spolu se snahou omezit znečištění a zabránit dalšímu znehodnocování ekosystémů. Zničehonic se vyrojilo množství expertů na otázky energetiky a ochotně rozdávali řešení. Ve skutečnosti ale pouze malý okruh odborníků chápal, jak málo toho lidé vědí o energetice, její nejasné struktuře a dynamice celého energetického systému a jak ošemetné je sestavovat jakékoli dlouhodobé plány. Mezery ve znalostech problematiky byly z velké části vyplněny během let intenzivního studia a výzkumu, které následovaly po druhé etapě zdražování cen ropy (1979–81). Následně však ceny opět spadly (ze 40 amerických dolarů za barel v březnu 1981 na 20 dolarů za barel v lednu 1986, v dubnu 1986 dokonce pod deset dolarů za barel), a tím byla i značná část veřejnosti včetně odborníků opět ukolébána do stavu před první krizí v roce 1973 (BP 2009). Instantní odborníci se přeorientovali na nová témata, např. globální oteplování, globalizaci a fungování ekonomiky založené na využívání mikroprocesorů.

PROMARNĚNÉ ŠANCE Část plánů majících za úkol snížit plýtvání energií byla tenkrát zcela (a dodejme, že neomluvitelně) opuštěna. Dobrým příkladem tohoto iracionálního trendu byl osud nařízení o standardizované průměrné spotřebě paliva v amerických automobilech (CAFE). Ač se to může zdát neuvěřitelné, spotřeba běžného amerického auta z počátku sedmdesátých let 20. století byla zhruba stejná jako ve třicátých letech. Technický pokrok přinesl obrovský nárůst účinnosti prakticky v každé oblasti přeměny energie, ať už to byl tranzistor a integrovaný obvod, zářivkové osvětlení, vylepšení dvoutaktního dieselového motoru v lodích, masivní rozšíření tryskových motorů a stacionárních tepelných motorů, nebo třeba inovace rafinace ropy a výroby plastů a hnojiv. Auta vyrobená v Americe počátkem sedmdesátých


ÚVOD

let 20. století však dokázala ujet na galon benzinu pouze třináct mil, přičemž vyplýtvala zhruba 85 % paliva a neměla přitom větší výkon, než auta předválečná. Jezdilo se tedy hluboko pod technickými možnostmi té doby (Sivak a Tsimhoni 2009). V roce 1975 bylo zákonem nařízeno snížit do roku 1985 průměrnou spotřebu automobilů z 13,5 na 27,5 mpg. (Spotřeba se v Americe vyjadřuje počtem mílí ujetých na jeden galon. Protože jedna míle odpovídá zhruba 1,61 kilometrům a jeden galon 4,55 litrům představuje spotřeba 27,5 mpg přibližně 10,27 l/100 km. Pozn. překl.) Do roku 2008 však už nebyla přijata žádná další nařízení (viz obrázek 1-1). Neschopnost přijmout relevantní opatření ke zvýšení účinnosti bylo iracionální a ve svém důsledku nezodpovědné rozhodnutí. Důvodem byly nízké ceny ropy,2 které dále jen zvyšovaly závislost na dovozu: V roce 1990 dovážela Amerika 47 % surové ropy oproti 37 % v roce 1973. Problémem zde není ani tak domácí energetická soběstačnost,3 ale především obchodní deficit zapříčiněný dovozem ropy, který oslabuje národní měnu, dlouhodobou bezpečnost země a její strategické postavení. V roce 2007 nakoupily Spojené státy 67 % surové ropy v zahraničí a náklady na dováženou ropu a ropné produkty měly hlavní podíl (36 %) na státním obchodním deficitu činícím přes 800 miliard amerických dolarů.4


ÚVOD

Problém dále zhoršuje používání zbytečně velkých a většinou velmi nehospodárných vozidel, zejména automobilů typu SUV, pick-upů a dodávek k osobní přepravě. Celkový výkon amerických vozidel do roku 2006 klesl v kategorii dvouosých vozidlech s náhonem na všechna čtyři kola (vyjma osobních vozidel)5 až na 22 mpg (Sivak a Tsimhoni 2009). Tato hodnota neměla ve své době větší hospodářský dopad, protože ceny energií se držely nízko a byly po celá devadesátá léta 20. století a v prvních letech století 21. relativně neměnné. V té době nebyla otázka zdrojů energie hlavním tématem společenských, sociálních, energetických debat. V roce 1998 klesla průměrná cena za barel surové ropy pod 12 dolarů (v přepočtu 16 dolarů za barel v roce 2008) a akcie ropného průmyslu patřily mezi nejméně výdělečné investice devadesátých let. Pozornost se k dodávkám energie obrátila až v prvních letech nového tisíciletí, kdy ceny ropy opět začaly růst. V druhé polovině roku 2003 se cena za barel pohybovala mezi 25 a 30 dolary a během roku 2004 se přiblížila, a na chvíli dokonce překonala, hranici 40 dolarů. Rostoucí trend pokračoval i v roce 2005 a během prvních osmi měsíců roku 2006 média vysoké ceny hojně komentovala. Ve skutečnosti však k žádnému lámání rekordů nedošlo, uvážíme-li inflaci a nižší energetickou náročnost západních zemí.6 Do léta roku 2008 tedy takto dvojnásobně upravené ceny ropy zůstaly hluboko pod rekordem z počátku osmdesátých let. V srpnu 2006 přesáhl vážený průměr ceny za veškerou obchodovanou ropu hranici 71 dolarů za barel, poté ceny během jednoho měsíce klesly o 15 % a na konci roku se držely zhruba na 56 dolarech. Během roku 2007 však opět vytrvale rostly. Do listopadu se barel ropy na newyorské burze NYMEX prodával za 100 dolarů (viz obrázek 1-2A) a během první poloviny roku 2008 tato cena vzrostla o polovinu na 147,27 dolarů za barel (hodnota z 11. července). Cena koše OPEC pro těžší druhy ropy s větším podílem síry byla tradičně nižší (viz obrázek 1-2B).7 Stačily ale pouhé tři týdny po tomto novém rekordu a ceny klesly o více než 20 % na 115 dolarů za barel. Do 12. listopadu klesla cena pod 50 dolarů a rok nato se pohybovala zhruba kolem 75 dolarů. Tento nárůst byl zapříčiněn především klesající hodnotou amerického dolaru. Jakékoli dlouhodobé předpovědi jsou ostatně jako vždy pouhý odhad. Uvážíme-li však vleklou celosvětovou krizi, málokdo očekává, že se ceny ropy vrátí k hodnotám před rokem 2004. Dnešní zájem o energetiku je vyvoláván především třemi silnými faktory, které ani v blízké budoucnosti určitě neztratí na síle. Prvním z nich je hluboce rozšířený názor o brzkém dosažení vrcholu produkce ropy, tzv. ropný zlom; druhým jsou obavy o politickou stabilitu na Blízkém východě, zapřičiněné zejména situací v Íránu, a třetím faktorem jsou obavy o socioekonomické dopady snah o snížení emisí skleníkových plynů (např. reakce na poplatky za vypouštění škodlivých emisí a stanovení stropu pro emise oxidu uhličitého).


ÚVOD


ÚVOD

Není pak divu, že neinformované a někdy doslova dezinformované soudy ohledně budoucnosti ropy nabraly nečekaných obrátek. Těmto analýzám a senzačním „odhalením“ jdou na ruku samozvaní odborníci internetového věku spolu s televizními kanály, které s vděkem vyplňují vysílací čas jakoukoli mluvící hlavou ochotnou sdělit svůj názor. Informační zdroje, prohlášení týkající se energetické problematiky a všelijaké další postřehy nejsou spolehlivé, a jak už se dá v takovýchto případech očekávat, zvyšující se kvantita jde ruku v ruce s klesající kvalitou takovýchto informací. Široká veřejnost stejně jako politici se tak stala obětí podjatých, překroucených nebo vysloveně nepravdivých informací. Je však důležité umět nalézt realistická řešení. Pokud má naše globální civilizace během několika desítek let vložit biliony dolarů ke zlepšení vyhlídek na stabilní existenci celého světa, je třeba, aby se jednalo o racionální a ekonomicky co nejpřijatelnější opatření, která minimálně zatíží životní prostředí. Přes druhořadé alternativy cesta nevede. Věřím, že nejhorší by bylo držet se stávajících problematických, neúčinných a iracionálních praktik, utrácet přitom obrovské sumy peněz a vytvářet tak nové environmentální problémy. Neochota jednotlivců i společnosti upustit od zbytečných přehmatů a jednoznačně prosazovat efektivnější energetickou politiku v současné době bohužel vede k přijímání druhořadých řešení.

MÝTY S TUHÝM KOŘÍNKEM Tato kniha chce ukázat, že mýty a polopravdy ohledně energie nejsou nic nového – některé nich lze vystopovat až do devatenáctého století. Mým cílem je prozkoumat a demaskovat několik energetických mýtů, kterým se daří zejména v dnešní době. Chci nabídnout realističtější a nezbytně skeptičtější pohled na energetickou problematiku, který je ale v rozporu s dnes tak častými nekritickými předpověďmi do budoucna. Technologické inovace. Obelhávání, iluze a scestné nápady jsou samozřejmě přítomny ve všech oblastech lidského konání. Očekáváme, že tempo technologických inovací bude stále rychlejší,8 a doufáme, že využíváním tropické biodiverzity si zajistíme obrovské ekonomické zisky. Rovněž vkládáme velké naděje do výzkumu umělé inteligence a věříme, že se nám toto počínání několikanásobně vrátí. Představa nikdy nekončícího technického pokroku má co do činění s tím, co nazývám Mooreovo prokletí, tedy že rychlé a neustálé zlepšování výkonu mikročipů se v dnešním moderním světě techniky stalo normou.9 Ve skutečnosti jsou ale pokroky ve vývoji mikroprocesorů dost atypickým příkladem, jak budu blíže probírat v 8. kapitole. Intenzivnější průzkum tropické biodiverzity měl zajistit množství nových účinných léčiv, ale nestalo se tak. A naše cesta za umělou inteligencí se pyšní natolik spornými výsledky, že vlastní smysl a úspěchy dlouholetého výzkumu dnes zpochybňují samotní tvůrci tohoto oboru.10 Zklamané naděje na poli energetiky jsou dobře známé i běžnému pozorovateli, ať už jde o energetickou soběstačnost Spojených států, o které se poprvé hovořilo v roce 1973, nebo představy o komerčním využití supravodivosti pro přenos na transkontinentální vzdálenosti. Ty byly podpořeny objevem kuprátů, které jsou supravodivé již při 30 K, za což Georg Bednorz a Alex Müller obdrželi roku 1987 Nobelu cenu za fyziku.


ÚVOD

O dvě desetiletí později však supravodivost stále není k přenosu elektřiny na dlouhé vzdálenosti využívána. Stejně tak byla zklamána očekávání spojená s rozšířením automobilů a autobusů poháněných palivovými články. Ve skutečnosti se jedná o omezené množství velmi drahých předváděcích kousků (více podrobností naleznete v 1. kapitole). Některé z mýtů, včetně představy, že šetření energií snižuje její celkovou spotřebu, jsou starší více než sto let. Jiné jsou novějšího data, jako třeba tvrzení, že biopaliva získávaná ze zemědělských plodin, jejich zbytků (sláma, stébla) či dřeva mohou ve velké míře nahradit kapalné pohonné hmoty vyráběné z ropy. Některé mýty se stejně jako tonoucí chytají jakéhokoli stébla. Tak například vyznavači špičkových technologií se nás snaží přesvědčit, že tím kýženým milníkem ve vývoji jsou nanotechnologie, které nám mimo jiné zajistí bezztrátový přenos elektrické energie nebo úžasně levnou výrobu elektřiny pomocí fotovoltaické fólie, tenké jako celuloidový pás. Dalším takovým dnešním zaklínadlem je genetické inženýrství, které z ničeho vytvoří bakterie produkující vodík nebo rostliny přeměňující se na bionaftu. Mýty o udržitelnosti. Další skupinou jsou mýty, vytvořené a šířené lidmi, kteří jim skutečně věří a touží změnit svět ke svému obrazu. Mýty o udržitelnosti jsou právě dnes velmi oblíbené, ačkoli tento vícevýznamový termín znamená pro každého něco jiného a v podstatě nemá pevnou definici. Seznam zdrojů energie a způsobů její přeměny, které nám mají zajistit udržitelnou energetiku, je tím pádem velmi dlouhý a paradoxně se na něm vyskytují i fosilní paliva. Ta však určitě nemíní vyklidit pozice, které si držela více než sto let jen proto, že do módy přišla udržitelnost. Dnes už i výrobci elektřiny vzniklé spalováním uhlí tvrdí, že jim jde o udržitelnost jejich podnikání, ačkoli je všem zřejmé, že zdroj samotný nemůže udržitelný být nikdy. Samozřejmě můžete vznést námitku, že udržitelnou může být například samotná těžba uhlí. Ostatně nedávno jsem slyšel jednoho vysoce postaveného pracovníka společnosti těžící kovy prohlásit, že jejich podnikání udržitelné je. V každém případě nyní provozovatelé elektráren kladou silný důraz na minimální vliv provozu na životní prostředí. Výzkumníci se snaží vyvinout uhelné elektrárny, které sekvestrují oxid uhličitý a nevypouští žádné emise oxidu uhličitého. (Mýtus o sekvestraci oxidu uhličitého rozeberu v 5. kapitole.) Některé skromnější technologie chtějí například využít významného světového postavení uhlí a snaží se propagovat různé procesy zplyňování a zkapalňování „čistého uhlí“. Vláda provincie Alberta v Kanadě spolu s tamními olejáři se chlubí, že místní ropné písky obsahují více ropy, než kdy bylo nalezeno v Saúdské Arábii. Těžba by však byla neúměrně drahá a měla by katastrofální důsledky pro životní prostředí. Saúdská Arábie tvrdí, že má ropu pro několik budoucích generací, ačkoli už více než třicet let nepředložila ověřené údaje o skutečných zásobách ropy. Snílkové a nadšenci se poohlíží po vzdálenějších regionech a naděje vkládají do metan hydrátu, zemního plynu zamrzlého v ledu v oblastech Arktidy nebo pod mořským dnem, jehož zásoby by prý lidstvu vystačily na několik století. Návrat jádra. Zastánci jaderné energetiky připravují půdu pro návrat jádra a zdůrazňují, že štěpení s sebou nenese žádné škodlivé emise oxidu uhličitého (podrobnosti naleznete v 2. kapitole). Dále argumentují tím, že reaktory mají nové a bezpečné konstrukce, a přinášejí propracovanou apologetiku, se kterou se snaží oživit projekt množivých reaktorů,


ÚVOD

jejichž experimentální vývoj byl ukončen z důvodů vysokých nákladů a bezpečnostních rizik. Zastánci jaderné energetiky byli ve svých nadějích v posledních padesáti letech opětovně zklamáváni,11 ale nikdy se nevzdali představ, že díky přílivu dalších 20 či 30 miliard dolarů se z jaderného štěpení během několika příštích desetiletí stane dominantní hráč na energetickém trhu. Tyto naděje jsou momentálně podporovány Mezinárodním termonukleárním experimentálním reaktorem (International Thermonuclear Experimental Reactor, ITER), který se buduje ve Francii. Obnovitelné zdroje energie. Podporovatelé myšlenky obnovitelných zdrojů energie se v lecčems podobají náboženským sektám, které hlásají spásu, ale v jasně daných intencích jednotlivých denominací. Stejně jako sektáři tedy bojují proti všem jiným zdrojům energie a přísahají, že zrovna ten jejich je ten správný, který vyřeší energetické problémy světa. Nejvěrnější stoupence má zejména v Evropě větrná energie. Ve Spojených státech zase patří mezi nejoblíbenější obnovitelné zdroje bioetanol získávaný ze zemědělských plodin. Vědci se tu pokouší o zázračnou přeměnu rostlinného odpadu na tekuté zlato, nebo přinejmenším na celulózový etanol. (Mýty týkající se biopaliv a větrné energie jsou rozebrány v 6. a 7. kapitole.) Mezi další energetická vyznání patří víra ve fotovoltaiku, tedy přímou přeměnu slunečního světla na elektřinu. Její stoupenci tvrdí, že brzy ovládne celý svět, nejen slunnou Arizonu a Saúdskou Arábii. Němečtí daňoví poplatníci byli jako první donuceni dotovat stavbu solárního parku Bavaria Solarpark, který byl ve své době největším fotovoltaickým projektem na světě. Instalovaný výkon se rovnal 10 MW, špičkový výkon dosahoval 6,3 MW a pokrytá plocha zabírala na třech lokalitách 250 000 metrů čtverečních.12 To vše v nejméně slunečném regionu Evropy. Takovéto zařízení by v slunné oblasti, jako je na příklad Sicílie či Arizona, vykazovalo pětkrát lepší výsledky. Avšak přeměna solární energie bude na Zemi s proměnlivou atmosférou a pravidelným střídáním dne a noci vždy omezená. Fotovoltaika umístěná do atmosféry jako nějaká obří flotila satelitů, nebo ještě lépe na Měsíci, odkud by elektřina proudila mikrovlnami zpět na Zemi, by byla určitě lepším řešením. Velkého zastánce našla tato lunárně solární energie v Davidu Criswellovi, řediteli Ústavu pro provoz vesmírných systémů na Houstonské univerzitě.13 A nesmím zapomenout na vyznavače geotermální energie a přívržence menšinových programů přeměny energie, jako je energie z mořských vln, proudů či teplotních rozdílů moře. V případě posledně jmenované technologie by šlo o to vést dlouhé potrubí ze studených vod (s teplotou nižší než 4 °C, což je zhruba konstantní teplota oceánských příkopů) pod hladinu teplých, subtropických moří, jejichž denní teplota přesahuje 25 °C. Teplotní rozdíl by se pak využil k výrobě elektřiny.14 Je tu sice jistý problém se základními principy termodynamiky, kde rozdíl v teplotě (ΔT) mezi teplou a studenou vodou (pouhých 20 °C) je zanedbatelný v porovnání s teplotním rozdílem ve velké tepelné elektrárně, kde ΔT je vyšší než 500 °C. Celková účinnost procesu je tedy tak nízká (zhruba mezi třemi a čtyřmi procenty), že by bylo pravděpodobně více elektřiny spotřebováno na náročné přečerpávání vody na hladinu moře, než kolik bychom jí takto získali. Většina zanícených hlasatelů obnovitelných zdrojů energie však sdílí společnou vizi. Na konci obnovitelné duhy si představují společnost v podstatě zázračnou, čistou, bezuhlíkovou a vodíkovou. Než však k tomuto spasení dojde, budou nám prozatím muset stačit elektromobily a hybridní automobily (více o tomto tématu pojednávám v 1. kapitole),


ÚVOD

kompaktní zářivky spolu s diodami LED, drakonické daně na emise oxidu uhličitého, velkokapacitní sekvestrace oxidu uhličitého nebo stimulace růstu fytoplanktonu a následné ukládání organického oxidu uhličitého na dno moří, díky čemuž pak můžeme produkovat oxid uhličitý dle libosti. Radikálnější řešení. Mnozí nadšenci ale nesdílí víru v tyto prostředky a hlásí se k daleko radikálnějším řešením. Můžeme prý klidně pokračovat v produkování obrovského množství skleníkových plynů, protože s globálním oteplováním nám pomůže geoinženýrství. Geoinženýři by si rádi pohráli s teplotní rovnováhou celé planety – teplota troposféry by se prý totiž snížila, kdyby do atmosféry bylo uvolněno velké množství síranů. O něco méně invazivní možnost nabízí rozestavění obřích ovladatelných stínidel, která by ve vesmíru snižovala množství solárního záření dopadajícího na Zemi. Neuvěřitelná sbírka mýtů, nepatřičných nadějí a bludů, taková je tedy dnes situace na poli energetických debat. Cílem této knihy je tyto mýty a polopravdy probrat, dekonstruovat ty nejvíce absurdní a obrátit pozornost k řešením, která vypadají do budoucna jako ta schůdnější. Energetické strategie a technologie jsou ovlivňovány mnoha externími faktory a jen čas ukáže, které z nich jsou natolik životaschopné, aby mohly být úspěšně použity ve velkém.

DEKONSTRUKCE MÝTŮ V první části této knihy se chci podívat na trio starých, ale podivuhodně rezistentních mýtů, které dobře ilustrují podstatu mylných představ o energii a energetice. Tyto mýty jsou obzvláště houževnaté, přitahují nesmírnou pozornost a budí falešné naděje. Málokterý mýtus je takovou stálicí, jako mýtus o světě, kde se jezdí elektromobily. Tato představa byla běžná už před rokem 1900. Málokterý mýtus se těší tak velkému zájmu, jako mýtus o elektřině pocházející z jádra, která bude tak levná, že se nevyplatí ji měřit. A nejlepším příkladem zcestných představ o fungování energetiky je iluze o spásné roli alternativních decentralizovaných technologií. Jejich přínos do americké energetické sítě do roku 2000 byl o 90 % nižší než hodnoty, které zastánci tohoto energetického konceptu očekávali na přelomu sedmdesátých a osmdesátých let dvacátého století. Ve druhé části knihy se chci věnovat pěti současným energetickým tématům, která jsou hojně probírána jak v médiích, tak v odborných publikacích. Prvním z témat je ropný zlom a důsledky vyčerpání nalezišť ropy, druhým je sekvestrace oxidu uhličitého vzniklého spalováním fosilních paliv. (Sekvestrace představuje proces zachycení oxidu uhličitého, jeho odstranění ze spalin a spolehlivé dlouhodobé uložení. Pozn. překl.) Třetím je získávání energie z rostlin, kdy se chci zaměřit zejména na neblahou a ekologicky nešetrnou produkci bioetanolu z kukuřice. Rozeberu i mýtus větrné energie, jejíž zastánci by rádi přeměnili americké Velké pláně na „elektrárenskou“ Saúdskou Arábii. V posledním oddíle druhé části se chci podívat na návrhy rychlých a hlubokosáhlých změn ve využívání energie navržených T. Boonem Pickensem, pomocí kterých chce snížit závislost Ameriky na ropě a které dle Ala Gorea mohou zajistit během jediného desetiletí přechod Spojených států na bezuhlíkový způsob výroby elektřiny.


ÚVOD

Při dekonstrukci těchto mýtů a mylných představ o energetice používám vědecký přístup a technické myšlení, stejně jako starou dobrou řeč čísel, která je nezbytná, pokud máme pochopit, o jak složitých a zásadních věcech se bavíme. Jsem si vědom, že ne všichni čtenáři této knihy jsou vědci či technici, a snažil jsem se proto psát přístupným jazykem. Kvantitativní vyjádření se omezují na elementární algebru. Pokud si čtenář chce výsledky ověřit či zopakovat, postačí obyčejná kalkulačka s funkcí exponentu pro snadnější zápis velkých čísel. Zkratky jednotek jsou rozepsány v seznamu na začátku knihy. Rozhodl jsem se vynechat několik mýtů, které už rozebírali jiní. Proto se zde nebudu zabývat mýtem o brzkém příchodu vodíkového hospodářství nebo mýtem o elektřině vyráběné jadernou fúzí. Vodík je na rozdíl od zdrojů energie, jako jsou fosilní paliva, vítr či solární záření, které mohou být těženy, zachyceny turbínou nebo fotovoltaickými články, pouze energetický nosič a ve větších množstvích se nevyskytuje ani pod zemí, ani v atmosféře. Je nutné jej nejdřív za pomoci velkého množství energie vyrobit, ať už redukcí metanu, hydrolýzou vody nebo metabolismem bakterií. Důkladnou a bezchybnou kritiku mýtů týkajících se vodíku jako paliva podali ve své studii Olah, Goeppert a Prakash.15 Nepříliš nadějné vyhlídky na výrobu elektřiny jadernou fúzí pak rozebírá v krátkém článku jeden z veteránů vývoje této technologie, která každý rok odčerpá ze státních dotací miliardy dolarů.16 S určitou lítostí jsem se také rozhodl nezahrnout do této knihy mýtus o tom, jak šetření energií vede k nižší spotřebě. Nikdo nepochybuje o tom, že je chvályhodné omezit plýtvání a že zvýšit účinnost energetických procesů má jistě smysl, ať už jím jsou menší výdaje nebo vyšší pohodlí. Šetření však v dlouhodobém měřítku nevede k celkově nižší energetické spotřebě. Mýtus o tom, jak nižší energetická účinnost vede k nižší energetické spotřebě, byl velmi dobře vyvrácen autory Rudinem a Herringem a dále v knize Polimeni a kol.17 Žádná ze současných studií ale nevystihuje lépe podstatu tohoto mýtu než tři věty z dnes již klasického pojednání od Stanleyho Jevonse napsaného před 150 lety: Jde o naprosté zmatení pojmů, pokud si někdo myslí, že úsporným zacházením s energií sníží její spotřebu. Opak je pravdou. Nové způsoby hospodaření s sebou přinesou zvýšení spotřeby podle principu, který lze vysledovat i jinde. Bohužel však tento mýtus žije dál a nabyl povahy téměř univerzální pravdy, kterou její obhájci sveřepě brání před jakoukoli racionální kritikou.18 Jenže málokteré mýty se dají dementovat nebo alespoň oslabit, neboť uchovávání mýtů a nesprávně chápaná cesta ke spáse jsou stejně jako touha pochopit objektivní realitu a schopnost přijmout nepříjemnou pravdu základními konstantami lidského intelektu. A my si nemůžeme být nikdy jisti, která z nich v daný moment převáží. Přesto doufám, že pro přemýšlivé čtenáře bude dekonstrukce starých i nových mýtů přínosná a že snad historický exkurz do naší neochoty čelit těžké realitě pomůže k racionálnějšímu rozhodování v oblasti energetiky. Knihu pak končím nástinem konkrétních koncepčních kroků a rekapitulací některých základních poučení vyplývajících z mé argumentace.



PRVNÍ ČÁST POUČENÍ Z MINULOSTI Mýty o energii mají úctyhodnou minulost. Galileo Galilei (1564–1642) na svou dobu odvážně dokázal, že Slunce je středem našeho planetárního systému, ale teplo chápal jako pouhý přelud smyslů, výsledek mentálních procesů. Francis Bacon (1561–1626), další vynikající osobnost počátků moderní vědy, z nejasných důvodů zastával názor, že teplo nemůže generovat pohyb a naopak. Baconovi současníci byli zastánci flogistonové teorie. Domnívali se, že flogiston je základní součástí hořlavých látek, jejichž uvolňováním (deflogistikací) během spalování následně vznikají popeloviny. Tento překvapivě houževnatý mýtus zavedl mnoho chemických pokusů do slepé uličky, než od něj bylo nakonec upuštěno. Když se díváme na nedávnou historii, není zas až tak nadnesené říct, že v základu současných energetických koncepcí leží několik mýtů. Mezi nimi jsou představy, že velké ropné společnosti se tajně dohodly a blokují jakoukoli potenciální alternativu ke spalovacímu motoru (třeba tím, že skupují relevantní patenty). Nebo že vyšší energetická účinnost sníží celkovou energetickou spotřebu. Počet významných historických mýtů a mylných představ o energii je až politováníhodně velký, a v první části knihy se proto omezím na dvacáté století. Budu se věnovat zejména třem nejrozšířenějším a nejtrvanlivějším mýtům, které naši společnost úspěšně poblouznily. Mýtus o světě, po kterém se prohánějí elektromobily, vznikl v devadesátých letech devatenáctého století a postupně sílil s masivním rozšířením automobilismu. Druhým mýtem je elektřina z jádra, ražená zejména ve Spojených státech po 2. světové válce, kdy byla země opojená úspěšným vývojem jaderných zbraní během války a hodlala jádro využívat i ke komerčím účelům. Poslední mýtus vypráví o čistém, decentralizovaném vývoji energetických technologií a váže se k velkým změnám v energetické politice započaté v sedmdesátých letech dvacátého století. Naše přemrštěná a často nereflektovaná víra v účinnost technologických inovací je dobře patrná na více než sto let staré představě o nástupu éry elektromobilů. Tato iluze se zrodila na samém konci devatenáctého století, držela se při životě po celé století dvacáté a prokázala významnou obnovu sil v letech nedávných. Jedná se opět o představu, že budoucnost patří elektromobilům, a opět tu máme ujištění o jejich neuvěřitelném výkonu, výhodné ceně a budoucím hromadném rozšíření. Elon Musk, zakladatel zatím poslední americké společnosti na výrobu elektromobilů, prohlásil, že jeho podnik „čeká neuvěřitelný úspěch... a mnohamiliardové zisky.“1 Než se však čtenáři nechají tímto nadšením strhnout, měli by si přečíst mou analýzu elektromobilů v 1. kapitole spolu s historií hyperauta Amoryho Lovinse, kterou se zabývám ve 3. kapitole o tzv. alternativní energii. Při volbě druhého tématu jsem v podstatě neměl na výběr, a tak se v 2. kapitole blíže zabývám jedním z nejodvážnějších poválečných mýtů o energetice s památným výrokem, že elektřina pocházející z jádra bude tak levná, že se nevyplatí ji měřit. Kdo by neslyšel tento sebevědomý výrok. Ostatně mnoho lidí jej považuje za esenci arogance



jaderného průmyslu, který byl tehdy ještě na počátku komerčního využití. Ve skutečnosti toto prohlášení vypovídá o velkých nadějích, které do projektu ve své době vkládali i ti nejvzdělanější odborníci. V tomto mýtu ale došlo k zajímavému obratu. Za neschopností zužitkovat maximální potenciál jaderné energie při výrobě elektřiny nestojí nějaký technologický problém či snad ekonomické překážky. Rozhodujícím faktorem bylo nepochopení souvisejících bezpečnostních rizik, stejně jako povahy trhu s elektřinou, díky čemuž mnoho odborníků začalo uvažovat o návratu této technologie nejen jako o žádoucím kroku, ale jako o nevyhnutelném řešení. A těžko si představit lepší protipól k nereálným očekáváním příznivců jádra, než je víra v alternativní energie, nevlastního bratříčka jaderné energie rozebíraného ve 3. kapitole. V základu alternativních energií najdeme nesmiřitelný odpor ke všemu jadernému spolu s odporem k čemukoli prováděnému ve velkém měřítku, který poprvé artikuloval Amory Lovins. Avšak naděje, že přeměna obnovitelných zdrojů energie v malých decentralizovaných zařízeních zajistí moderní společnosti energii do budoucna, se ukázala stejně lichá jako odstrašující.

1 BUDOUCNOST PATŘÍ ELEKTROMOBILŮM Původ mýtu o tom, že budoucnost patří elektromobilům, lze vystopovat až k historicky prvním osobním automobilům. Hodně konstruktérů a pozorovatelů si v prvních dvaceti letech nového průmyslového odvětví nebylo jisto, který typ pohonu nakonec ovládne trh – jestli to bude pára, elektřina či benzin. Díky zkušenostem čtyř generací s vysokotlakými parními motory bylo možné zkonstruovat nevídaně silná a rychlá vozidla poháněná párou. Ve světově prvním závodu aut v červenci roku 1894 se vozidla s benzinovým motorem Daimlera a Maybacha umístila na čtyřech z prvních pěti pozic a první místo obsadil automobil s parním motorem De Dion a Bouton. Roku 1902 v Nice ustanovil Leon Serpollet ve svém závodním autě ve tvaru skoby poháněném párou nový rychlostní rekord jeden kilometr za 29,8 sekund (tedy 120,8 km/h). Čtyři roky na to zdolal parní automobil Francise a Freelana Stanleyho rekord na jednu míli, a to rychlostí 205,4 km/h.2 Úctyhodné výkony elektromobilů se dařilo zopakovat i v sériově vyráběných vozidlech a ve své době to vypadalo, že budoucnost vypadá slibněji pro automobily poháněné elektřinou. Na rozdíl od parních aut se řidiči elektromobilů nemuseli potýkat s vysokotlakým kotlem ani unikající parou. A na rozdíl od aut se spalovacím motorem, která tehdy nebyla vybavena elektrickým startérem ani automatickým vstřikováním, tak u elektromobilů odpadlo nebezpečné a únavné startování, nešikovné doplňování vysoce hořlavého paliva a namáhavé řazení spolu se zápachem paliva z odkrytého motoru. V roce 1896 pak drtivě vyhrál Rikerův elektromobil nad vozidlem Franka Duryea poháněným benzinem v prvním závodě automobilů v USA v Narragansett Park ve státě Rhode Island. Elektromobil ve tvaru náboje, pojmenovaný La Jamais Contente a řízený Camillem Jenatzym


BUDOUCNOST PATŘÍ ELEKTROMOBILŮM

dne 29. 4. 1899 jako první překonal hranici 100 km/h, kdy na krátkou dobu dokonce dosáhl rychlosti 105,88 km/h.3 Mezitím se roku 1897 začalo s komerčním využitím elektromobilů a do ulic New Yorku vyjela desítka vozidel taxi společnosti Electric Carriage and Wagon Company. V roce 1899 uvedli američtí výrobci automobilů na trh 1 500 elektromobilů a pouze 936 automobilů se spalovacím motorem.4 Roku 1901 byla společnost Electric Vehicle Company největším výrobcem a zároveň největším provozovatelem motorových vozidel v zemi.5 Mezi další známé výrobce automobilů patřili Anthony Electric, Baker Electric, Detroit Electric a Studebaker. S úspěšným tažením elektromobilů souvisí i vznik nové podpůrné infrastruktury, která měla překonat omezení tohoto druhu dopravy. Do roku 1901 dokázaly elektromobily ujet vzdálenost New York–Philadelphia díky šesti dobíjecím stanicím, které byly postaveny ve státě New Jersey. A během příštích dvou let bylo v Bostonu vystavěno dalších 36 dobíjecích stanic.6

ELEKTROMOBIL VERSUS AUTA SE SPALOVACÍM MOTOREM Jen málo lidí věřilo elektromobilům více než Thomas Edison, vynálezce moderního elektrického systému. A toto přesvědčení následně vedlo k jednomu z největších rozchodů v historii techniky. Ačkoli byl Henry Ford přijat do Edison Illuminating Company v Detroitu jako vedoucí inženýr, nepřestal pokračovat ve svých experimentech s benzinovým motorem. Vedení společnosti se to samozřejmě nelíbilo a nabídli mu povýšení na pozici nejvyššího ředitele, pokud, dle jeho vlastních slov „přestane plýtvat časem na zkoumání benzinového motoru a začne se věnovat něčemu opravdu užitečnému.“7 Jenže společnost Electric Vehicle Company roku 1907 zbankrotovala a ačkoli Edison se svou známou tvrdohlavostí trval na tom, že elektromobily se nakonec prosadí, Ford už roku 1908 uvedl na trh dostupný a spolehlivý model T s benzinovým motorem. Edison se v podstatě celé první desetiletí nového století snažil vyvinout vysokokapacitní baterii, která by dokázala soupeřit s benzinem.8 Výsledkem tohoto velmi nákladného výzkumu pak byla Ni-Fe alkalická baterie z roku 1909, která je ale nakonec spíše než jako konkurenční alternativa pohonu vozidel používána jako záložní zdroj elektřiny. Během příštích patnácti let vývoj benzinových motorů spolu s pokrokem v konstrukci aut definitivně přispěly k tomu, že se elektromobily ocitly na slepé vývojové větvi automobilů.9 Mezi nejvýznamnější inovace ve vývoji benzinových motorů patří hromadné zavádění sériové výroby, které započalo Fordovým modelem T roku 1908 a elektrický startér patentovaný roku 1911 Charlesem Ketteringem a poprvé využitý ve vozech společnost Cadillac roku 1913. Nebo třeba přidání tetraetylolova do benzinové směsi, kterým Thomas Midgley vyřešil klepání motoru a které se začalo hromadně využívat od roku 1924. Zájem určitých malých skupin nadšenců o elektropohon aut sice nikdy neopadl, avšak kolem roku 1930 byste už nenašli ani jednoho výrobce elektromobilů pro komerční účely.



MODERNÍ HISTORIE ELEKTROMOBILŮ Po druhé světové válce nadbytek levného benzinu spolu s dostupnými, sériově vyráběnými auty definitivně vytlačil elektromobily ze scény. Roku 1958 Henney Coachworks a společnost National Union Electric spojili síly a uvedli na trh první tranzistorový elektromobil Henney Kilowatt. Výrobu však přerušili o tři roky později, neboť se za celou dobu prodalo méně než sto aut. A ani ropné krize let 1973–74 a 1979–81 nestačily k tomu, aby se opět začalo uvažovat o masovém využití elektřinou poháněných vozů. Společnost Vanguard-Sebring sice představila na Symposiu elektromobilů ve Washingtonu roku 1974 model CitiCar, malý, hranatý a nevzhledný elektromobil, který připomíná obrácený trakař, a rok na to pořídila americká pošta U.S. Postal Service 350 elektrických jeepů od společnosti AMC. Ale ani jeden z těchto kroků neohrozil dominantní postavení benzinových aut a dočasný zájem o elektromobily vymizel do roku 1986, kdy se přemrštěné ceny OPECu vrátily k normálu. Nejslibnější comeback elektromobilů se rýsoval sto let po prvních úspěších těchto vozidel ve spojení se snahami o zlepšení kvality dlouhodobě špatného ovzduší v Kalifornii. Energetická komise státu Kalifornie (California Energy Commission) roku 1990 nařídila, že do osmi let musí elektromobily tvořit dvě procenta všech nových aut prodaných v tomto státě. Do roku 2003 pak musí činit podíl vozidel s nulovými emisemi na prodeji aut – a tedy pravděpodobně opět elektromobilů – deset procent nebo dosahovat hodnot kolem 150 000 kusů.10 Následně však byly tyto požadavky silně zredukovány, a nebylo dosaženo ani jednoho z vytyčených cílů a komerční využití elektromobilů zůstalo jen snem (Kirsch 2000). Kalifornská rada pro čisté ovzduší (California Air Resources Board) pozměnila původní cíle v roce 2001 a nařídila, že v roce 2003 musí alespoň deset procent nově prodaných aut tvořit vozy produkující nízké emise a pouze dvě procenta musí být vozidla s nulovými emisemi.11 O rok později se dnes již neexistující společnost Daimler Chrysler připojila k žalobě společnosti General Motors proti Kalifornské radě pro čisté ovzduší a požadovala, aby Rada zrušila všechna nařízení týkající se vozidel s nulovými emisemi. Společnost GM pak ukončila roku 2003 prodej dvouřadých sportovních automobilů EV 1, poháněných olověnou baterií a vyráběných v menším množství od roku 1996. Prototyp přestal být vyráběn během roku 2004 a tento neúspěch byl vysvětlován konspiračními teoriemi, kde obvyklými podezřelými byly velké automobilové a ropné společnosti.12 Kirsch to ovšem vystihl přesně: Elektromobily nikdy nemohou nahradit americké sedany, dodávky ani vozy typu SUV. Elektromobily představují malý trh, což znamená malý zisk a tím pádem i vlažný zájem ze strany velkých automobilových společností.13 Další elektromobily byly představeny na konci devadesátých let, ale jejich výroba nikdy netrvala déle než pár roků. Mezi elektromobily s nikl-metal hydridovou baterií patří Chevrolet S-10 pick-up společnosti GM (1997–98, zhruba 50 prodaných kusů), sedan EV Plus společnosti Honda (1997-99, zhruba 300 prodaných kusů), RAV4 SUV společnosti Toyota (1997–2002, zhruba 1 200 prodaných kusů) a minidodávka EPIC společnosti Chrysler (uvedena na trh roku 1997, zhruba 80 prodaných kusů). Mezi elektromobily s lithium-iontovou baterií patří např. automobil Altra společnosti Nissan (vyráběný v letech 1998–2002, méně než 150 prodaných kusů). Dalo se předpokládat, že velkou nevýhodou těchto elektromobilů bude jejich cena, ale automobilové společnosti se ani



nesnažily ji jakkoli snížit a místo toho se vrhly na výrobu hybridních automobilů, u kterých se očekávalo, že mají velkou budoucnost. A tak se comeback automobilů poháněných čistě elektrickou energií opět nekonal.

NOVÉ MODELY ELEKTROMOBILŮ Mýtu o nástupu elektromobilů se však nechce zemřít. A vypadá to, že ani s příchodem hybridních aut, které nyní nabízí většina velkých automobilových společností, nevymizel sen o vozidlech s čistě elektrickým pohonem. Nadšenci jej sní a média o něm mluví jako o záležitosti příštího desetiletí. Ve Spojených státech se naposledy vzedmula vlna zájmu s příchodem malého modelu Tango, drahého dvousedadlového vozu Tesla Roadster a „přelomového“ auta GM Volt. Všechny tyto vozy měly být prvními vlaštovkami nástupu počínající nadvlády elektromobilů. Model Tango byl původně dvoumístný vůz typu smart-car vyráběný společností Mercedes a poháněný benzinem. Jeho spotřeba činila zhruba 4,6 l/100 km neboli lehce přes 50 mpg. Model přešel na plně elektrický pohon díky společnosti Hybrid Technologies ze státu Nevada v roce 2007. A jelikož největší ochránci planety žijí v Hollywoodu, přesvědčil nás o důležitosti tohoto vozidla samotný George Clooney, který si je okamžitě zakoupil a laskavě zapózoval při focení s nablýskaným autem v pozadí. „Clooneyho Tango! Ty jo!“14 První verze auta v sobě měla lithium-iontovou baterii vážící 218 kg a trvalo šest až osm hodin, než se vůz plně nabil. Dojezd činil 193–241 km a nejvyšší rychlost dosahovala 128 km/h. V roce 2009 se společnost Hybrid Technologies přetransformovala na EV Innovations15 a začala nabízet nejenom vůz Tango, nyní přejmenovaný na Dash, ale i verze PT Cruiser a Mini Morris s lithium-iontovou baterií (za více než 50 000 dolarů), sportovní auta, motocykly a mopedy. Z vozu Tango se mezitím stal ultratenký (pouhých 99 cm), snadno zaparkovatelný elektromobil s olověnou baterií vážící přes 900 kg. Jeho výrobci, společnost Commuter Cars Corporation ze Spokane ve státě Washington, jej nazvali „revolučním dopravním prostředkem do měst“.16 Této revoluci ale může stát v cestě jeho cena. V 2009 stál model Tango T600 kolem 108 000 dolarů a cenově dostupnější model T200 se ve velkém ani nevyráběl. Vůz Tesla Roadster má ještě honosnější původ a média neustále opakují, jak byl vyvinut v Sillicon Valley, ačkoli to není tak úplně pravda. Elon Musk, zakladatel platebního systému PayPal, daroval společnosti Tesla Motors velký obnos, aby vyvinula výkonný elektromobil, který by podle jednoho naivního redaktora časopisu Vanity Fair „ukončil nadvládu spalovacího motoru.“17 Na svém webu šla společnost Tesla Motors18 se sliby o krok dál a začala kreslit vize „zelené budoucnosti, která ukončí války o ropu“, a to vše díky elektromobilům.19 Nejedná se o vtip, ale citaci. Citaci, která nemístně vzbuzuje očekávání u stroje, jehož prodejní cena začínala na 92 000 dolarech, v roce 2007 vzrostla na 98 000 a na podzim 2008 dosahovala 109 000. V roce 2009 šla pak cena na 101 500 dolarů (včetně 7 500 dolarů federální daně). Automobil se začal vyrábět ve větším měřítku v březnu 2008 a do konce roku 2009 se prodalo přes 900 kusů. Na vůz Roadster můžete také složit zálohu 5 000 dolarů a poté 55 000 a čekat, než vám bude vyroben.



Radím vám však: Nebuďte zklamaní, pokud se konec benzinových automobilů a nástup elektromobilů neodehraje přesně podle představ Elona Muska a časopisu Vanity Fair. Model Roadster je v podstatě verzí britského auta Lotus Elise, avšak s rozšířeným rozvorem kol a 6 831 lithium-iontovými bateriemi.20 Energetická hustota těchto baterií může dosahovat až 160 Wh/kg, což je čtyřikrát více než u běžných olověných jednotek. Dojezd by se zvýšil na 400 km a doba nabití snížila na méně než čtyři hodiny. Z prodejní ceny vozu musí být všem jasné, že cílovou skupinou majitelů těchto vysokovýkonných, dvousedadlových sportovních aut jsou lidé, kteří je potřebují k zviditelnění, protože vše ostatní už mají. Takovíto zákazníci jsou nadšeni. Připadají si jako piloti stíhačky, která jezdí rychlostí více než 200 km/h a dokáže zrychlit z 0 na 100 km/h za méně než čtyři sekundy.21 Příznivci podobného typu aut před první světovou válkou by tomuto okouzlení a ceně jistě rozuměli, a tak se nejedná o nic nového pod sluncem. Pokud vynecháme celebrity typu George Clooney, patří mezi majitele a podporovatele hlavně vysoce postavení ředitelé společností ze Silicon Valley a veřejnost se tak začala domnívat, že v rukou takovýchto technologických es je jen otázka času, kdy elektromobily nastoupí dráhu osobních počítačů a mobilních telefonů. Jenže bude hořce zklamána. A s ní i majitelé těchto vozů. Start je sice rychlý, ale dojezd vypadá jinak, pokud používáte Roadster jako sportovní auto. A výkon zhoršující se v průběhu času je další vadou na kráse tohoto vozu.22

ELEKTROMOBILY A ZÁSOBOVÁNÍ ELEKTŘINOU Mezi lety 2005 a 2008 se světem přehnala třetí vlna vysokých cen ropy. Ve stejné době sílily obavy ohledně blížícího se ropného zlomu a znepokojení týkající se závislosti Spojených států na dovážené ropě. A zájem o elektromobily zase jednou stoupal. Hlavním tahounem prodeje byla možnost obejít se bez pohonných paliv dovezených z ciziny. A v roce 2007 jmenovali tuto přednost elektromobilů v časopise Foreign Policy jako jeden z „21 nápadů, jak zachránit svět“. „Přehoďte výhybku,“ hlásal článek. „Většina zásob ropy se v blízké budoucnosti přesune do rukou nespolehlivých autokratů. Je na čase obrátit se k elektřině.“23 Od té doby se vynořilo takové množství nových projektů s cílem vyvinout výkonné a silné elektromobily, že jejich seznam by mohl být aktuální pouze v on-linové verzi. Na předním místě mezi elektromobily se v USA drží čtyřsedadlový vůz Chevrolet Volt. Primárně je poháněn elektromotorem (dobíjení probíhá přes běžnou zásuvku) a jednolitrový palivový motor využívá pouze jako generátor, pokud klesne napětí baterie pod určitou mez a je třeba zajistit dostatečný dojezd.24 Společnost GM vnímala Chevrolet Volt jako základní část strategie, jak znovuzískat významné postavení na trhu a prosadit se jako konkurenceschopný podnik. Po bankrotu v roce 2009 chce společnost GM s pomocí elektromobilu potvrdit, že je technologicky vyspělou silou ve světovém automobilovém průmyslu, a doufá, že uvedení vozu na trh v roce 2010 zajistí společnosti konkurenční výhodu. Vyráběný model Volt, o něco větší než Honda Civic, se nepodobá verzi představené roku 2007, i když je patrná „podobná vizuální identita a určité prvky, které se vyskytovaly i na návrzích auta.“25 Cílem společnosti Chevrolet je vyrobit 10 000 kusů v roce 2010 a dalších 60 000 kusů v roce 2011 za prodejní cenu zhruba 40 000 dolarů za auto. I kdyby výroba po roce 2011 vzrostla o 50 % každý rok, bylo by na silnicích v roce 2020



asi 2,3 milionu vozů Volt, což je méně než jedno procento všech amerických automobilů. Volt je možná revoluční sázkou pro společnost GM, ale ani ten nejúspěšnější scénář vývoje nijak kvapně nezmění americký vozový park. Mezi další významné modely hybridních aut patří od roku 2011 model S společnosti Tesla Motors, který stojí polovinu toho co Roadster; vůz Fisker Karma za poměrně vysokou cenu 88 000 dolarů, který funguje na stejném principu jako model Volt; a dále středně velký sedan Coda s o něco přívětivější cenou 35 000 dolarů. Společným cílem těchto automobilů není nic menšího než ukončit naši závislost na ropě. Existují samozřejmě i čínské či japonské hybridní automobily, skupina Renault-Nissan však nejjasněji deklarovala, že budoucnost patří elektromobilům. Předseda skupiny Carlos Ghosn věří, že elektromobily budou do roku 2020 držet 10% podíl na celosvětovém trhu s automobily26 a společnost hodlá pronajímat celou řadu těchto vozů. Automobilová společnost Better Place založená Shai Agassim se zavázala prodávat skupině Renault-Nissan vozy a vystavět rozsáhlou síť dobíjecích stanic, a to nejdříve v Dánsku a Izraeli27, ale ponechala si vlastnictví baterií. Takovéto smělé vize potřebují dostatečnou zpětnou vazbu od reality a já se pokusím nastínit alespoň hlavní body skutečného stavu věcí. Aby se mohly předpovědi společnosti Renault naplnit, museli by výrobci elektromobilů vzhledem k očekávané poptávce 80 milionů automobilů do roku 2020 zvýšit výrobu na 8 milionů vozů během jediného desetiletí. Je to pravděpodobné, uvážíme-li, že hybridní vozy, které jsou na trhu zhruba deset let, tvoří v roce 2009 v USA méně než tři procenta všech vozů? Jak rychlá bude výroba desítek milionů nezbytných baterií, když vidíme, že odvážné plány jsou rychlejší než sériová výroba?8 A jak bude probíhat dobíjení vozu ve velkých městěch, když 30–60 % automobilů zde parkuje na ulici? Je tedy zřejmé, že hromadná výstavba dobíjecích stanic s dostatečně hustou sítí musí předcházet rozšíření elektromobilů mimo předměstské oblasti, kde lze vozy dobíjet doma v garáži. Organizace IHS Global Insight proto přichází s hodnotou 0,6 % jako s realističtějším odhadem podílu elektromobilů na světovém prodeji automobilů v roce 2020.29 A většina zveřejněných předpovědí předpokládá, že pravděpodobný podíl elektromobilů na celkovém prodeji nových automobilů v roce 2050 bude činit 25 %.30 Dokonce i Německo, které je od roku 2012 ochotné dotovat elektromobily finančními pobídkami, neočekává, že by v roce 2020 jezdil elektromobily více než milion obyvatel.31 Vzhledem k 55 milionům automobilů na německých silnicích v roce 2010 by to v přepočtu znamenalo zhruba 1,5 % všech německých osobních aut. Jakékoli představy o tom, že v nejbližší době nastane významná změna na světovém trhu s automobily, jsou tak vysoce nerealistické. A i kdyby elektromobily zaznamenaly výrazné zlepšení výkonu a funkcí, je třeba si uvědomit, co by přehození výhybky udělalo se skutečnou poptávkou po energii. Abychom pochopili dopad takovéto změny na Ameriku, postačí nám jednoduchá algebra, několik realistických předpokladů spjatých s výkonem běžného elektromobilu a dopravní statistika. Při výpočtu, jakou zátěž by znamenal přechod (i částečný) na elektromobily pro dodávky elektřiny, by od nás bylo naivní si myslet, že se lidé začnou běžně přepravovat přestavěnými vozy Smart, PT Cruiser, natož stotisícdolarovým Roadsterem. Typické americké auto (kombinace osobního auta, vozu typu SUV, dodávky a menšího nákladního auta), které ročně ujede 20 000 km, by přeložené do elektrické verze spotřebovalo mini-



málně 150 Wh/km a 3 MWh elektřiny za rok. V roce 2010 bylo ve Spojených státech na 245 milionů osobních aut, vozů typu SUV, dodávek a menších nákladních vozů a převedeno na plně elektrický vozový park nám pak vychází minimálně 750 TWh ročně. Při odhadu je třeba počítat s tím, že elektromobily by se používaly i na vzdálenosti a přejezdy delší než 100 km. Teoretickou spotřebu 3 MWh na jedno auto (neboli 750 TWh ročně) je taktéž třeba uvést na pravou míru. Dobíjecí a znovudobíjecí cyklus lithium-iontové baterie má zhruba 85% účinnost,32 a zhruba 10 % je třeba odečíst na ztrátu sebevybíjením. Z toho vyplývá, že skutečná spotřeba jednoho auta dosahuje téměř 4 MWh neboli 980 TWh elektrické energie ročně.33 Jde o umírněný odhad a pravděpodobnější se jeví, že celková spotřeba průměrně velkého elektromobilu by činila zhruba 300 Wh/km neboli 6 MWh ročně. Jenže i tento umírněný odhad představuje necelou čtvrtinu elektřiny vyrobené v USA v roce 2008 a americkým energetickým společnostem trvalo patnáct let (1993–2008), než byly schopné vyprodukovat takovéto množství elektrické energie.34 Elektřina pro elektromobily by se samozřejmě přidala k celkové zvyšující se spotřebě domácností, služeb a průmyslu. I kdybychom měli k dispozici dostatek zdrojů a technologií, bylo by od nás nemístně optimistické domnívat se, že je možné takovýto nárůst spotřeby uspokojit během pouhých dvaceti let. Tyto výpočty jsou ale dle autorů Kintner-Meyera, Schneidera a Pratta z velké části nesprávné, neboť v roce 2001, který berou jako počátek svých propočtů, mohly Spojené státy teoreticky zvýšením využití stávajících zdrojů vyrobit množství elektřiny, postačující až 73 % všech vozidel, která jsou v daný okamžik na silnici, což činí zhruba 173 milionů aut, pickupů a vozů typu SUV. Ve výpočtech uvažují hybridní vůz s baterií, která vystačí průměrně na 53 km denně. Další nezbytná elektřina by se vyráběla pouze v uhelných a plynových elektrárnách. Znamenalo by to zvýšení průměrného ročního využití těchto elektráren ze 73 % u uhelných a 40 % u plynových elektráren až na 85 %. Dále by bylo třeba pro dobíjení aut disponovat po celý den výkonem přesahujícím dnešní průměrné vytížení. Pokud by se vozy dobíjely pouze mezi 6. hodinou večerní a 6. hodinou ranní, pak by dodatečné množství elektřiny bez navýšení výkonu znamenalo, že lze provozovat ne 73, ale pouze 43 % všech osobních a lehkých nákladních vozidel.35 Tyto závěry byly na internetu oslavovány titulky jako „Cena přechodu USA na elektromobily? Nulová.“ To je samozřejmě absurdní a Kintner-Meyer ani jeho spolupracovníci nikdy nic takového netvrdili. Připouští, že jejich teorie jsou psány od stolu a zůstává otázkou, zda by stávající energetická infrastruktura a momentální výkon dokázaly uspokojit veškerou poptávku. Jenže představa, že se dá využít přebytečný výkon během doby s nízkou poptávkou znamená, že dobíjení desítek milionů elektromobilů by bylo dokonale synchronizováno a nevytvářelo by další špičky odběru. To by si vyžádalo obrovské množství nové infrastruktury, dobíjecích stanic na pracovištích a parkovištích, aby byla elektřina dostupná i během dne mimo domov. Nemluvě o bezprecedentní úrovni koordinace a automatizace. I kdyby ale, což je dost nepravděpodobné, nebylo žádných nových kapacit zapotřebí, stále je zde otázka výroby potřebného množství elektřiny. V roce 2008 bylo v Americe 49 % elektřiny vyrobeno spalováním uhlí, 20 % spalováním zemního plynu, 20 % jaderným štěpením a 6 % z vodní energie. Zbytek připadá na topné oleje, vítr a geotermální energii.36 Průměrná účinnost výroby elektřiny v Americe od „zdroje po zásuvku“



je zhruba 40 %, k čemuž je třeba připočíst 10 % na vlastní spotřebu elektrárny a ztráty při přenosu. Vychází nám tedy 11 MWh (téměř 40 GJ) primární energie, které by bylo zapotřebí na výrobu elektřiny pro auto s průměrnou roční spotřebou 4 MWh. Dostáváme se k číslu 2 MJ na kilometr jízdy, v přepočtu asi 38 mpg (6,25 l/100 km). Jde o hodnotu mnohem nižší než u nových modelů aut se spalovacím motorem a mnohem vyšší než u pokročilých hybridních vozů a nového DiesOtto motoru (popsaného dále). Podobných výsledků se dobereme i s pomocí údajů udávaných Kintner-Meyerem a dalšími. I kdyby tedy celé Spojené státy jezdily pouze elektromobily, úspory primární energie a nulové emise nepředstavují žádnou výhodu ve srovnání s alternativou v podobě vysoce účinných aut se spalovacím motorem nebo rozšířením hybridních vozů. Jedině pokud by veškerá elektřina spotřebovávaná elektromobily pocházela z obnovitelných zdrojů, a ne ze spalování uhlí a zemního plynu, štěpení jádra a vodní energie, jak je tomu dosud. Podobné závěry nabízí i poslední zpráva EU o elektromobilech, příznačně nazvaná „Pozor na elektřinu“.37 Úplný přechod na elektromobily by v Evropské unii znamenal 15% zvýšení elektrické spotřeby, přičemž by se emise oxidu uhličitého nijak nesnížily, pokud by tedy tato elektřina nepocházela z obnovitelných zdrojů: „Elektromobily využívající větrnou či solární energii mají samozřejmě přednost. Pokud ale využíváme elektřinu z uhelných elektráren, je provoz hybridů spolehlivější.“38 Podle Mezinárodní energetické agentury by elektřina spotřebovaná na dopravu představovala do roku 2050 asi 20 % celkové spotřeby. A zapotřebí by bylo dalších 2 TW dodatečného výkonu.39 Současný světový výkon by se musel zvýšit přibližně o polovinu a veškerá takto nově vyrobená elektřina by musela pocházet z obnovitelných zdrojů. Což je dosažitelné řešení ve výhledu příštích 50 let, ale nemožný úkol pro jednu generaci (20 až 25 let).

ÚČINNĚJŠÍ BENZINOVÉ MOTORY Neměli bychom zapomínat na možnost zvýšení účinnosti spalovacích motorů. Nejslibnějším počinem se jeví motor s příznačným názvem DiesOtto, který je vyvíjen ve výzkumných laboratořích motorů společnosti Daimler.40 Při plném výkonu se přímo vstřikované palivo zapaluje jiskrou a motor pracuje v klasickém Ottově cyklu. Při nižším zatížení, tj. při nízké a střední rychlosti jízdy typické pro běžný provoz, přechází do Dieselova režimu, navíc je motor přeplňovaný. Nové řešení má menší počet válců, nižší energetické nároky na výfuk spalin, velký výkon, nízkou spotřebu paliva a velmi nízké emise oxidů dusíku. Společnosti Daimler se tedy podařilo vyrobit benzinový motor hospodárný téměř jako motor dieselový a můžeme očekávat, že v budoucnu dosáhnou vozy s motorem DiesOtto spotřeby 60 mpg, což je více než nejlépe hodnocený hybridní vůz Toyota Prius se spotřebou 55 mpg v kombinovaném cyklu město–dálnice. K dalším inovativním prvkům motoru patří variabilní řízení ventilů, nově vyvíjené řešení umožňující přepínat mezi čtyřtaktním a dvoutaktním režimem, možnost uzavřít při nízkém zatížení jeden až dva válce a možnost přechodného provozu se spalováním ultrachudé směsi (Atkinsonův cyklus). Elektromobily mohou snížit vysoké hodnoty uhlíkových emisí jedině tehdy, bude-li jejich pohon pocházet z bezuhlíkových energetických zdrojů. Zde je opět dobré



si uvědomit, o jak velkých číslech mluvíme. Kvůli nízkému využití instalovaného výkonu (kolem 25 %) by bylo k získání 1 PWh elektřiny z obnovitelných zdrojů (zde z větrné a solární energie) třeba instalovat větrné turbíny a fotovoltaické články s výkonem přibližně 450 GW, což je téměř polovina veškeré výrobní kapacity v USA v roce 2007. Zprovoznění by se vleklo desítky let (Spojeným státům trvalo vybudovat zařízení s takovouto kapacitou více než 30 let) a cena by se vyhoupla nejméně na půl bilionu dolarů. Účinnější baterie a celkový lepší výkon automobilů by jistě celkovou spotřebu snížily. Každou chvíli si můžeme přečíst o úžasných inovacích automobilových baterií, které bezprecedentně zvyšují jejich energetickou hustotu a výdrž. Ale zatím mi nikdo nepředložil pádné důkazy, že díky těmto bateriím prodávaným a instalovaným po milionech do komerčně využívaných vozidel budou tyto vozy rychlejší než nejvýkonnější vozy na dnešních silnicích. Tipuji, že spíše než pokrok ve šlépějích společnosti Intel můžeme čekat nezdar podobný tomu Edisonovu. Automobily s lehkou a trvanlivější karosérií se více hodí pro elektrický pohon a je určitě snadnější inovovat v této oblasti, než vyvíjet špičkové baterie. I tak je ale zapotřebí, aby uplynula doba v délce minimálně dvou průměrných životních cyklů vozu (americký průměr se nyní pohybuje kolem devíti let), než uvidíme na amerických silnicích alespoň 15 % těchto automobilů. Všechna tato fakta dohromady jsou doufám jasným důkazem toho, že skutečně významný přechod na využívání elektromobilů (tedy nejenom symbolické projíždění se v drahých vozech) si vyžádá technologické a investiční úsilí a potrvá bezesporu dlouho. Pokud mají elektromobily poháněné elektřinou z obnovitelných zdrojů tvořit většinu nebo alespoň značnou část našich automobilů, nepostačí k tomu pouze dvakrát vyšší účinnost. Ve hře jsou zásadní překážky, jako třeba nepoměr mezi špičkou výroby z větrné a solární energie v průběhu dne a obrovskou poptávkou po elektřině během nočního dobíjení desítek milionů elektromobilů. A to jsem se ani nezmínil o ne zrovna ideálních vlastnostech dnes tolik opěvované lithium-iontové baterie.41 Tato zařízení se vybíjí, i když se zrovna nevyužívají. A tak starší baterie, i když nebyla nikdy použita, má kratší životnost než baterie nová, u které by měla životnost činit zhruba dva až tři roky. Jenže hlavní součásti elektromobilů by měly vydržet minimálně deset let. Vývojáři společnosti Tesla Motors tvrdí, že kapacita baterie během pěti let nevratně klesne přibližně o 30 % a ztráta je úměrná teplotě. Při bodu mrazu klesne výkon 100% nabité baterie zhruba o 6 %, při 25 °C o 20 % a při 40 °C o 35 %. Tuto závislost na teplotě bychom měli mít na paměti, protože až 40 % amerických aut jezdí v jižní a jihozápadní oblasti Spojených států, kde teploty v létě běžně dosahují 30 a více stupňů Celsia. U menších automobilů s vylepšenou baterií (např. miniaturní vůz Tango) je samozřejmě elektrická spotřeba daleko nižší, což by elektromobilům pomohlo v prodeji. Je ale naprosto nereálné domnívat se, že elektromobily mohou ukončit závislost Spojených států na dovozu ropy. Ani teď, ani v blízké době. Kolaps automobilového průmyslu z let 2008–2009 (dva ze tří největších amerických výrobců zkrachovali) bude mít pro budoucnost automobilismu hluboké důsledky, které momentálně nedokážeme odhadnout. Nečekané zvraty mohou celou situaci dále



změnit. Je možné, že přechod na elektromobily proběhne rychleji, než se nám zdá v roce 2010 a možná, že tento přechod částečně zahojí šrámy, které nyní automobilový průmysl utržil. I tak je ale nepravděpodobné, že by elektromobily byly během druhého desetiletí 21. století hlavním cílem technologických inovací automobilového odvětví. Abychom však posoudili, nakolik jsou elektromobily schopny nahradit vozidla se spalovacím motorem a zefektivnit tak osobní dopravu ve Spojených státech, musí uplynout několik desítek let, a ne měsíců.

DODATEK K ČESKÉMU VYDÁNÍ Můj skepticismus týkající se masivního rozšíření elektromobilů v blízké budoucnosti se potvrdil. Elektromobilům nepomohly ani výrazné slevy a počet majitelů se rovněž nijak podstatně nezvýšil. Pár let staré předpovědi o jejich průniku na trh se ukázaly liché. Společnost Chevrolet plánovala vyrobit v roce 2011 šedesát tisíc modelů Volt, ale skutečný prodej v tomto roce činil pouze 7 671. V březnu roku 2012 byla dokonce na pět týdnů pozastavena jeho výroba. Prodej se následně vzpamatoval a v srpnu 2012 dosáhl rekordního počtu 2 500 kusů (u prodeje automobilů jde o silný měsíc). Slabé tržby pak během necelých dvou týdnů opět přinutily společnost pozastavit na čtyři týdny už podruhé v tomto roce výrobu v montážním závodě v Detroit-Hamtramcku. I kdyby se výsledný počet prodaných elektromobilů vyhoupl na 20 tisíc kusů, bylo by to pořád méně než polovina ze 45 tisíc kusů avizovaných americkým ministerstvem energetiky a elektromobily by se na celkovém prodeji 12,8 milionu osobních a lehkých nákladních vozidel podílely pouze 0,15 %. Vozy jsou taky celkově dražší a energetici odhadují, že společnost General Motors stála konstrukce a výroba (nepočítaje marketing) jediného vozu asi 80 000 dolarů. Cena vozu bude samozřejmě se zvyšujícím se počtem vyrobených kusů klesat. Společnost GM ale asi čeká několik ztrátových let, než začne na autu, které mělo znamenat přelom v dopravě, něco vydělávat. Model Volt ovšem není čistý elektromobil, ale elektromobil s rozšířenými vlastnostmi a standardním spalovacím motorem. A modelu Fisker Karma, dalšímu takovému elektromobilu s rozšířenými vlastnostmi, se daří ještě hůře. Tento vůz stojí 107 000 dolarů a byl vyvinut ve Finsku za pomoci 529milionovou dotaci od Spojených států. Časopis Consumer Reports vůz prozkoumal a svým čtenářům nedoporučuje, aby si tento automobil plný konstrukčních chyb vůbec kupovali. Baterie vozu propadla ve zkušební jízdě a společnost Fisker následně vyměnila všechny baterie ve vozech Karma z roku 2012. A společnost A 123 Systems, Inc., výrobce nadstandardních lithium-iontových baterií používaných ve vozech Karma, který obdržel roku 2009 249milionovou dotaci od vlády USA, v říjnu 2012 vyhlásil bankrot. Auta poháněná pouze elektromotorem na tom nejsou o nic lépe. Oproti roku 2011 klesl prodej vozů Nissan Leaf v USA o 28 % a měsíčně se jich prodalo zhruba 700–1 000 kusů. Počet vyrobených elektromobilů společnosti Tesla Motors klesl v roce 2012 z 5 000 kusů na 2 700–3 250 z důvodu výrobních komplikací. Nejvýmluvnějším faktem je pravděpodobně skutečnost, že společnost Toyota několik dnů před uvedením svého minielektromobilu do města řady eQ na přehlídce Paris Motor Show oznámila, že ruší plány na jeho hromadnou výrobu. Takeshi Uchiyamada,



místopředseda společnosti, prohlásil, že „současné schopnosti elektromobilů nestačí potřebám dnešní společnosti. Ať už se to týká dojezdové vzdálenosti, ceny či dobíjení.“ Společnost Toyota je na špici inovativního konstruování, vysoce kvalitní výroby a spokojenosti zákazníků a v roce 2012 znovuzískala titul největšího světového výrobce aut (rok před tím ztratila prvenství kvůli zemětřesení v Tohoku). Pokud tedy i Toyota odmítá v tomto trendu pokračovat, pak nechápu, kde berou odvahu její konkurenti. Společnost Toyota tvrdila, že se bude zaměřovat na hybridní vozy, ale ani tento plán se nevyvíjí slibně. Tento rok se mělo v Japonsku prodat 40 000 kusů hybridních vozů, ale do října se jich neprodalo více než 9 000. Technologický úspěch elektromobilů závisí ze všeho nejvíce na baterii a lithium-iontové modely jsou i přes všechny své nedostatky stále jedinou relativně lehkou alternativou dostupnou ve větším měřítku. Edisonovu snu o dokonalé baterii do auto-mobilu už je více než sto let. Když jsem psal tento aktualizovaný dodatek ke kapitole o elektromobilech, jeden můj americký kamarád mi poslal zprávu o zavádění těchto vozů v USA. V ní se psalo, že do roku 1985 bude na silnicích 1–2 miliony elektromobilů a do roku 2000 11–13 milionů elektromobilů. Uveďme, že do konce roku 2012 jezdilo v zemi zhruba 50 000 těchto vozů, což není více než 0,03 % všech osobních a lehkých nákladních vozidel. V kampani prezidenta Obamy jsme mohli slyšet odvážné tvrzení, že do roku 2015 bude v USA přes milion elektromobilů. Je jasné, že někteří se i nadále poddávají snění o elektromobilech, ze kterého je jen občas vytrhne tvrdá realita.

2 ELEKTŘINA Z JÁDRA BUDE TAK LEVNÁ, ŽE SE NEVYPLATÍ JI MĚŘIT „Tak levná, že se nevyplatí ji měřit“ je nejznámější a rozhodně nejcitovanější věta spojovaná s budoucností energetiky. A nejedná se o žádný apokryf. V roce 1954 v New Yorku sdělil Lewis L. Strauss, předseda americké Komise pro jadernou energetiku (U. S. Atomic Energy Commission) v letech 1953–1958 národní organizaci vědeckých spisovatelů, že naše děti budou ve svých domovech jednou využívat elektrickou energii, která bude tak levná, že náklady na měření spotřeby budou vyšší než její cena. Dále je prý oprávněné se domnívat, že naše děti budou znát hladomor už jen z učebnic dějepisu, budou cestovat po moři, pod ním i vzduchem s minimálním nebezpečím a maximální rychlostí a všeho si budou užívat do velmi vysokého věku, neboť nemoci složí před moderní medicínou zbraně a člověk si podrobí i proces stárnutí. Strauss předpovídal věk míru.1 V této všeobecné futuristické vizi není žádné rovnítko ani výslovné spojení jaderného štěpení a mimořádně levné elektřiny. A díky tomu začali mnozí vykladači tvrdit, že Strauss vlastně hovořil o masivním využití jaderné fúze. (Jaderné štěpení využívá reakce, při níž je nejtěžší jádro uranu rozbito neutronem. Fúze naopak slučuje nejlehčí atomová


ELEKTŘINA Z JÁDRA BUDE TAK LEVNÁ, ŽE SE NEVYPLATÍ JI MĚŘIT

jádra, běžně probíhá v nitru hvězd a je podstatou vodíkových bomb. Komerční využití zůstává i nadále jen na papíře.) Jeho výrok proto nesmí být brán doslova, protože i elektřina s nulovou cenou by musela být přeměněna, přenesena a distribuována ke koncovým uživatelům a to ani nemluvíme o výstavbě a údržbě rozsáhlé a nákladné infrastruktury. Nakonec to vypadá, že Strauss snad chtěl naznačit, že by elektřina byla tak levná, že domácnosti budou platit pouze paušální měsíční či roční poplatek, místo aby musely platit skutečnou spotřebu. Dnes jsou tyto domněnky už nepodstatné. Straussovo prohlášení žije svým životem a pro kritiky jaderné energetiky se stalo mottem arogantního, nerealistického chvástání domýšlivých vědců, kterého využívají k diskreditaci jaderného průmyslu. Skutečnost je vždy složitější a nejinak je tomu i v případě tohoto nešťastného výroku. Mnoho energetických inženýrů a spotřebních ekonomů nebylo vůbec nadšeno myšlenkou výroby elektřiny z jádra a vzhledem k stavu vyspělosti technologie, nákladům a bezpečnostním rizikům zpochybňovalo nutnost dalšího energetického zdroje. Mezi členy této skupiny patřil i první předseda americké Komise pro jadernou energetiku David E. Lilienthal. Během První mezinárodní konference o mírovém využití jaderné energie roku 1955 si Lilienthal do svého osobního deníku poznamenal, že nedávná historie jaderného vývoje je místo rozumných argumentů „plná touhy po zisku, manipulace a nemístného nadšení. Tito lidé jsou buď fanatici, anebo nadšenci. Pozor na nadšence!“2 Jenže tato pádná slova se na rozdíl od Straussovy futuristické vize nestala součástí jaderného kánonu. Nadšenci včetně mnoha uznávaných vědců a techniků se očividně inspirovali Straussovou vizí a nadšení vydrželo až do sedmdesátých let 20. století. Straussův výrok tedy chápu jako vtělení všech nadějí, které i mnoho vzdělaných lidí vkládalo do rodící se jaderné energetiky. Skutečnost ale vypadala úplně jinak. Navzdory nepopiratelným dílčím úspěchům jaderná energie nikdy nedostála původním slibům. A navíc postupně vyklidila pozice hlavního dodavatele elektřiny v podstatě ve všech vyspělých ekonomikách světa. Podíváme-li se, proč vůbec jaderná energie vzbudila taková očekávání a proč tato očekávání nebyla naplněna, nabízí se nám pohled na fascinující případ náhlého obratu v technologických inovacích.

MÍROVÉ VYUŽITÍ JADERNÉHO ŠTĚPENÍ Po svržení atomových bomb na Hirošimu a Nagasaki a následcích Projektu Manhattan na konci čtyřicátých let 20. století neexistovala společenská poptávka po výrobě elektřiny z jádra ani žádné ekonomické potřeby vývoje těchto technologií. Americké energetické společnosti, výrobci vybavení elektráren, stejně jako mnoho známých a respektovaných vědců, chodili kolem možností jaderné energetiky opatrně. Po roce 1960 ale nastal ve vývoji výroby elektřiny z jádra prudký obrat a Lowen připomíná několik důvodů, proč k tomu došlo.3 Na straně Spojených států šlo pravděpodobně o pocit viny za Hirošimu a Nagasaki a chtěly ukázat, že jaderná energie umí sloužit i mírovým účelům. Svou roli sehrály i politicko-strategické cíle. Soupeře představoval jak Sovětský svaz, tak Velká Británie a Kanada, které jako první dvě západní země přišly s vlastním programem na využití jaderné energie.

Poté, co Sověti provedli první termonukleární výbuch, přišel prezident Dwight



D. Eisenhower v prosinci 1953 s plánem Atomem za mír. Plán chtěl nabídnout nevojenské, mírové využití jádra a přesvědčit země nepatřící ani k jednomu z táborů o dalších možných formách výroby elektřiny. Hospodárnost výroby elektřiny a její hromadné využití nebyla rozhodně jeho prvořadým cílem. Při hledání funkčního reaktoru se pozornost odborníků upřela k reaktoru, který byl tehdy používán k pohonu amerických ponorek a jako jediný v té době nesloužil výrobě zbraní. Nautilus, první ponorka s jaderným pohonem, byl uveden do provozu v lednu 1954 zásluhou neuvěřitelně rychlých technologických inovací prováděných týmem pod vedením admirála Hymana G. Rickovera.4 První civilní projekt výroby elektřiny z jádra tedy zadala americká Komise pro jadernou energetiku týmu Rickovera, který použil pro elektrárnu v Duquesne Light, Shippingport v Pennsylvánii stejný typ tlakovodního reaktoru společnosti General Electric, jaký použil předtím pro pohon ponorek. Reaktor byl spuštěn 2. prosince 1957, téměř rok po zprovoznění první britské jaderné elektrárny v Calder Hall.5 Spojené státy tedy přenesly koncept reaktoru pohánějícího ponorky na tlakovodní reaktory vyrábějící elektřinu a nastavily tak dodnes převládající standard. Tím se však rozšířil a zároveň zapouzdřil v podstatě dočasný plán a následky byly a jsou nedozírné.6 Rozjezd prvních národních programů výroby elektřiny z jádra byl v padesátých letech 20. století pozvolný a do roku 1965 bylo postaveno pouze dvanáct reaktorů. Zlom nastal ke konci šedesátých let, kdy mezi roky 1965–1969 byly objednány 83 reaktory. Do konce léta roku 1970 bylo ve Spojených státech 107 reaktorů v provozu, ve výrobě nebo již prodaných a jaderná energetika a očekávání s ní spojená nabíraly na síle. Roku 1971 pronesl Glenn Seaborg, předseda americké Komise pro jadernou energetiku a držitel Nobelovy ceny za chemii, k účastníkům Čtvrté mezinárodní konference o mírovém využití jaderné energie řeč, která představila vize mnohem odvážnější než ty Straussovy z roku 1954.7 Seaborg tvrdil, že do roku 2000 bude kvalita života většiny lidí na této planetě několikanásobně vyšší právě díky „neuvěřitelným výhodám“ jaderné energetiky. Štěpení v jaderném reaktoru by nejen zabezpečilo dodávky elektřiny takřka pro celý svět, ale i naprosto přeměnilo světovou produkci potravin. Seaborg obnovil myšlenku výstavby obřích jaderných komplexů (tzv. nuplexů), která byla později rozvíjena v národní laboratoři Oak Ridge.8 Nápad pochází z roku 1956 a autorem je Richard L. Meier. Komplexy měly být budovány v okolí velkých jaderných elektráren v pobřežních pouštních oblastech a zajišťovat dostatek energie pro průmysl, na odsolování mořské vody, pro výrobu syntetických hnojiv a intenzivní kultivaci mnoha plodin s cílem zúrodnit a obydlet pouštní oblasti. Mezi další jaderné „zázraky“ patří tvrzení, že do roku 2000 bude televizní vysílání přenášeno pomocí obřích pozemských stacionárních satelitů poháněných jadernými reaktory, po mořích se budou prohánět tankery a jiné obchodní lodě na jaderný pohon; nerosty se budou těžit pomocí jaderných výbušnin, které budou dále sloužit k přetváření zemského povrchu a výstavbě nových kanálů a přístavů na Aljašce a na Sibiři, což umožní mimo jiné měnit tok řek. A díky jadernému pohonu se člověk dostane až na Mars.9 Ve spolupráci s fyzikem Williamem Corlissem vymyslel Seaborg podzemní města, tzv. „spodní pohraničí“, které bude vystavěno za pomoci jaderných výbuchů. Divoká příroda opět ovládne povrch země, kam si budeme moci kdykoli pohodlně zajet pomocí výtahů.10 Vyznění bylo jasné: Bez jaderné energie začne populace postupně upadat. Seaborgovy fantazie ale nebyly blouzněním jednotlivce. Mnoho odborníků



předvídalo podobný průběh, jen s poněkud menším vizionářským zápalem. David J. Rose, vedoucí odborník na jadernou energetiku na Massachusetts Institute of Technology, poznamenal, že ceny ropy z let 1973–74 „potvrdily, co už bylo zřejmé před několika lety: nutnost přejít z elektrické energie na energii jadernou. Další způsoby využití jádra pak nejsou vyloučené.“ Představa, že do roku 2000 budeme disponovat jadernou energií o síle více než 1 TW, mu přišla naprosto reálná. Jaderná energie pro něj znamenala „největší technický ‚skok‘ v historii s nedozírnými možnostmi“.11 Držitel Nobelovy ceny za fyziku za výzkum jaderných reakcí uvnitř hvězd z roku 1967 Hans Bethe prohlásil, že „prudký rozvoj výroby elektřiny z jádra není otázkou volby, ale je naprosto nezbytný.“12 Po celá sedmdesátá léta 20. století to díky optimistickým zprávám o nákladech na výstavbu amerických jaderných reaktorů vypadalo, že toto nadšení má své opodstatnění. Šest jaderných zařízení na výrobu elektřiny postavených v letech 1970–74 společností Commonwealth Edison z Chicaga stálo 147–280 dolarů/kWe, zatímco zařízení poháněná uhlím zprovozněná v letech 1965–75 stála 113–218 dolarů/kWe. Jenže toto srovnání je zavádějící. Nižší provozní náklady jaderných elektráren (téměř o 20 %) byly zapříčiněny vyššími cenami paliva a nezbytnou instalací vypírek spalin v elektrárnách spalujících uhlí, které odstraňují oxid siřičitý z proudu spalin. Provozní náklady zařízení bez odsiřovacích technologií pak byly srovnatelné s náklady jaderných zařízení. To vedlo Rossina a Riecka k závěru, že „jaderné elektrárny představují výbornou investicí a šetří spotřebitelům nemalé peníze.“13 První zvýšení cen surové ropy organizací OPEC v letech 1973–74 mělo logicky jen posílit pozici výroby elektřiny z jádra, která slibovala snížení závislosti na drahých a stále více nejistých dodávkách z Blízkého východu.

ÚSTUP JÁDRA Pětinásobně vyšší ceny ropy však měly ve skutečnosti negativní dopad na osud jaderné energetiky. Vysoké ceny ropy spolu s vysokou inflací, pomalým ekonomickým růstem a opožděnými snahami o šetření s elektřinou zapříčinily obrat v desetiletí trvajícím trendu každoročního zvyšování poptávky po elektřině. Poptávka se do roku 1970 zdvojnásobila zhruba každých deset let a roční růst činil asi 7 %. Po roce 1973 však růst poptávky poklesl na dvě až tři procenta ročně a v některých oblastech a státech nastala dokonce několik let trvající stagnace. Nedostatek kapacit z počátku sedmdesátých let tak v USA vystřídal v osmdesátých letech jejich nadbytek. A to byl jen jeden z hlavních důvodů, proč výroba elektřiny z jádra nejdříve stagnovala a pak byla utlumena. Kvůli vysoké poptávce a výstavbě nových elektráren z počátku let sedmdesátých vznikl nedostatek kvalifikovaných pracovních sil a výstavba se začala opožďovat. Nešikovná nařízení týkající se energetiky situaci nijak nezlepšila. Velké průtahy a obrovský nárůst nákladů se staly normou. Na začátku sedmdesátých let trvala výstavba jaderného zařízení zhruba 50 měsíců, na počátku osmdesátých let to bylo už 130 měsíců. Během té doby stoupala poptávka po kvalifikované pracovní síle každý rok o více než třináct procent. K 1. 1. 1971 existovalo v USA zhruba 100 předpisů a norem týkajících se provedení a stavby jaderné elektrárny a do roku 1975 se toto číslo přehouplo přes 1 600. Během dalších tří let bylo každý pracovní den schváleno v průměru 1,3 předpisů či zákonů o jaderné energetice.14



Náklady jednotlivých jaderných zařízení začaly v důsledku této politiky prudce růst (viz obrázek 2-1). Odhad ceny stavby jaderné elektrárny započaté v roce 1980 a dokončené v roce 1992 činil 3 000 dolarů/kWe. Jaderná elektrárna dokončená ani ne po šesti letech stavebních prací v roce 1975 přišla na pouhých 240 dolarů/kWe. A situace se dále zhoršovala: Elektrárna Diablo Canyon v Kalifornii stála oproti původně plánovaným 450 milionům dolarů plné 4,4 miliardy dolarů. Výstavba jaderné elektrárny v Shoreham ve státě New York se protáhla o devět let a stála 6 miliard dolarů oproti plánovaným 241 milionům. Koncem osmdesátých let bylo zvyšování nákladů natolik neúnosné, že byla provedena důkladná analýza rozestav ných jaderných elektráren a ukázalo se, že nejlevnější variantou by bylo tyto elektrárny ani nedostavět, s výjimkou zařízení na jihovýchodě země. A skutečně taky mnoho z těchto elektráren dokončeno nebylo.15



Po roce 1978 už nebyla připravována ani jedna stavba jaderné elektrárny na území Spojených států a výstavba třinácti elektráren zahájená mezi roky 1974 a 1978 byla nakonec zrušena. V polovině osmdesátých let bylo jasné, že původním vizím o jaderné energii bude těžké dostát. Nejsmělejší odhady během sedmdesátých let předpovídaly, že v roce 2000 budeme mít po celém světě k dispozici 4 TW elektřiny z jaderných elektráren, a podle prohlášení Mezinárodní agentury pro atomovou energii (International Atomic Energy Agency) měl instalovaný výkon všech jaderných reaktorů činit 2,5 TWe. Tyto odhady pro rok 2000 klesly do roku 1980 na méně než 1 TW a do roku 1990 dokonce pod 500 GW, což je méně než pětina původně odhadovaného množství (obrázek 2-2).16 Skutečná čísla jsou ale ještě nižší – v 438 provozech bylo roku 2000 vyrobeno 351 GWe elektřiny.17

RYCHLÉ MNOŽIVÉ REAKTORY – NADĚJE? Ačkoli byl ústup jádra evidentní, objevila se nová naděje. Většina světových odborníků se shodovala v tom, že reaktory chlazené vodou či plynem jsou jen dočasným řešením a budou nakonec nahrazeny rychlými množivými reaktory chlazenými tekutým kovem. V nich se používají rychlé neutrony, uvolňované z paliva obohaceného velkým množstvím izotopu uranu U235 a dochází k přeměně neštěpitelného izotopu U238 na štěpitelný izotop



plutonia Pu239. Díky množivému charakteru reakce pak vzniká nejméně o 20 % více paliva, než se spotřebuje na samotný proces. Tekutý sodík funguje v reaktoru díky své výborné tepelné vodivosti a nízké ceně jako chladivo. O množivém reaktoru uvažoval už v roce 1943 Leo Szilard a o dva roky na to přišli Alvin Weinberg a Harry Soodak jako první s technologickým provedením reaktoru chlazeného sodíkem. První výroba elektřiny z jádra na světě proběhla s pomocí generátoru v Idaho Falls v roce 1951; stačila na osvětlení čtyř 200W žárovek a posléze k osvětlení celé budovy, v níž se zařízení nacházelo.18 Rekordní množství tlakovodních reaktorů zadaných do výroby v USA vedlo Weinberga k výroku, že „množivý jaderný reaktor bude úspěšný“, a předvídal mu „skvělou budoucnost, jádro se pravděpodobně stane dominantním zdrojem energie.“19 Podobně se vyjádřila i společnost Westinghouse Electric, která viděla v jaderné energetice „úžasné výhody, neboť pro lidstvo rozšířila počet zdrojů energie.“20 Množivé reaktory měly být dle tvrzení společnosti General Electric z roku 1974 komerčně využívané do roku 1982 a do roku 2000 pak měly vyrábět více než polovinu tepla v USA.21 Na obrázku 2-3 je znázorněna „předpověď“ společnosti General Electric, dle které mělo dojít po roce 1981 k prudkému poklesu výstavby nových jaderných štěpných reaktorů (na obrázku označených jako lehkovodní reaktory, LVR), zastavení výstavby energetických zařízení na fosilní paliva po roce 1989; množivé reaktory pak měly v USA po roce 1992 převzít úlohu dominantního výrobce elektřiny.



Odborníci z jiných zemí se nechali těmito vizemi inspirovat a během sedmdesátých let 20. století se projekty na rychlé množivé reaktory chlazené tekutým kovem rozběhly v Sovětském svazu, Velké Británii, Francii, Německu, Itálii a Japonsku, stejně tak jako v USA. Dostavba amerického demonstračního množivého reaktoru byla původně plánována na rok 1975 a náklady se měly pohybovat kolem 100 milionů dolarů. Postupně se rok dokončení posunul až na 1982 s odhadem nákladů kolem 675 milionů dolarů a roku 1983 byl projekt definitivně ukončen. Důvodem byla nehospodárnost provozu zapříčiněná klesajícími cenami uranu a rostoucími náklady na zařízení sloužící k oddělování plutonia z vyhořelého paliva.22 Francouzi sice v roce 1986 dokončili výstavbu množivého reaktoru Superphénix v Creys-Malville s instalovaným výkonem 1 200 MW, ale během příštích jedenácti let byl reaktor v plném provozu po dobu necelých deseti měsíců. A v únoru 1998 francouzský premiér Lionel Jospin oficiálně oznámil, že reaktor Superphénix bude odstaven. Japonský množivý reaktor byl zprovozněn roku 1994, ale odstaven byl hned rok na to poté, kdy ze sekundárního chladicího okruhu uniklo více než 600 kg tekutého sodíku.23 V historii technického pokroku jen zřídka najdete podobné technické přehmaty, a to na mezinárodní úrovni. Navzdory desetiletím odvážných vizí, pečlivým a nákladným přípravám a vývoji a desítkám miliard vloženým do výroby prototypů, nesplnil množivý reaktor ani jedno z očekávání. Jeho výzkum nadále pokračuje (zejména v Asii, Číně, Indii, Japonsku a Jižní Koreji), ale rozhodně se nerýsuje žádné komerční využití. Běžným jaderným reaktorům se oproti tomu podařilo etablovat ve více než 30 zemích světa navzdory tomu, že úspěch těchto narychlo vyvíjených zařízení nikdy nesplnil původní očekávání. Jaderná energetika se tak v některých státech stala významným hráčem. V roce 2008 bylo na celém světě v provozu 439 jaderných elektráren s celkovým čistým instalovaným výkonem zhruba 371 GW, což představuje pouhých 11 % z celosvětově dostupných kapacit. Roční využití jaderných reaktorů, tj. doba, po kterou jednotky skutečně vyrábí elektřinu, je ale významně vyšší než u zařízení na fosilní paliva či vodní elektrárny. Správně provozovaná jaderná elektrárna může vyrábět elektřinu až z 95 % roční produkční kapacity a současný průměr v USA činí téměř 92 %, což je podstatný rozdíl oproti hodnotě 75 % z roku 1995.24 Pro srovnání: Roční využití instalovaného výkonu uhelných elektráren je zhruba 60 až 75 % , vodní elektrárny zhruba 40–60 % a u větrné elektrárny je to pouze 25 %. Z jaderných elektráren tedy dnes díky jejich vysokému ročnímu využití pochází téměř 16 % elektřiny na světě.25 Tento podíl je v některých státech podstatně vyšší: Ve Francii dosahuje 78 %, v Japonsku 30 % a v USA téměř 20 %.26 Dodejme, že některé jaderné elektrárny patří mezi největší zařízení na výrobu elektřiny na světě. Instalovaný výkon elektrárny běžně přesahuje hodnotu 1 GW a v některých případech dokonce 5 GW; výkon jednotlivých turbogenerátorů se pohybuje mezi 200 MW a 800 MW. Oproti tomu výkon největší větrné turbíny dosahuje 5 MW a největší sestava fotovoltaických článků má špičkový výkon kolem 4–6 MW. Jaderná energetika tedy funguje jako spolehlivý, značně výkonný zdroj výroby elektřiny s vysokým využitím instalovaného výkonu a je ideálním doplňkem k obnovitelným zdrojům energie, které momentálně nabízí nízký výkon, středně vysoký faktor vytížení a nepředvídatelný provoz s častými výpadky.



NOVÉ ARGUMENTY PRO JADERNOU ENERGII Elektřina z jaderných elektráren neprodukuje v podstatě žádné emise oxidu uhličitého a díky tomu si jaderná energetika získala mnoho nových přívrženců.27 Mezi ně patří i bývalí zavilí odpůrci Patrick Moore, jeden ze zakladatelů hnutí Greenpeace,28 a James Lovelock, autor teorie Gaia, která chápe Zemi jako seberegulující se nadorganizmus.29 Společně s mnoha jinými vidí v jaderné energetice nejlepší a nejdostupnější možnost, jak odvrátit eskalující, ne-li katastrofické globální oteplování. To je ovšem otázka, protože i kdyby elektřina z jádra dokázala pokrýt desetkrát více poptávky, než je tomu dnes, kumulativní emise oxidu uhličitého dle předpovědí na období 2000–2075 by poklesly jen o 15 %.30 Jenže hrozba globálního oteplování už přiměla nejednoho změnit názor a další zvyšování cen ropy od roku 2005 jen umocnilo volání po masivním rozšíření jaderné energetiky. Otevřenost k této možnosti dokazují i titulky v dříve skeptických odborných časopisech: „Chystá se návrat přátelského jádra?“;31 „Jaderná reinkarnace“;32 nebo „Jádro se vrací.“33 Dalšímu vývoji ale stojí v cestě velká překážka – obavy veřejnosti o bezpečnost jaderné energetiky. Jaderná energetika byla už od svých počátků kvůli specifickému vývoji, náročnosti a souvisejícím rizikům doprovázena určitou mírou skepticismu.34 Nedůvěra americké veřejnosti se prohloubila po havárii v jaderné elektrárně Three Mile Island v Pennsylvánii roku 1979. Následkem havárie bylo zničeno zhruba 70 % jaderného reaktoru, který se z poloviny úplně roztavil.35 Dlouholetý odpor k jaderné energetice nabyl v Evropě na intenzitě po havárii jaderné elektrárny v Černobylu na Ukrajině v roce 1986. Roztavení reaktoru zde mělo daleko větší rozsah a uvolnilo tehdy do ovzduší radioaktivitu rovnající se zhruba 5 % radioaktivního jádra reaktoru.36 Za situace, kdy se mrak radioaktivního prachu šířil přes kontinent a kontaminoval rozsáhlé oblasti východní a severní Evropy, bylo vcelku nepodstatné, že havárii zapříčinila kombinace špatně zkonstruovaného reaktoru, chabé struktury kontejnmentu, neadekvátních provozních postupů a nekvalifikované obsluhy (k takovéto souhře v žádné elektrárně na Západě nedošlo). Veřejnost nereagovala ani na skutečnost, že skutečné dopady havárie na zdraví nejsou tak tragické, jak se z počátku předpokládalo.37 Disproporce mezi opakovanými ujištěními o tom, jak je provoz jaderných elektráren bezpečný, a záběry evakuovaných ukrajinských obyvatel, nemocných dětí a území opuštěných po havárii je natolik velká, že Černobyl bude ještě po dlouhá desetiletí zejména v Evropě „jaderným strašákem“. Každý student komparativní analýzy rizik pozná, že roky studií a provozních zkušeností nezaručí, že jaderná energetika je přijatelná volba. Po útoku na World Trade Center se tak ke strachu z radioaktivního odpadu, skutečných nákladů na jadernou energii, strachu z jaderné havárie, krátkodobých a dlouhodobých dopadů na životní prostředí a obav ze spojitosti jaderné energetiky s šířením jaderných zbraní připojily ještě obavy z jaderného terorismu.38 Enrico Fermi si byl vědom obav o skladování jaderného odpadu spolu se strachem z jaderného terorismu už před druhou světovou válkou a prohlásil, že „není vůbec jisté, zda se veřejnost smíří s energetickým zdrojem, který produkuje obrovské množství radioaktivity a může být zneužit teroristy.“39 Je s podivem, že ani během padesáti let existence komerčně využívaných jaderných elektráren jsme se nepokusili se s těmito riziky nějak vypořádat. Pokud má nastat nový globální jaderný věk, je jasné, že jeho základem musí být lepší, účinnější a několikanásobně spolehlivější a bezpečnější jaderné elektrárny než ty,



které se staví už více než 25 let.40 Nejradikálnějším řešením by bylo provozovat jaderné elektrárny pod zemí bez výměny paliva, jak navrhoval už Edward Teller v jednom ze svých posledních příspěvků.41 Po tomto výkladu je tedy více než zřejmé, že jakýkoli významný návrat jádra se v brzké době nekoná ani v Severní Americe, ani v Evropě. V současné době navyšují kapacitu výroby a plánují další rozšiřování výroby elektřiny z jádra Francie (její úspěšná jaderná koncepce využívá modulárního provedení tlakovodních reaktorů společnosti Westinghouse), Japonsko, Jižní Korea, Indie, Rusko a zejména Čína, která chce z jádra do roku 2020 vyrábět 40 GW elektřiny a tuto hodnotu pro dané období nedávno navýšila na neuvěřitelných 70 GW.42 Pro srovnání – kapacita výroby elektřiny z jádra v USA činí 100 GW.43 Bude ale zapotřebí mnohem razantnějších změn. Pokud by si jaderná energetika chtěla alespoň udržet stávající podíl na výrobě elektřiny do roku 2030, musel by se od roku 2009 každých šestnáct dní zbudovat jeden gigawatový reaktor, což je vzhledem k současné ekonomické situaci vysoce nepravděpodobné.44

ÚSPĚŠNÝ PROPADÁK Už vícekrát jsem označil výrobu elektřiny pomocí jaderného štěpení za úspěšný propadák.45 Žádný jiný způsob primární výroby elektřiny nebyl uveden na trh tak rychle jako první generace jaderných reaktorů. Mezi první řízenou řetězovou štěpnou reakcí, která proběhla 2. prosince 1942 na University of Chicago, a masivní výstavbou po roce 1965 neuběhlo ani 25 let. Ale ani jeden z možných způsobů výroby elektřiny nezůstal tolik pozadu za původními očekáváními.46 A žádnému z energetických odvětví se nedostalo takové štědré finanční podpory jako právě jádru. Více než 96 % veškerých dotací, tedy zhruba hodnota 145 miliard amerických dolarů v roce 1998, přidělovaných americkým Kongresem na výzkum a vývoj v oblasti energetiky v letech 1947 až 1998, obdržel právě jaderný průmysl.47 V celosvětovém měřítku je nyní výroba elektřiny z jádra stejně důležitá jako elektřina z vodních elektráren a přiměřený nárůst kapacity by mohl tento dnes zhruba 20% podíl na dalších deset až dvacet let udržet. Finanční stránka výroby elektřiny z jádra byla vždy kvůli existenci mnoha externích faktorů (zdravotní následky těžby uranu, náklady na odstavení jaderných reaktorů) poněkud mlhavá. Alarmující je zejména skutečnost, že žádná ze zemí, a to ani „jaderná“ Francie, dosud nepředložila uspokojivý způsob trvalého uložení v podstatě malého objemu vysoce radioaktivního odpadu, který se rozkládá tisíce a tisíce let. To samozřejmě neznamená, že bychom měli jadernou energii zavrhnout. Je však zřejmé, že vlády zemí dosud nepochopily rizika související s jádrem a s touto problematikou zachází způsobem po výtce byrokratickým. Takové jednání je o to nepochopitelnější, když si uvědomíme, že jaderná energetika je jediný momentálně dostupný zdroj energie s nízkou uhlíkovou stopou schopný produkovat elektřinu v řádech gigawattů. Jaderná energetika by tedy měla zůstat významným hráčem při boji s globálním oteplováním; bylo by však naivní se domnívat (jako činí někteří), že v horizontu příštích deseti až třiceti let půjde o jedinou a dokonce nejúčinnější možnost, jak se vyrovnat



s nastalými globálními obtížemi. Jeví se mi tedy moudré vnímat výrobu elektřiny z jádra jako skromný příspěvek do celosvětové energetické bilance.

DODATEK K ČESKÉMU VYDÁNÍ Pokrok a překážky týkající se elektromobilů, větrných turbín a biopaliv jsou otázkou postupně se objevujících procesů a změn priorit. Co se ale týče výroby elektřiny z jádra, chci v tomto dodatku představit tři zásadní zlomy, které jistě pochopí všichni, kteří sledovali světové dění po roce 2010. Prvním zlomem je havárie několika reaktorů v japonské jaderné elektrárně Fukušima Dai-ichi v březnu 2011. Tato nejvíce sledovaná a rozebíraná havárie moderních dějin měla dva okamžité důsledky – Japonsko přerušilo provoz ve všech reaktorech a Německo se rozhodlo uspíšit konec výroby elektřiny z jádra. Oba tyto kroky byly podrobeny mnoha analýzám z technického hlediska, i co se týče hospodářských a strategických důsledků. Síla tsunami, které udeřilo v březnu 2011, mohla být s velkou přesností určena s pomocí nezpochybnitelných důkazů (kámen, na kterém je vidět výška hladiny posledních záplav, sedimenty v rýžových polích – naplavené usazeniny – které potvrzují rozsah tsunami). Bylo tak jen otázkou času, až osídlení a zábor severovýchodního pobřeží, kde se oceán ohlašoval už mnohokrát dříve, znásobí zkázu této oblasti. Rychlejší evakuace níže položených oblastí by zachránila více životů, ale škodě na majetku se nedalo zabránit. To, čemu se ale dalo vyhnout, byla samotná havárie ve Fukušimě. Jde především o technické selhání způsobené nevhodnou konstrukcí, špatným vedením a hloupostí podniku umocněné nedostatečným vládním dohledem. Závažné chyby při řešení důsledků katastrofy celou situaci jen zhoršily (chronologický sled událostí najdete v článku Strickland 2011). Hluboká nedůvěra k jaderné energetice tak jen vzrostla. Koichi Kitazawa, ředitel odborné komise Nadace iniciativy pro obnovu Japonska a bývalý předseda Japonské vědecko-technické agentury, pravděpodobně nejpřesněji vystihl podstatu bezprostředních důsledků: Takzvané „úřady“ a „odborníci“ ztratili důvěru obyvatel Japonska, kteří denně po dobu několika měsíců sledovali zprávy o radiaci unikající z postižených reaktorů. Nebyli schopni jasně a přehledně vysvětlit okolnosti havárie ani představit rozumná opatření na její likvidaci (Kitazawa 2012). Závažnost havárie je patrná z koncentrací radioizotopů (Stohl et al. 2011). Měření potvrdila, že množství xenonu 133 (tento izotop je pro člověka neškodný) představovalo největší únik radioaktivního ušlechtilého plynu v historii, nepočítaje testy jaderných bomb. Koncentrace v ovzduší 2,5krát přesahovala koncentrace tohoto plynu při černobylské havárii z roku 1986. Celkové koncentrace cesia 137 dosáhly úrovně 42 % hodnot při havárii v Černobylu. Téměř 2 % radioaktivních látek z jádra reaktorů 1-3 a bazénu s vyhořelým palivem unikla do atmosféry. Tento škodlivý izotop má poločas rozpadu 30 let a značně kratší poločas rozpadu v lidském těle (jeden až tři měsíce).



Francie byla před jadernou havárií ve Fukušimě jedinou velkou světovou ekonomikou, která závisela na jádru více než Japonsko. Podíl elektřiny vyráběné štěpením činil 74,1 % ve Francii, 29,2 % v Japonsku, 28,4 % v Německu, 19,6 % v USA a 15,7 % ve Velké Británii (WNA 2012). V roce 2010 byla navíc uveřejněna energetická koncepce, dle které mělo Japonsko do roku 2030 zprovoznit dalších čtrnáct nově vybudovaných reaktorů. Během několika měsíců po havárii ve Fukušimě byly postupně uzavřeny všechny aktivní reaktory a bylo rozhodnuto, že reaktory nebudou opětovně spuštěny, pokud to výslovně nepovolí místní samospráva. Následovala úsporná opatření, průmysl přesunul část své poptávky po elektřině na noční proud a lidé všelijak omezovali svou spotřebu. Poptávka během roku 2011 klesla na 80 % běžných hodnot a nedošlo k žádným lokálním výpadkům proudu. Jenže velké, energeticky náročné hospodářství nemůže fungovat bez 30 % dodávek elektřiny donekonečna. Bude potřeba se rozhodnout, k jakým zdrojům se do budoucna obrátit. Rozhodnutí Japonska zavřít všechny aktivní reaktory (před březnem 2011 jich bylo 54) bylo nejdřív vnímáno jako unáhlená, leč pochopitelná reakce na katastrofu takovýchto rozměrů. Brzy ale bylo zřejmé, že veřejnost dříve nakloněná jadernému průmyslu, radikálně přehodnotila svůj postoj a dožaduje se uzavření všech jaderných elektráren. Japonsko se 128 miliony obyvatel představuje třetí největší ekonomiku světa a má vysoký podíl energeticky náročného výrobního průmyslu. Svou závislost na dovozu drahých paliv snižovalo po celá desetiletí právě jádrem a rozhodnutí ukončit provoz jaderných elektráren je tedy vskutku obrat o 180 stupňů. Japonsko významnou ztrátu elektřiny z jaderných elektráren kompenzovalo snížením spotřeby a zvýšením dovozu. Omezilo spotřebu elektřiny a všemožnými způsoby snížilo poptávku, v čemž je tato země pravděpodobně lepší než kterákoli jiná. V zimě se nevytápěly pokoje, v létě nejela klimatizace a rozvrh odběru elektřiny průmyslovými podniky byl přeorganizován. Dlouhotrvající kladná obchodní bilance se kvůli nárůstu množství dováženého paliva na výrobu elektřiny (uhlí, zemní plyn) dočasně obrátila do záporných čísel a samozřejmě také stouply roční emise skleníkových plynů. Je zřejmé, že v Japonsku ztratila jaderná energetika svého klíčového podporovatele, protože tato poslední západní země, které ještě nedávno plánovala výstavbu nových reaktorů, aby snížila závislost na dovozu uhlovodíků, učinila dalekosáhlá a nekompromisní rozhodnutí od jádra ustoupit. Rozhodnutí Německa odstavit do roku 2022 všechny jaderné reaktory není ani tak překvapující v tom smyslu, že velká část obyvatelstva byla vždy proti jaderné energetice, ať už z principu nebo v reakci na černobylskou havárii z roku 1986. Pozoruhodné je, že Německo se k tomuto kroku odhodlalo samo a dobrovolně. Většina německé veřejnosti se zabývala podstatně jinou problematikou eurozóny a rozhodně se nezasazovala o takto radikální změnu, která zablokovala téměř čtvrtinu domácí výroby elektřiny. Vládnoucí strana nekonzultovala odklon od jádra ani s německými podniky, které už tak doplácely na energetickou politiku, která upřednostňuje drahou energii z obnovitelných zdrojů, a tak prohlášení z května 2011 překvapilo nejednoho. Už vícekrát jsem označil jadernou energetiku za úspěšný propadák: Úspěch spočívá v obrovském přínosu pro lidstvo, propadákem je opakované zklamání nadějí do ní vkládaných. Domnívám se, že havárie ve Fukušimě, odklon japonské veřejnosti od jádra a rozhodnutí Německa skončit s jadernými elektrárnami přesunuly ručičku



na vahách osudu jaderné energetiky spíše k propadáku a nic nenasvědčuje tomu, že by se na tom mělo cokoli změnit. Čína, Indie a také Rusko plánují výstavbu dalších jaderných elektráren, USA hovoří o nové generaci bezpečných a hospodárných štěpných reaktorů. Jenže všechny tyto plány a přísliby nezní moc přesvědčivě. Jaderná energetika samozřejmě není mrtvá, stále ještě dodává do celosvětové sítě zhruba 13 % elektřiny, ale její budoucnost je mnohem nejistější, než tomu bylo před březnem 2011.

3 MÝTY O DECENTRALIZOVANÉ ENERGETICE V říjnu 1976 uveřejnil časopis Foreign Affairs dlouhý článek Amoryho Lovinse s názvem „Energetické strategie: Nezvolená cesta.“ Na konci článku ocitoval poslední strofu z básně Roberta Frosta „Nezvolená cesta“: „dvě cesty se dělily, já šel tou, kde jich šlo méně přede mnou.“1 Lovins se také vydal po nevyšlapané cestě a vymezoval se vůči mainstreamové, zaběhnuté energetické koncepci USA, která obhajovala centralizovanou energetiku, navyšování dodávek energie a zejména výroby elektřiny. Oproti této strategii razil Lovins cestu alternativních energií, které spojují „odhodlání účinně využívat energii“ s „rychlým vývojem obnovitelných zdrojů energie, které množstvím a kvalitou odpovídají potřebám koncového uživatele.“1 Lovins ani v nejmenším nepochyboval o důsledcích své volby. S první cestou jsou spojeny obrovské ekonomické a sociopolitické problémy, které v podstatě nelze překonat, zatímco druhá cesta dle Lovinse nabízí nespočet ekonomických, sociálních a geopolitických výhod včetně ukončení jaderného zbrojení na celém světě. „Je třeba si uvědomit, že nelze jít po obou cestách současně,“ napsal Lovins. „Musíme si mezi těmito dvěma cestami vybrat dřív, než nám jaderné zbrojení zatarasí obě.“2 Lovins nepředpokládal, že by alternativní energie, mezi které řadil fotovoltaiku i tepelné solární kolektory, potřebovaly technické vylepšování. Dle jeho slov šlo o „normální zdroj energie, nic speciálního“. Představoval si, že je možné v USA vybudovat ekonomiku založenou z velké části nebo zcela na přeměně slunečního záření s použitím dostupných technologií, které jsou už ve své podstatě úsporné.

PŘEDNOSTI DECENTRALIZACE Lovins se dopustil mnoha povšechných prohlášení, ve kterých bylo málo prostoru pro pochybnosti a odbornou diskusi. „Obnovitelné zdroje energie [. . .] jsou nám kdykoli k dispozici, ať už je využíváme či nikoli,“ a „využívání alternativních zdrojů energie přesně odpovídá potřebám koncových uživatelů díky volné distribuci většiny přírodních energetických toků“ byla jedna z Lovinsových nejodvážnějších prohlášení.3 Dále tvrdil, že decentralizovaná výroba elektřiny může snížit či úplně eliminovat jinak nevyhnutelné náklady


MÝTY O DECENTRALIZOVANÉ ENERGETICE

na distribuci (např. náklady na vedení, transformátory, výpočetní techniku, administrativní zaměstnance apod.). Úspory v této oblasti pak bohatě vyváží náklady na roztříštěnou infrastrukturu menších systémů výroby. Na decentralizaci a nutnost držet systém v malém měřítku se však nesmělo sáhnout. Lovins sice připouštěl, že mohou vznikat i středně velké energetické systémy pro potřeby městských čtvrtí nebo vesnic, nikdy však nic silně centralizovaného. Dále se opět poněkud sebevědomě domníval, že s alternativní energetikou přichází „úžasný technologický pokrok“. Bude možné přeměnit odpad ze zemědělství a lesnictví včetně městského komunálního odpadu na metanol a jiná biopaliva, což „zajistí dostatečné množství energie pro efektivní dopravu v USA.“4 Lovinsova cesta alternativních zdrojů nabízela více než jen možnost, jak účinně a přitom nenásilně vyřešit problémy světové energetiky. Využívání těchto zdrojů pro něj bylo nejen šetrnou, ale i „elegantní“ cestou, kterou jistě ocení každý technik. A nesporně by přispěla k rovnosti mezi lidmi a stabilnímu světovému řádu, protože decentralizovaná přeměna energie v malém měřítku má výhody především pro chudé. Demokracie by se začala budovat „od zdola“, místní společenství by tak získala sebevědomí a alternativní zdroje by jim poskytovaly potřebnou soběstačnost v podobě ekologicky šetrné volby oproti destruktivní a riskantní cestě tradičních energií.5 Článek citoval 36 publikací, ale Lovins v něm nezmínil ani jednou svou očividně největší inspiraci. „Malé je milé“ (Small is Beautiful), útlou knížečku britského ekonoma, statistika a poradce Národní rady pro uhelné hospodářství Ernsta F. Schumachera, která učinila z tohoto autora obhájce malého.6 Jeho pojetí ekonomického rozvoje bylo založeno na čtyřech maximách: Je-li to možné, upřednostňujte procesy provozované v malém měřítku, omezujte jejich finanční náročnost, zjednodušte je a ať jsou co nejméně invazivní. Schumacherova díla se chopili zastánci nového konceptu spravedlivého ekonomického rozvoje a udělali z něj teoretický základ technologií, kterým se začalo říkat přiměřené technologie či technologie střední cesty. Tyto jednoduché technologie uplatňované v malém měřítku byly v očividném protikladu k velkým, přetechnizovaným koncepcím, které opakovaně nedokázaly uspokojit potřeby chudých, lidnatých států (ať už se týkaly pracovních míst, potravin nebo energie). Lovinsův článek ve Foreign Affairs je tedy bezpochyby třeba vnímat jako jakýsi energetický pandán k obecnějším principům navrženým Schumacherem. Než se ale začnu věnovat podstatě článku, rád bych upozornil na Lovinsovu dezinterpretaci Frostovy básně. Lovins chápe rozhodování se mezi dvěma cestami jako volbu buď–anebo mezi dvěma energetickými koncepcemi (tradiční versus alternativní cesta), pro básníka se ale jedná o rovnocenné možnosti („a byl bych tak rád nelenil, šel oběma a zvěděl, co tají) a určitě nechtěl, abychom tyto dvě možnosti chápali jako nesmiřitelné protiklady („Šel po druhé, která se nabízela“), ale spíše jako akt nelehké volby. Lovins nakonec předpověděl správně alespoň jednu věc – budoucnost tradiční energetiky, kterou ve své práci nastínil, skutečně nikdy nenastala. To samozřejmě není žádné překvapení, protože Lovinsovi stačilo vyzvětšovat její extrémní polohu (mýtus o všemocné jaderné energii) a dokazovat, že k takovéto budoucnosti nesmí dojít a ani nedojde.



Lovins začal s agresivní kritikou jaderné energetiky na počátku 70. let a opakovaně dekonstruoval nabubřelá očekávání týkající se jejího rozvoje. Přinášel detailní kritiku bezpečnostních, environmentálních a politických důsledků jejího potenciálního dominantního postavení na trhu. Lovins díky této průpravě představil extrémní verzi mýtu o tradiční energetice, kterou doplnil další energetickou předpovědí. Dle jeho propočtů mělo být do roku 2000, kdy by Spojené státy spotřebovávaly 150 EJ primární energie, 800 jaderných reaktorů, pokud by nekontrolovaný rozvoj jaderné energetiky pokračoval stále stejným tempem. Patnáct let po napsání článku do Foreign Affairs se Lovins ve své další práci zamýšlel nad dosavadním vývojem a kvitoval, že k „dominanci tradiční energetiky skutečně nedošlo a nedojde.“7 To je určitě pravda. Na mapě dnešního světa nevidíme pobřeží lemovaná nuplexy s multigigawattovými reaktory, počet štěpných reaktorů ve světě nedosáhl mnoha tisíc a množivé reaktory se nestaly dominantním zdrojem pro výrobu elektřiny.8 V tomto směru měl Lovins naprostou pravdu. Lovins se ovšem zapomněl zmínit o očividném přešlapu, který uvedl ve svém předchozím článku. Jím předpovězený vývoj alternativních zdrojů energie byl dokonce na hony vzdálen možnostem z roku 1976, kdy tvrdil, že přeměna energie z obnovitelných zdrojů „velmi brzy nahradí většinu ropy a plynu, které nyní používáme“. Jenže ani v roce 1992 to nevypadalo na žádný takovýto epochální přechod k novým energetickým zdrojům, a tak se Lovins v článku mohl věnovat pouze úvahám o tom, jak nahradit naši spotřebu uhlovodíků. O dvacet let později je situace stejná.

ALTERNATIVNÍ ZDROJE DNES Na začátku třetího tisíciletí nebyly alternativní zdroje energie (malé, decentralizované jednotky, využívající zejména obnovitelné zdroje energie) primárním zdrojem energie ani v jedné z významných světových ekonomik a v dodávkách energie tvořily pouze zanedbatelný zlomek. Lovins se domníval, že alternativní energetika by si v roce 2000 vyžádala pouze 100 EJ, což je hodnota v podstatě totožná se skutečnou poptávkou po energii v USA v tomto roce a o třetinu nižší než nadsazené hodnoty tradiční energetiky. Zatímco celkový výkon odhadl Lovins velmi přesně, v detailech, kolik procent bude náležet tomu kterému energetickému zdroji, se kolosálně mýlil. Dle něj mělo 29 % energie pocházet z uhlí, 33 % z ropy a plynu a 33 % z alternativních zdrojů energie. Ve skutečnosti ale čísla vypadala následovně: 23 % pro uhlí, 62 % pro ropu a plyn, 8 % pro jadernou energetiku a 3,2 % pro výrobu elektřiny ve vodních elektrárnách.9 Obnovitelné zdroje energie, mezi které se dle Lovinsových kritérií pro alternativní zdroje nepočítají obří vodní elektrárny, dodávají v USA pouze 4 % celkové spotřeby primárních zdrojů. Z toho navíc více než 90 % tvořilo spalování dřevních zbytků z dřevozpracujícího a papírenského průmyslu, výroba bioetanolu v průmyslových velkovýrobnách a výroba elektřiny ve velkých větrných elektrárnách. Jinými slovy tedy malé, decentralizované jednotky představovaly méně než 0,5 % primárních dodávek energie v roce 2000 oproti 33 %, které předpovídal Lovins v roce 1976. Pokud se ve výhledu na dvacet čtyři let spletete o 98,5 % a avizujete číslo více než šedesátkrát vyšší, těžko to nazvat prorockou předpovědí. Na rozplynutí počáte-



čních snů o alternativní energii je nejlépe vidět, jak nereálné naděje se do ní koncem sedmdesátých let 20. století vkládaly.

HYPERAUTO V průběhu 80. let nastal útlum teorií o alternativní energetice. Na začátku 90. let se ale Lovins vrátil s dalším odvážným nápadem – hyperautem. Tento aerodynamický stroj s ergonomickým designem měl být stejně jako letadla postaven ze superlehkých uhlíkových vláken silnějších než ocel. Hyperauto mělo být tiché, bezpečné a především levné, ať už jste zamýšleli si je pronajmout na delší dobu nebo jen půjčit. Míra znečištění měla být 95krát nižší než u běžných vozidel a spotřeba paliva se měla pohybovat kolem 200 mpg.10 Středisko Hypercar Center bylo zprovozněno v roce 1994 s cílem provádět výzkum a zajišťovat podporu hyperautům; společnost Hypercar Inc. pak byla založena v roce 1999. „Daří se nám dobře. Jedeme podle plánu a bez finančních ztrát,“ odpověděl v prosinci 2000 generální ředitel a předseda společnosti Thomas Crumm na otázku, co je nového ohledně hyperaut. A slíbil, že společnost zveřejní stavební místo a pro novou výrobní továrnu během osmnácti měsíců.11 Jenže nikdy žádné stavební místo nezveřejnila a neexistuje továrna ani hyperauto, které ujede 200 mpg. V roce 2004 si společnost změnila obchodní jméno na Fiberforge, které „lépe odpovídá novému směřování společnosti a jejímu cíli snižovat náklady na výrobu velkoobjemových pokročilých kompozitních materiálů.“12 Tolik tedy k autu, které mělo být levné, ekologické a účinné.

DALŠÍ SNY O ALTERNATIVNÍCH ENERGIÍCH Lovins nebyl jediný nadšenec, který veřejně podporoval alternativní energetiku, založenou na decentralizaci. Společnost InterTechnology Corporation vydala objemnou, osmnáctisetstránkovou zprávu, ve které předložila závěry, že solární energie je schopná do roku 2000 dodat do amerického průmyslu 36 % procesního tepla včetně 70 % tepla do všech procesů, které využívají teplot do 300 °C.13 Ve studii Harvard Business School se taktéž tvrdilo, že do roku 2000 by solární energie mohla pokrýt až 20 % celkových energetických potřeb Spojených států, z čehož by největší podíl zajišťovalo solární vytápění, ať už aktivní či pasivní. Žádné další nové technologie přeměny energie by už nebyly zapotřebí.14 Ve stejném roce přišel Hayes s poněkud umírněnější předpovědí, dle které měly obnovitelné zdroje založené na decentralizaci tvořit v následujících 50 letech až 25 % celkové energie v USA.15 Oproti tomu Sørensen (1980) odhadoval, že do roku 2005 bude v USA z obnovitelných zdrojů energie pocházet 49 %, či snad i více než polovina veškeré energie. V konkrétních číslech měl vítr zajišťovat 5 % z celkové dodávky energie a bioplyn (plyn vznikající při rozkladu organické hmoty bakteriemi, tzv. anaerobní digescí) taktéž 5 %. Decentralizovaná fotovoltaika by pak přispěla 11 %. Skutečný podíl bioplynu na dodávkách primární energie v USA v roce 2005 činil 0,001 %, větrné turbíny přispěly 0,2 % a fotovoltaika méně než 0,01 %.16 Jinými slovy, Sørensen se spletl o tři desetinná místa.



Evropa měla své vlastní sny o alternativní energii. Například Johansson a Steen s jistotou tvrdili, že do roku 2015 bude Švédsko díky domácím obnovitelným zdrojům energeticky plně soběstačné.17

ALTERNATIVNÍ ENERGIE A ČÍNA Schumacherova myšlenka energetiky budované v malém a zejména Lovinsův koncept alternativních zdrojů energie si získaly nečekaně velkého příznivce v maoistické Číně sedmdesátých a počátku osmdesátých let.18 Mao ve skutečnosti předběhl Schumacherovo učení o celých patnáct let, když roku 1958 vyhlásil zběsilou politiku Velkého skoku vpřed. Ta byla založená na bláznivé myšlence, že chudý a nerozvinutý národ může během několika let dohnat ekonomiku světových velmocí. Komunistická Čína chtěla nereálného cíle dosáhnout pomocí technologií uplatňovaných v malém měřítku. Stovky milionů čínských obyvatel bylo nuceno kácet stromy, těžit nekvalitní železnou rudu a uhlí a stavět primitivní domácké pece, ve kterých se tavilo železo. Tento skok vpřed skončil nejhorším hladomorem v lidských dějinách, při kterém zemřelo více než 30 milionů lidí a Čína se opět vrátila k standardní ekonomické politice.19 Přehmaty 50. let se v 70. letech už neopakovaly, přesto měla myšlenka energetického průmyslu založeného na jednoduchosti a budovaného v malém opět vliv na čínskou správu věcí veřejných. V této době jste v Číně mohli najít malé uhelné doly, malé hydroelektrárny a v podstatě rodinné bioplynové fermentory. A byly to právě malé hydroelektrárny a bioplynové fermentory jako ideální představitelky alternativních energií, které si díky svým malým provozním měřítkům získaly na Západě mnoho nekritických obdivovatelů. Výroba bioplynu využívala pestré směsi vstupních materiálů, které byly dostupné i v chudých vesnicích. Do izolovaných vyzděných nebo betonových fermentorů se vhodil zvířecí hnůj, lidské výkaly, materiál rostlinného původu (stébla z obilovin, sláma, tráva, listy) a smetí, vše se zalilo odpadní vodou, utěsnilo a nechalo rozložit. Bioplyn vyprodukovaný anaerobní metanogenní bakterií obsahuje 55–70 % CH4 (metan) a 30–45 % CO2, výhřevnost je zhruba 22–26 MJ/m3. Takto vzniklý bioplyn používali vesničané na vaření a svícení a běžný fermentor o objemu 10 m3 měl pokrýt potřeby typické jihočínské pětičlenné domácnosti. Technologie získala podporu začátkem 70. let v provincii Sečuánsko, kde bylo do roku 1973 postaveno více než 30 000 fermentorů a během dalších dvou let mělo být údajně v provozu více než 400 000 jednotek.20 V roce 1978 Čína oficiálně stanovila cíl provozovat do roku 1980 20 milionů fermentorů a do roku 1985 dokonce 70 milionů. Bublina praskla, jakmile rozvoj bioplynových fermentorů přestal být předmětem maoistické propagandy. Díky Tengovým reformám mohli venkované spravovat své vlastní ekonomické záležitosti sami, což zasadilo nerentabilní bioplynové technologii další ránu. Životní standard čínského venkova se začal zvyšovat, vesničané začali se soukromým podnikáním a počet fermentorů klesl do roku 1984 pod hranici 4 milionů. Čísla mírně vzrostla v důsledku rentability větších fermentorů, které se používaly na zpracování zvířecích exkrementů, ale nikdy nepřekonala hranici z roku 1979. Navíc většina těchto zařízení nebyla schopna vyprodukovat dostatek bioplynu, který by stačil na uvaření rýže třikrát denně a bylo ho každý den méně a méně.21



Každému, kdo jen trochu rozumí složitým bakteriálním procesům, bylo jasné proč. Výroba bioplynu je sice v podstatě jednoduchá, ale prakticky velmi náročná záležitost. Metanogenní bakterie vyžadují ke své činnosti anaerobní prostředí a sebemenší netěsnost pak může ovlivnit úspěch procesu. Nízká teplota (pod 20 °C), nevhodné suroviny, špatné míchání dávky či nedostatek vhodného substrátu mohou zapříčinit nedokonalou fermentaci, nežádoucí poměr oxidu uhličitého a dusíku, hodnoty pH a tvorbu hutné pěny. Není-li provoz bioplynového fermentoru vhodně regulován, může se z jednotky velmi rychle stát předražená skládka odpadů, kterou je třeba vyprázdnit a opětovně zprovoznit. Pokud se tak nestane, je lepší přestat jej zcela používat, jak ostatně učinily miliony Číňanů. Dokonce ani intenzivní využití fermentace by nedokázalo pokrýt více než 10 % energetických potřeb venkovské domácnosti na počátku 80. let a s příchodem privatizace venkova většina rodin malé fermentory přestala používat úplně. Do začátku 90. let se už v Číně nenašly téměř žádné fermentory. Země se stala se soběstačnou v produkci potravin a navíc při měření denní produkce na obyvatele dosahovala hodnot srovnatelných s Japonskem.22 Vodní elektrárny provozované v malém mají v Číně své opodstatnění. Díky kopcovitému terénu nemá žádná jiná země větší potenciál pro výrobu elektřiny pomocí vodních elektráren než Čína. A budováním malých vodních elektráren Čína v podstatě kopírovala vývojový trend, který se v počátcích elektrifikace objevil i v Severní Americe, Evropě a Japonsku. Program na budování sítě elektráren byl spuštěn už během politiky Velkého skoku jako součást snah o ochranu vodních zdrojů. Maoističtí inženýři v roce 1967 plánovali, že celkový výkon vodních elektráren dosáhne nejméně 2,5 GW. Ve skutečnosti ale, když éra Velkého skoku skončila hladomorem, nedosahoval celkový výkon elektráren ani 500 MW.23 Další vlna výstavby začala v průběhu 70. let, kdy byly s pomocí obrovského počtu dělníků a s minimálním množstvím betonu, ocele či dřeva stavěny malé vodní hráze vyplněné pouze kamením či zeminou. Jejich počet vzrostl z 26 000 jednotek s průměrným výkonem 35 kW v roce 1970 na zhruba 90 000 v roce 1979, kdy průměrný výkon činil už 70 kW. Poté během pěti let poklesl jejich celkový počet o 20 %, ale velikost zbývajících elektráren významně nabyla. Čína začala znovuobjevovat ekonomiku založenou na uvážených rozhodnutích a racionálním posuzování nákladů a projekty megawattových vodních elektráren se staly relativně běžnou záležitostí. Malé energetické provozy byly odstaveny na druhou kolej. Tento ústup byl zapříčiněn jednak problémy, kterým čelí „malá“ energetika kdekoli jinde, jednak konkrétními environmentálními faktory čínského prostředí. Spěšně budované elektrárny byly chabé konstrukce, zatékaly nebo rovnou padaly. Opakované vlny sucha vysušily mnoho malých nádrží a uspíšily zanášení zbylých malokapacitních zásobáren vody. Ani během let s normálním množstvím srážek se průměrný faktor vytížení nepřehoupl přes 25 % neboli 2 200 hodin ročně v porovnání s 4 000–4 500 hodinami u velkých elektráren. Investiční náklady na jednotku výkonu byly podstatně vyšší u malokapacitních vodních elektráren. Ani ne deset let po skončení éry maoismu se kyvadlo dramaticky vychýlilo na druhou stranu a tento trend se v poslední době jenom posílil. Propagace malých bio-



plynových fermentorů a vodních elektráren s výkonem pod 50 kW je minulostí. Ze země, která byla kdysi dávána za vzor jako ztělesnění Schumacherovy vize energetiky v malém a měla největší potenciál profitovat z alternativních zdrojů energie, se stala země, která uskutečňuje jeden energetický megaprojekt za druhým. V roce 2006 zprovoznila Čína jednotky s výkonem rovnajícím se 90 velkým, jednogigawattovým uhelným elektrárnám, tedy tedy výkonu téměř všech energetických zařízení v celé Francii. Čína také dokončila stavbu největší vodní elektrárny na světě Tři soutěsky na Jang-c´-ťiang s výkonem 18,2 GW, což je o 45 % více než výkon druhé největší vodní elektrárny na světě Itaipú na řece Paraná mezi Brazílií a Paraguayí. Ať už se na to díváme z jakéhokoli úhlu pohledu, cesta tradiční energetiky jde Číně k duhu.

DOKONALÉ ŘEŠENÍ Nerad bych vzbudil dojem, že alternativní zdroje energie využívané v malých provozech jsou ze své podstaty odsouzeny k neúspěchu. Neexistuje „správný“ výkon ani měřítko přeměny energie a pestrost nabídky je v jakýchkoli energetických koncepcích vysoce důležitá. Co je ovšem ze své podstaty odsouzeno k neúspěchu, je ideologické zbožštění energetiky založené na decentralizaci. Vždy jsem se domníval, že je nanejvýš kontraproduktivní přeceňovat vliv decentralizované energetiky, ať už v blahobytné společnosti či rozvíjející se zemi. V závislosti na podmínkách jsou alternativní, decentralizované energetické zdroje opravdu vhodné a žádoucí, ale nikdy nemohou být nadřazeny jiným energetickým koncepcím. Decentralizovaná stejně tak jako centralizovaná energetika má své neodmyslitelné a předvídatelné výhody a nevýhody stejně jako výhody a nevýhody skryté a neočekávané. Posuzovat konkrétní technologii jen na základě toho, zda je provozovaná v malém či velkém, je iracionální a nepraktické. Můj postoj ke slibné budoucnosti decentralizované energetiky a jejím zastáncům není skeptický ani tak kvůli jejich nadšení, ačkoli většina podporovatelů alternativ má velmi často pocit, že nalezla „dokonalé“ řešení všech problémů. Osobně si myslím, že nešťastná jsou zejména nerealistická očekávání, očividná přehánění a nezodpovědná prohlášení týkající se alternativních zdrojů energie a souvisejících technologií. Lovinsovi muselo být jasné, že obnovitelné zdroje energie nám nejsou „kdykoli k dispozici, ať už je využíváme či nikoli.“24 Ukázalo se, že prosluněné tropy nejsou zas až tak prosluněné, jak se očekávalo. Na pobřeží Nigérie a v oblasti Amazonie v Brazílii dopadá ročně ve skutečnosti méně slunečního záření než na státy Georgia či Kansas v USA. A roční insolace téměř většiny lidnatých oblastí jihovýchodní Asie, od nejjižnějších částí Číny po Sumatru a Kalimantan, je v podstatě srovnatelná s oblastmi severní Francie a jižní Anglie, o kterých většinou neuvažujeme jako o „prosluněných“ krajích. Lovinsovo tvrzení, že toky obnovitelných zdrojů energie „odpovídají potřebám koncových uživatelů“, je jednoduše zavádějící, jak se ostatně přesvědčili Číňané během propagandy podporující alternativní decentralizované energetické zdroje. Více než polovina lidstva nyní žije ve městech a počet obyvatel velkoměst (od São Paula po Bangkok, od Káhiry po Čchung-čching), megalopolí a městských aglomerací neustále roste.25 Je vůbec možné, aby tyto oblasti s vysokým počtem obyvatel a velkými nároky na dopravu a průmysl vystačily s decentralizovanou alternativní energetikou? Je možné, aby auta



na osmi- až dvanáctiproudých dálnicích jezdila na palivo z lokálně vypěstovaných plodin? Mají vůbec nájemníci garsonek v 30. patře výškových domů možnost namontovat si solární panely či větrné turbíny do oken, když jen pár metrů od nich stojí ještě vyšší budova? Je možné, aby obří továrny vyrábějící mikročipy a elektronické zboží pro zákazníky po celém světě braly elektřinu z místních bioplynových fermentorů a metanolu pocházejícího ze stromů? Chudé domácnosti v zemědělských oblastech a malé vesnice sice mohou využívat decentralizovaných alternativních energetických zdrojů, ale moderní energeticky náročná průmyslová odvětví, jako například výroba železa a oceli, syntéza dusíkatých hnojiv pomocí Haber-Boschovy metody nebo výroba cementu, musí být vybudována na naprosto jiném typu energetiky. Lovins v roce 1978 poznamenal, že „alternativní technologie [. . .] jsou v praxi stále více využívány a pomáhají k hladkému přechodu (během příštích zhruba 50 let) k energetice téměř výhradně založené na vhodných obnovitelných zdrojích energie.“26 Čtenáře už jsem v předchozím textu podrobně informoval, že během posledních 30 let tohoto přechodu (s výjimkou masivních hydroelektráren, které už desítky let představují centralizovanou, tradiční energetiku) využívají USA méně než 1 % primární energie z obnovitelných zdrojů energie a méně než 0,1 % z decentralizovaných energetických zdrojů. Centralizovaná výroba energie má stále ještě dominantní postavení a nic nenasvědčuje tomu, že by je měla v blízké budoucnosti ztratit. A veškeré relativně malé příspěvky obnovitelných zdrojů energie k výrobě elektřiny pocházejí z velkých a stále početnějších komerčních provozů. Dnešní posedlost biopalivy je možná díky bioetanolu, který se vyrábí z třtiny a kukuřice ve velkých průmyslových komplexech, a rozhodně ne v malých decentralizovaných zařízeních. Provoz větrných elektráren, které daleko na moři i ve vnitrozemských oblastech produkují stovky megawattů elektřiny, je dnes rovněž možný jen díky stále větším a větším větrným turbínám.

BUDOUCNOST ALTERNATIVNÍCH A DECENTRALIZOVANÝCH ENERGETICKÝCH KONCEPCÍ Dnešní celková spotřeba energie ve větší míře využívá obnovitelných zdrojů, určitě ale nelze hovořit o využití malých, decentralizovaných jednotek, které vykreslovali alternativci. Verdikt je jasný: Alternativní energetika založená na decentralizaci nepřinesla slibované výsledky. Během příštích 20 let, které zbývají z Lovinsem původně plánovaného přechodu na alternativní decentralizované energetické zdroje, se už malé provozy nestihnou odrazit od zanedbatelných čísel k dominantnímu postavení na americkém energetickém trhu, aby byly schopny do roku 2025 pokrýt všechnu poptávku po energii. Stejně tak alternativní energie oproti původním předpokladům a tvrzením nedokážou uspokojit poptávku v lidnatých, rychle se rozvíjejících chudých zemích světa s obřími městskými oblastmi, které tvoří nejrychleji rostoucí segment světové spotřeby energie. Je zvláštní a nanejvýš paradoxní, kolik toho vlastně mají vize týkající se alternativních energií společného se spasitelskými iluzemi o budoucnosti jaderné energetiky, tedy „nejtvrdšího“ představitele tradiční energetiky, kterého měla alternativa v podobě malých, decentralizovaných provozů v podstatě nahradit. Obě tyto energetické koncepce podleh-



ly technocentrickému myšlení, kdy nesmírně složitou problematiku světové produkce energie zredukovaly na záležitost technologií. Ani jedna z nich nerespektovala skutečný stav věcí a činila prohlášení a sliby, které vypovídaly spíše o zbožných přáních svých tvůrců. Autoři nepředložili žádné věrohodné důkazy, že tyto technologie (ať už se jednalo o množivé reaktory nebo biopaliva) mohou být během krátké doby a za příznivou cenu komerčně využity. Neúspěch vizí o alternativní energetice by nás neměl zase tak moc překvapit, když si uvědomíme, že jejich vznik, počáteční přitažlivost a nekritický obdiv jsou výsledkem kulturní revolty proti establishmentu konce 60. a počátku 70. let 20. století. Tato nevyšlapaná cesta nepřinesla pouze nové metody, jak zabezpečit dodávky energií, ale zapříčinila mnohem hlubší sociální přerod. Lovins to vyjádřil jasně: „Nejvýznamnější rozdíl mezi tradiční a alternativní energetikou je a alternativní energetikou je v tom, jaký dopad mají na domácí sociopolitickou situaci.“27 A tak nakonec můžeme zařadit vize o alternativní decentralizované energetice provozované v malém měřítku do správného historického kontextu: Přidat je na seznam smělých, moderních projektů toužících zreformovat společnost a demonstrovat svou duchaplnost. Je v podstatě vedlejší, zda se jedná o víru v technokracii, populární v USA ve 30. letech 20. století, která prosazovala příděl povolenek na spotřebu energie, nebo o maoistickou doktrínu, která usilovala o modernizaci Číny a zpozdila její rozvoj na dlouhých třicet let. Společný jmenovatel všech těchto projektů zní: propadák.

DODATEK K ČESKÉMU VYDÁNÍ K osudu alternativní energie neboli energetiky založené na obnovitelných zdrojích energie provozovaných decentralizovaně a v malém měřítku, která je schopna uspokojit potřeby domácnosti či maximálně malé vesnice, není moc co dodat. Vše malé zůstává i nadále obdivováno mnoha nadšenými pozorovateli energetické scény, ale nová zařízení využívající obnovitelných energetických zdrojů jednoznačně ukazují směrem k budoucnosti s dominantním postavením velkých provozů. Projekty obnovitelných zdrojů energie v tomto směru v podstatě kopírují vývoj většiny technologií využívajících fosilní paliva, což znamená, že se zvětšuje velikost individuálních zdrojů a jejich sestav. A tento trend bude i nadále pokračovat, dokud stejně jako parní turbogenerátory či ropné tankery nenarazí na konstrukční, environmentální či bezpečnostní limity a další růst již nebude žádoucí. Výkon typické větrné turbíny v USA na začátku 80. let, kdy rozvoj větrných elektráren teprve začínal, činil méně než 100 kW. A ani poté, co bylo instalováno téměř 5 000 turbín (vyvíjených od roku 1981) v průsmyku Altamont Pass, se průměrný výkon nepřehoupl přes 120 kW. Dánská společnost Vestas je průkopníkem v konstrukci obřích větrných turbín a první 500kW zařízení vyrobila v roce 1991. O deset let později přišla s 2MW turbínou a dnes na volném moři provozuje 3MW jednotky. V současnosti největšího výkonu 7,58 MW dosahuje turbína Enercon E-126 a vyvíjí se jednotky s výkonem přesahujícím 10MW hranici. Na těchto obřích zařízeních nenajdete nic malého ani alternativního: Výška tubusu modelu E-126 je 135 m a průměr rotoru činí 127 m (Enercon 2012). Čistě pro srovnání: Rozpětí křídel Airbusu 380 je pouhých 79,75 m.



A ačkoli turbíny využívají větru jako obnovitelného zdroje energie, jejich vyztužené betonové základy, ocelové pláště, plastové lopatky a kabina plná měděných drátů jsou dokonalým příkladem využití fosilních paliv. Bez nich by nebyla možná výroba betonu, tavení kovů ani syntéza plastů, nemluvě o naftě, která pohání velká nákladní auta přepravující masivní součásti turbín na místo smontování. Když tato kniha vyšla v roce 2010 poprvé, stala se fotovoltaická elektrárna Sarnia v provincii Ontario na určitý čas největší elektrárnou svého druhu se špičkovým výkonem dosahujícím 97 MW. Během necelých dvou let ji postupně předstihla elektrárna Perovo na Ukrajině (v roce 2011, špičkový výkon 100 MWp), solární elektrárna Golmud v Číně (taktéž v roce 2011, špičkový výkon 200 MWp) a projekt Agua Caliente v Arizoně, USA (s očekávaným špičkovým výkonem 247 MWp do roku 2012 a 397 MWp do roku 2014). Další dva 550MW projekty, solární elektrárny Desert Sunlight Solar Farm a Topaz Solar Farm, se připravují v Kalifornii. A pokud chce někdo argumentovat současným Německem, které zbrkle investuje do fotovoltaických technologií, měl by si uvědomit, že zde se nejedná o chvályhodný počin, jehož cílem je podpořit decentralizovanou energetiku využívající obnovitelné zdroje. Vezmeme-li v potaz vysoké výkupní ceny garantované po dobu příštích 20 let, je jasné, že většina domácností si nepořídila sluneční kolektory, aby si mohla vyrábět svou vlastní elektřinu. Ostatně využití instalovaného výkonu německé fotovoltaiky dosahuje stěží 10 %, takže by byly 90 % doby bez elektřiny. Průměrný výkon 1,09 milionu fotovoltaických jednotek instalovaných v Německu činil v roce 2011 zhruba 17 MWh za rok, což je čtyřikrát více než průměrná roční spotřeba jedné domácnosti, která činí 4 MWh. Je tedy nad slunce jasnější, že motivací více než milionu Němců nebylo stát se soběstačnými a odstřihnout se od sítě. Tito lidé naopak investovali do fotovoltaiky, aby mohli zpět do centralizované energetické sítě se ziskem drahou elektřinu prodávat. Vyhlídky do budoucna mluví jednoznačně. Více než polovina lidstva žije od roku 2007 ve městech a do roku 2050 se k tomuto číslu přidají další 2,6 miliardy (OSN 2012). Představa, že tyto hustě osídlené oblasti s provázanou a velmi složitou strukturou bydlení, dopravy, obchodu, průmyslu a spotřeby by mohly spoléhat na energii z obnovitelných zdrojů, založenou na decentralizovaných provozech s malými výkony, patří do říše pohádek. Jenže kdo by si rád neposlechl pohádku!


DRUHÁ ČÁST - MÝTY Z TITULNÍ STRANY

DRUHÁ ČÁST MÝTY Z TITULNÍ STRANY Tři mýty, které jsem rozebíral v první části této knihy, jsou staré mýty s tuhým kořínkem. V druhé části se chci zaměřit na pět mýtů současnosti, o kterých denně čteme v novinách a na internetu. Společným jmenovatelem těchto nových mýtů je široce rozšířený dichotomní pohled na energetiku: Fosilní paliva jsou špatná, obnovitelné zdroje jsou dobré. Ačkoli za moderním ekonomickým růstem stojí fosilní paliva, díky kterým se po světě šíří blahobyt a slušná životní úroveň, ona sama už tak vnímána nejsou. Většina lidí považuje fosilní paliva za nežádoucí, přímo nebezpečná, nebo dokonce nemorální a jejich pokračující spotřebu hodnotí jako velice vážnou hrozbu pro přežití moderní společnosti. Tyto příkré odsudky živí strach z rychle postupujícího globálního oteplování způsobeného vysokými emisemi oxidu uhličitého, které se uvolňují při spalování fosilních paliv. A strach je také hnacím motorem povětšinou nerealistických vizí o tom, že energetika může rychle a bez problémů přeřadit na nefosilní paliva. Co se týče tuhých znečišťujících látek a oxidů síry, uhlí vždy znečišťovalo ovzduší více než kapalná a plynná paliva a kvůli množství emisí oxidu uhličitého na jednotku uvolněné energie se stalo nepřítelem číslo jedna. Podíváme-li se ale na vlastnosti uhlí a historii jeho využívání podrobněji, zjistíme, že toto hodnocení není spravedlivé. Naopak je zřejmé, že pokud bychom toto palivo dokázali využívat pomocí současných nejefektivnějších metod, důvody našeho zatracování by pominuly. Doprava bez paliv vyráběných ze surové ropy je stále ještě nemyslitelná a tak obsadila ropa v žebříčku nenáviděných fosilních paliv nižší pozice než uhlí. Výhrady se týkají z podstatné části vlivu těžby a užívání ropy na životní prostředí, ale hlavním zdrojem obav o osud ropy je blížící se ropný zlom. Zastánci argumentují zejména tím, že po ropném zlomu nebude následovat dlouhé období stagnace, ale strmý pád, který přivodí jak ekonomickou, tak sociální krizi. Nejhorší varianty mluví dokonce o konci moderní civilizace. Proto bych chtěl v této části knihy jako první dekonstruovat mýtus o ropném zlomu. Rozeberu zde prohlášení o jeho brzkém příchodu stejně jako návody, jak tuto událost co nejvíc oddálit či zmírnit její následky. Nepřidávám se k módní vlně a netvrdím, že v blízké době nevyhnutelně dojde k citelnému poklesu těžby ropy. Chci naopak ukázat, že podíl konvenční ropy na celosvětových dodávkách energie se bude postupně snižovat, avšak kapalná a plynná paliva zůstanou ještě na dlouhá desetiletí dominantním zdrojem energie. Důvodem je především čím dál větší význam zemního plynu a vzrůstající výtěžnost nekonvenčních zdrojů ropy. Zemní plyn je s výjimkou létání schopen nahradit tekutá paliva ve všech oblastech lidské činnosti, ať už se jedná o dopravu, vytápění či průmyslovou výrobu. K tomuto postupnému nahrazování kapalných paliv zemním plynem nejsou třeba žádné neprozkoušené a předražené technologie. Navíc by tento proces významně podpořily stále větší zásoby zemního plynu, které navzdory neuvěřitelně vysoké poptávce vzrostly mezi


lety 1988 až 2008 o 70 % a nyní dosahují téměř stejných hodnot jako zásoby surové ropy (90 % v roce 2008).1 Dále se předpokládá, že díky technologickým inovacím, jako jsou horizontální vrtání, hydraulické štěpení hornin obsahujících plyn a třírozměrné seismické studie, se množství celkových zásob zemního plynu ještě podstatně zvýší. Poprvé v dějinách tak vzniká vskutku globální trh s tímto čistým a všestranným palivem. Nekonvenční ropa v kapalné formě se nachází spolu s těžkou ropou v mnoha oblastech světa včetně Kanady a Blízkého východu. Dalšími zdroji nekonvenční ropy ve formě pevných uhlovodíků jsou četná naleziště ropných písků, zejména na území Orinoco Belt ve Venezuele. V nízkých koncentracích (5–20 %) se nekonvenční ropa nachází také v sedimentárních horninách. Těžba ropných písků v provincii Alberta v Kanadě začala v malém během 60. let 20. století. Neustále se zvyšující ceny ropy a očekávání brzkého poklesu v konvenční těžbě vynesly tento nekonvenční ropný zdroj na přední místa zájmu investorů v ropném průmyslu. Podíváme-li se na možnosti těžby ropných písků v Albertě nezaujatě, je zřejmé, že jde vskutku o zajímavou obchodní příležitost, která však rozhodně nemá potenciál nahradit blízkovýchodní ropu, jak tvrdí někteří nadšenci. Jeden mýtus tak stvořil další a dále v textu chci rozebrat oba. Vláda ropy v blízké budoucnosti neskončí a ropa získaná z ropných písků v Albertě nemůže konkurovat ropě, která se v současné době těží na obřích a superobřích ropných polích v Saúdské Arábii. Druhý mýtus, na který se chci zaměřit v této části knihy, nemá nic společného s katastrofickým scénařem blížícího se ropného zlomu a naopak nabízí vizi spásy. Jedná se o mýtus, že za pomoci sekvestrace oxidu uhličitého je možné výrazně prodloužit éru dominantního postavení fosilních paliv. V současné době se sekvestrace oxidu uhličitého považuje za seriózní a účinný způsob, který snižuje a nakonec zcela eliminuje množství dalších emisí oxidu uhličitého v ovzduší. Cílem je napravit poškozenou reputaci fosilních paliv a prezentovat je jako přijatelný a v podstatě neškodný zdroj energie. Chci čtenáři dokázat, že spalování bez oxidu uhličitého je hudbou budoucnosti. Předložím důkazy, jak nesmírně složité by bylo v příštích dvou až třech desetiletích zachycovat a uskladňovat dostatečné množství oxidu uhličitého, které by mohlo zpomalit nárůst koncentrací tohoto skleníkového plynu. A jak nákladné by bylo, kdybychom měli emise alespoň stabilizovat na přijatelných hodnotách pouze s mírným vzestupem průměrné teploty troposféry. Další dva mýty, které zde chci demaskovat, se týkají představy o obnovitelných zdrojích energie jakožto dokonalé „zelené“ spáse, která přináší nulové emise oxidu uhličitého, šetrný přístup k přírodě, ekonomické pobídky a která nabízí nejlepší udržitelné energetické koncepce pro moderní civilizaci. Málokteré téma z oblasti energetiky je dnes zatíženo tolika mylnými výklady a nesmyslnými tvrzeními jako právě obnovitelné zdroje energie a jejich využití. Málokdo dokáže rozlišovat mezi zdroji (celkové množství dané komodity v přírodě) a zásobami (malá část zdrojů, u kterých je ještě finančně výhodné je zužitkovat). Jedná se však o diametrálně odlišné kategorie a nekritičtí obdivovatelé všeho obnovitelného je často zaměňují. Snad si přitom ani neuvědomují, že rozdíl se týká jak větru a slámy, tak ropy a ropných písků, a běžně citují nejvyšší dostupné odhady těchto zdrojů, jako



by mohly být okamžitě komerčně využity. Často slyšíme, že například jediné procento z výkonu tryskového proudění by zabezpečilo dostatečné množství energie pro celý svět. Nikdo už se ale nezmiňuje o takové drobnosti, jak se dá efektivně a pro komerční účely využít vítr, který proudí rychlostí 100 km/h a často rychleji než 200 km/h ve výšce 10 až 12 km nad zemí, kde běžně létají mezikontinentální trysková letadla. Z široké škály „obnovitelných“ mýtů vybírám dva, které chci blíže prozkoumat: kapalná paliva vyráběná z biomasy (stromů, zemědělských plodin a jejich zbytků) a výrobu elektrické energie z větru. Tyto dva mýty jsem si vybral záměrně, a to kvůli zvýšené pozornosti, které se jim momentálně dostává. Ať už od vlád jednotlivých států, které by rády snížily svou závislost na dovážených palivech, podniků, které vycítily lukrativní příležitost, nebo běžných občanů, kteří se obávají brzkého příchodu ropného zlomu. A samozřejmě velké pozornosti se tyto dva mýty těší u zelených aktivistů, kteří v biomase a větrné elektřině spatřují v podstatě energetický zázrak, který se nikdy nevyčerpá, neprodukuje skleníkové plyny a nijak neznečišťuje životní prostředí, a který navíc ukončí naši závislost na dodávkách ropy z nedůvěryhodných oblastí Blízkého východu a zajistí tak naši energetickou soběstačnost. Ve všech těchto tvrzeních o obnovitelných zdrojích energie vidím pramálo pokory. Zelení aktivisté nechtějí vidět, že tyto zdroje mohou hrát významnou vedlejší roli a zajišťovat 15–20 % regionálních, státních či světových potřeb. Nikdy však ne roli hlavní. Místo toho tvrdí, že se během příštích dvou generací stane z biomasy hlavní zdroj primární energie, biopaliva vzniklá fermentací sacharidů (ať už přímou metodou nebo pomocí hydrolýzy celulózy na molekuly glukózy) plně nahradí kapalná paliva vyráběná ze surové ropy a že většinu elektřiny budeme vyrábět pomocí větru, jehož teoretický potenciál mnohonásobně převyšuje současnou poptávku po energii. Původ a vřelé přijetí těchto mýtů je třeba hledat v kombinaci naivních představ o principech biologie, chemie a klimatologie spolu se zjednodušujícími a nekriticky optimistickými předpoklady o energetickém potenciálu a výkonu jednotlivých zdrojů. V neposlední řadě je třeba zmínit i nepochopení zákonitostí, které souvisí s přechodem z jednoho typu energetiky na druhý. Na úvod bych zde rád učinil jedno důležité prohlášení: Jsem velkým příznivcem všech obnovitelných zdrojů energie. Jak ostatně uznává ekosystémový přístup, který lze uplatnit i v případě lidské společnosti: Čím rozmanitější zdroje máte k dispozici, tím stabilnější systém udržujete. Vedle toho je třeba více využívat současné zdroje energie a méně jimi plýtvat a zaměřit se na konkrétní a vhodné místní, regionální a národní zdroje energie včetně obnovitelných. Při jejich posuzování ale musíme uplatnit stejné měřítko jako u fosilních paliv. Zde však vidím zásadní nedostatky a komplikace ve využívání obnovitelných zdrojů. S tím souvisí závažné ekonomické otázky (nejen zastánci fosilních paliv mají tendenci ignorovat skutečný stav věcí) a nežádoucí důsledky takovýchto energetických koncepcí, které se mohou projevit hned, ale i po velmi dlouhé době. Zastánci zelené energetiky v podstatě hovoří o možnosti „instantního“ přechodu na novou energetickou základnu a nerespektují omezení obnovitelných zdrojů a základní energetické principy. Zveličovat


a slibovat zázraky je přinejlepším naivní a nezodpovědné. Obnovitelné zdroje energie mají na dnešním energetickém trhu bezesporu své místo, ale navzdory mnoha přáním nemohou hrát hlavní roli. Poslední mýtus, kterému se chci podrobněji věnovat, se týká rychlosti energetických změn. V podstatě jde o čas, který je na národní či globální úrovni zapotřebí k tomu, aby se namísto jedné skupiny primárních energetických zdrojů začaly využívat zdroje jiné, nebo dobu, která uplyne od přechodu z jednoho typu tahounů energetiky (např. spalovací motor v automobilové dopravě, parní turbogenerátory při výrobě elektrické energie) k používání technologií nových. Energetické systémy představují nejsložitější a finančně nejnákladnější masově využívanou infrastrukturu v naší současné civilizaci a historie potvrzuje, že mají ze své podstaty velkou setrvačnost. Můžeme nastartovat potřebné změny, ale nemůžeme zcela změnit tempo jejich přirozeného vývoje. Chtít pak během jediného desetiletí změnit energetický systém Spojených států není nic jiného než plácnutí do vody bez jakékoli šance na úspěch. Ovšem chceme-li uspět, potřebujeme spíše realistický přístup, který zkombinuje menší spotřebu energie, vyšší účinnost technologií a postupné využívání různých druhů nefosilních paliv.

4 NA KONCI: ROPNÝ ZLOM A CO TO ZNAMENÁ „Pracuji ve školní knihovně a již delší dobu se s našimi studenty věnuji teoriím ropného zlomu,“ stálo v e-mailu, který jsem obdržel. „Z předpovědí některých vědců jde strach, líčí příchod ropného zlomu jako apokalypsu, která přinese masivní nezaměstnanost, hladomor a životní podmínky doby kamenné. Bojím se o své děti i o studenty, se kterými jsme se touto tematikou zabývali.“ Tato dáma pocházející ze státu New York si přečetla jeden z mých článků o ropném zlomu a obrátila se na mě ten samý týden, kdy jsem začal psát tuto knihu. Její reakce je pochopitelná, když si uvědomíme, jakým stylem se v poslední době o blížícím se ropném zlomu hovoří a píše. Obavy z blížícího se konce „doby ropné“ poprvé zazněly z úst skupiny postarších geologů, mezi nimiž byli i Colin Campbell, Jean Laherrère, L. F. Ivanhoe, Richard Duncan a Kenneth Deffeyes. Skupina se zformovala počátkem 90. let a její proslovy a články se staly natolik populární, že vzniklo masové hnutí jejích příznivců, zastřešené internetovými stránkami peakoil.net, peakoil.com, peakoil.org a hubbertpeak.com. Na akademické úrovni se tato tematika začala zkoumat ve Sdružení pro studium ropného zlomu (Association for the Study of Peak Oil, ASPO). Peter Odell, dlouholetý a zkušený glosátor ropné scény, nazval přívržence těchto hnutí kazateli ropného zlomu. Zásobují média katastrofickými scénáři konce, následky neodvratného poklesu v těžbě ropy a její dostupnosti. Například Ivahhoe spojuje brzký konec těžby ropy se „soudným dnem“ a spolu se „zhroucením ekonomiky“ pak budou „životní podmínky většiny vyspělých společností odpovídat spíše stavu dnešní ruské společnosti než americkému standardu“.1



Nejdramatičtěji líčí důsledky konce těžby ropy C. Duncan ve své olduvajské teorii. Globální útlum těžby ropy znamená pro Duncana „zlom v dějinách lidstva“, kterým skončí dnešní průmyslová civilizace. Přijít by měl pravděpodobně již kolem roku 2025. Nastoupí vysoká nezaměstnanost, jídlo bude pouze na potravinové lístky a obrovské množství lidí zůstane bez střechy nad hlavou. Konec průmyslové civilizace vrátí lidstvo zpět ke způsobu života, který vedli nejstarší hominidé obývající Olduvajskou rokli v Tanzánii před nějakými 2,5 miliony lety.2 Duncan vychází z mylné úvahy, že průměrná celosvětová spotřeba energie na jednoho obyvatele dosáhla svého vrcholu v roce 1978 a od té doby trvale klesá (viz obrázek 4-1A).3 Ve skutečnosti ale byla průměrná celosvětová spotřeba primárních energií na jednoho obyvatele v roce 2008 desetkrát vyšší než v roce 1978 (viz obrázek 4-1B),4 a ani nižší čísla by ještě neznamenala žádnou katastrofu. Vzhledem ke klesající energetické náročnosti světové ekonomiky (t. j. spotřeby energie na jednotku ekonomického produktu) je docela dobře možné, že čísla vypovídají spíše o celosvětově klesající spotřebě energií.


NA KONCI: ROPNÝ ZLOM A CO TO ZNAMENÁ



PŘEDPOVĚDI ROPNÉHO ZLOMU Katastrofické scénáře líčící konec civilizace nemají žádný objektivní základ a v debatě o budoucnosti ropných zdrojů jsou poměrně nové; ne tak obavy o vyčerpání zásob nerostů a o osud surové ropy. První tištěné zmínky o možném konci produkce ropy pochází ze 70. let 19. století. Zájem se znovu obnovil během 20. let 20. století díky vedoucímu Americké geologické služby (U. S. Geological Survey, USGS). Paradoxně během necelých deseti let pak bylo ve Spojených státech v roce 1931 objeveno superobří ropné pole West Texas. Autorem nejznámějších prací o ropném zlomu je M. King Hubbert, které své předpovědi publikoval v 50. a 60. letech 20. století. Hubbert se domníval, že těžba jakéhokoli nerostného zdroje kopíruje klasickou symetrickou křivku ve tvaru zvonu, kde neexistuje období stabilizované produkce a po vrcholu okamžitě následuje pokles těžby úměrný prvotnímu vzestupu. Hubbert se stal patronem všech kazatelů ropného zlomu. Jeho stoupenci jej považují za neomylného proroka a rádi připomínají, že zcela správně předpověděl vrchol produkce ropy v USA na rok 1970. Při bližším zkoumání už se ale toto tvrzení jeví o poznání méně jasnozřivé. Osmého března 1956 měl Hubbert přednášku na jarním zasedání jižní sekce produkce ropy při Americké ropné společnosti (American Petroleum Institute). Pro tuto příležitost si připravil dvě varianty křivky těžby ropy v USA. První z nich předpokládala, že celková těžba ropy vynese 150 miliard barelů a při spotřebě 2,6 miliardy barelů ročně ropný zlom nastane v roce 1962. V druhé variantě ale celkovou produkci ropy navýšil na 200 miliard barelů a načasování ropného zlomu při spotřebě 3 miliardy barelů ročně pak připadlo na rok 1968.5 Hubbert svou původní přednášku později zrevidoval, zahrnul do svých odhadů veškerou těžbu ropy v USA, tedy včetně surové ropy a zemního plynu, a předpověděl, že „při roční spotřebě 3,5 miliardy barelů [. . .] nastane ropný zlom někdy v první půli sedmdesátých let.“6



Ropný zlom přišel v roce 1970, avšak při roční spotřebě 4,12 miliardy barelů, což je o 18 % více než v Hubbertových předpovědích. Důležitější však je, že v Hubbertových odhadech se celková produkce ropy pohybovala kolem 200 miliard barelů, avšak ve skutečnosti bylo v USA během let 1859 až 2005 vytěženo přes 192 miliardy barelů. Ropný průmysl Spojených států je třetím největším producentem surové ropy na světě a na konci roku 2008 činily odhady zbývajících zásob zhruba 30 miliard barelů. Pokles těžby po příchodu ropného zlomu tak v USA nekopíruje trajektorii křivky před rokem 1970. Dle Hubbertových předpovědí by se produkce ropy v roce 2000 musela rovnat 1,2 miliardy barelů, ve skutečnosti ale bylo vytěženo 2,8 miliardy barelů, což je 2,33krát více. Těžko zde mluvit o záviděníhodné přesnosti jeho předpovědí na dalších třicet let. O osm let později v roce 2008 se Hubbertova čísla předpokládaného množství vytěžené ropy lišila od skutečného stavu o 75 % (viz obrázek 4-2A).7



A podíváme-li se na Hubbertovy předpovědi týkající se ropného zlomu celosvětové těžby ropy, je pomýlenost jeho teorií ještě nápadnější. V roce 1969 navrhl dva různé scénáře tempa těžby ropy: Při roční spotřebě 25 miliard barelů odhadl příchod ropného zlomu v roce 1990, při roční spotřebě 37 miliard barelů pak očekával ropný zlom v roce 2000. Vývoj měl vždy kopírovat trajektorii symetrické křivky a poptávka měla zůstat stejně vysoká jako v 60. letech. Výrazný pokles poptávky po ropě z let 1973–74 a 1979–81 zapříčiněný navýšením cen společností OPEC nemohl Hubbert předpokládat. A tak ropný vrchol nenastal v roce 1990, kdy se roční produkce ropy pohybovala 4 % pod hranicí předpovídanou Hubbertem, ani v roce 2000, kdy při tehdejší roční spotřebě 27,4 miliadry barelů činil rozdíl dokonce 26 %. Do roku 2008 se těžba stále pohybovala pod 30 miliardami barelů (viz obrázek 4-2B).8 Těžko tedy z těchto čísel vyvozovat, že by se Hubbertovy teorie ropného zlomu a produkce ropy naplnily. To by nás nemělo překvapit, protože symetrický model těžby ropy je jen jednou z mnoha možností a máme jasné důkazy podložené kvantitativní analýzou, že takovýto průběh není pro těžbu ropy dominantní ani typický. Brandt podrobil Hubbertovy metody analýze a zkoumal data ze 139 těžařských provozů na regionální, kontinentální a světové úrovni. Došel k závěru, že ani jeden z teoretických modelů (symetrický, asymetrický, lineární, exponenciální) nemůže při analýze dosavadní produkce ropy převažovat. „Symetrické modely nejsou při analýze dosavadní produkce užitečné.“ Jakmile připustíme možnost asymetrického vývoje, „je jasné, že asymetrický exponenciální model se jeví jako nejužitečnější.“9 Hubbertovi následovníci na tom s předpověďmi nejsou o moc lépe než on. Na semináři o alternativních energetických strategiích v roce 1977 se většina účastníků



shodla, že příchod ropného zlomu lze čekat už kolem roku 1990, pravděpodobně mezi lety 1994–1997.10 Andrew Flower ve svém příspěvku do časopu Scientific American v roce 1978 napsal, že „zásoby ropy nebudou stačit narůstající poptávce již před rokem 2000.“11 Rok na to ohlásila americká CIA, že světová produkce určitě poklesne během příštího desetiletí.12 Některé z těchto prognóz nedošly svého naplnění již nyní: První ropný vrchol měl v podání Colina Campbella přijít v roce 1989, dle Ivanhoea se tak mělo stát v roce 2000. S nejbizarnějším plánem útlumu těžby přišel Kenneth Deffeyes, respektovaný geolog specializující se na problematiku ropy a bývalý profesor na Princetonu. Je zarážející, nakolik tento vědec zapomněl, že svět jako takový je ovládán především nahodilými událostmi. Skutečnost je ve své podstatě natolik složitá, že ji nelze redukovat na jednoduchá hesla poplatná médiím, a i krátký exkurz do minulosti ukáže, že nemá smysl pokoušet se o jakékoli přesné odhady vývoje. Deffeyes nenechává v otázkách ropného zlomu nikoho na pochybách („Dnes už nemůžeme nijak zásadně ovlivnit, co bezpochyby brzy přijde.“). Energetika je navíc pro něj pouze otázkou nabídky a naprosto nebere v potaz poptávku. Ve svých úvahách zašel dál než většina jeho souputníků a nejenže určil přesný rok (v původních plánech se jednalo o rok 2003), ale stanovil i přesné datum, kdy těžba ropy dosáhne svého vrcholu. Ačkoli později přiznal, že to od něj nebylo zrovna moudré, tvrdil v roce 2004, že „24. listopadu 2005 jsme vstoupili na vrchol Hubbertovy hladké křivky. To si zaslouží oslavu. Navrhuji spojit tuto událost se Dnem díkůvzdání.“13 Zásadní problém jakýchkoli předpovědí týkajících se ropného zlomu spočívá v tom, co tyto prognózy tiše předpokládají – že dokážeme určit s vysokou mírou pravděpodobnosti, jak velké jsou zásoby vytěžitelné ropy, že tyto zásoby jsou konečné a že jejich těžba kopíruje symetrickou křivku. Ani jedna z těchto tří hypotéz není pravdivá. Jde o směs nepopiratelných faktů a logických argumentů s neudržitelnými tvrzeními, která zjednodušujícím způsobem pracují se složitými procesy a hází přes palubu vše, co nevyhovuje předem daným závěrům. Množství ropy v zemské kůře je samozřejmě konečné, ale naše odhady zůstávají stále neúplné. Hubbertův odhad světových zásob byl nízký proto, že v té době se ještě nevědělo o zásobách skrytých v superobřích ropných polích v zátoce Prudhoe ani o ropě z Mexického zálivu. Odhady světových zásob zůstávají i nadále otázkou, ale maximální míra vytěžitelnosti stále roste. Před zhruba dvěma generacemi se množství vytěžitelné ropy v ložisku běžně pohybovalo pod 30 %, vytěžitelnost některých ložisek dnes přesahuje 40 %.



Navíc dnes na základě analýz můžeme s jistotou tvrdit, že podíl vytěžitelné ropy díky intenzivnějšímu vrtání a zvýšené stimulaci ložiska s časem roste. Odhad vytěžitelného množství ropy v nedávno objevených ložiscích je tedy v porovnání s budoucí konečnou produkcí určitě podhodnocen. Nehring správně poukázal na to, že odhady těžby ropy ve dvou významných těžařských oblastech v Kalifornii a v Texasu a Novém Mexiku sestavené na základě Hubbertových teorií jsou pak prakticky bezcenné.14 Častokrát může dojít až k dvojnásobnému navýšení původně odhadovaných zásob (viz obrázek 4-3a a 4-3b). Nehring tedy upozorňuje, že „naším úkolem není i nadále používat zastaralé a nevhodné metody [tedy ty Hubbertovy], ale hlouběji porozumět vzrůstajícím možnostem vytěžitelnosti ropy.“15



Hlasatelé brzkého příchodu ropného zlomu správně argumentují, že v podstatě neexistují závazné mezinárodní normy jak vykazovat množství ropných zásob. Navíc je mnoho oficiálních odhadů poznamenáno současnou politikou a nejsou tudíž spolehlivé. Je zřejmé, že celkový odhad světových zásob ropy obklopuje příliš mnoho nejistých proměnných a žádné z těchto čísel nelze brát jako základ výpočtů a stanovit tak pomocí symetrické křivky konečné datum, kdy nám dojde ropa. Jeden ze zkušených expertů na ropnou problematiku poznamenal, že „znát absolutní množství zásob ropy by znamenalo disponovat absolutním poznáním.“ Tím ovšem nedisponuje nikdo a „ani by to neměl tvrdit.“16

NEVYČERPANÉ ZÁSOBY Americká geologická služba odhaduje současné zásoby dnes známých ropných ložisek přibližně na 690 miliard barelů a dalších 730 miliard barelů ropy očekává v budoucnu z nalezišť dosud neobjevených.17 Odhad globálních zásob vytěžitelné ropy by se tak vyšplhal na zhruba 3,02 bilionu barelů. Pokud bychom vzali v potaz odhad, jehož pravděpodobnost hodnotí Americká geologická služba na 95 % (pravděpodobnost rovnající se téměř jistotě), stále je řeč o 400 miliardách barelů, což je třikrát více než v klasických předpovědích zastánců brzkého příchodu ropného zlomu.



Co se týče objevování nalezišť konvenční ropy do budoucna, experti si nejvíce slibují od oblastí Mezopotámské nížiny (rozkládající se na sever od Bagdádu a táhnoucí se přes Írák a Kuvajt až do východních částí Saúdské Arábie), dále od Západosibiřské roviny, pohoří Zagros v jihovýchodní části Íránu, delty řeky Niger, rozlehlé oblasti Rub al-Chálí („Pustá končina“) nacházející se na východě Saúdské Arábie a od dosud neprozkoumaného území riftové pánve u východního Grónska. Ve Spojených státech se největší naděje vkládají do oblastí Aljašky, kanadské části Arktidy a Mexického zálivu; v Latinské Americe pak do Venezuely a ropných vrtů u brazilského pobřeží. Dosud nevyužité zásoby na africkém kontinentě se nachází v okolí řek Kongo a Niger a ve státech Alžírsko a Libye. Mezi slibné roponosné oblasti v Asii patří Kazachstán a oblast mezi Timanskými vrchy a Pečorskou nížinou na západ od Uralu. V Evropě se v souvislosti s možnými zásobami ropy nejčastěji zmiňuje západní pobřeží Skotska. Dokud tedy nebyly všechny hlavní sedimentární pánve zevrubně zmapovány pomocí průzkumných vrtů v té míře, jako tomu bylo v Texasu či Oklahomě, nemá smysl upřednostňovat nižší čísla zastánců ropného zlomu před vyššími čísly jiných geologů. Rád bych také zdůraznil, že průzkumné vrty stejného rozsahu jako na souši by musely být provedeny zrovna tak na všech ropných plošinách na volném moři. Ostatně před půl stoletím žádná těžba na volném moři (tedy mimo dohled od pevniny) neprobíhala a ještě před dvaceti lety by byla dnes naprosto běžná těžba v hlubokých oceánech nemyslitelná. Pokud tedy chceme přistupovat k problematice ropných zásob realisticky, musíme se oprostit od nejistých odhadů světových zásob konvenční ropy a zahrnout do našich úvah šířeji pojatou definici zdrojů. Dokonce i Laherrère připustil, že když přidá do svého odhadu vytěžitelného množství ropy medián předpokládaných zásob zemního plynu a nekonvenční ropy, hodnota odhadu světových zásob se zdvojnásobí. Dle analýz americké společnosti Cambridge Energy Research Associates činí surovinová základna konvenčních i nekonvenčních zdrojů, včetně dosavadní kumulované produkce 1,08 bilionu barelů, zhruba 4,82 bilionů barelů a je pravděpodobné, že toto číslo dále poroste.18 Zbývá nám tedy okolo 3,74 bilionu barelů a můžeme předpokládat, že budoucí produkce ropy bude probíhat spíše jako povlovná křivka než prudce klesající přímka kopírující prudký vzestup těžby v minulosti. Zdroje nekonvenční ropy se mezitím staly součástí dalších mýtů a nedorozumění a ačkoli silně ovlivní průběh a trvání křivky produkce ropy, bylo by naivní si myslet, že mohou nahradit klesající produkci obřích ropných polí.

NEKONVENČNÍ ROPA Uvědomme si, že neexistuje ostrá hranice mezi konvenční a nekonvenční ropou. Mezi uhlovodíky patří jak středně těžká ropa, která je v podmínkách ložiska snadno čerpatelná, tak obtížněji čerpatelná velmi těžká ropa; tak ropné písky a bitumeny, které jsou v ložisku nepohyblivé, i černé břidlice s téměř nulovou propustností. Těžká ropa se střední i vysokou hustotu se v provincii Saskatchewan v Kanadě a ve Venezuele těží už roky, těžba probíhá také v oblasti North Slope na Aljašce. Geologové odhadují, že zásoby nekonvenční ropy ve dvou největších aljašských superobřích ložiscích konvenční ropy Prudhoe a Kuparuk dosahují až 40 miliard barelů. Viskozita této ropy je vysoká a vytěžitelnost se tak kvůli nízkým teplotám a permafrostu pohybuje kolem 20 %. V současné době představuje



těžba nekonvenční ropy v North Slope na Aljašce pouze 5 % tamní produkce ropy. Podobná ložiska nekonvenční ropy najdeme po celém světě. Největší naleziště celosvětových zásob těžké ropy (zhruba 4–5 bilionů barelů) spadá na území Venezuely (nejméně 1,2 bilionu barelů, vytěžitelnost cca 270 miliard barelů) a Kanady do provincie Alberta, kde se zásoby bitumenu v ropných píscích v oblasti Athabasca odhadují na 2,5 bilionu barelů. Těžba ropy z ropných písků v Albertě přináší finanční zisk už několik desetiletí. Společnost Suncor začala s těžbou poblíž města Fort McMurray v roce 1967 a od roku 1978 zde působí konsorcium producentů ropy Syncrude. Obě společnosti zde za pomoci obřích rypadel a největších nákladních aut na světě těží v povrchových dolech písek. Ten se převáží k dalšímu zpracování a extrakci, jejímž výsledným produktem je lehká surová ropa s nízkým obsahem síry. Množství ropy v Albertě těžitelné v povrchových dolech činí zhruba pětinu zdejších zásob. Zbytek ropy bude muset být získán hlubinnou těžbou in situ. V současnosti se využívají dva technologické postupy: těžba podporovaná cyklickým vtláčením páry (angl. cyclic steam stimulation) a těžba podporovaná trvalým vtláčením vodní páry (angl. steam-assisted gravity drainage). Metodu těžby podporovanou cyklickým vtláčením páry vyvinula společnost Imperial Oil v rámci svého projektu Cold Lake v Albertě. Injekčním vrtem je horká vodní pára vtlačována do ložiska, kde se nechá působit po dobu deseti měsíců až tří let. Z ohřátého ložiska se pak směs bitumenů v tekutém stavu čerpá na povrch pomocí speciálních pump. Tímto způsobem lze vytěžit až 35 % bitumenů (viz obr. 4-4).



Při těžbě podporované trvalým vtláčením vodní páry se provedou ve vertikální vzdálenosti zhruba pět metrů od dna ložiska dva horizontální vrty dlouhé 500–800 metrů. Vodní pára se injektuje do horního horizontálního vrtu, ohřívá ložiska bitumenu a ten stéká do spodního vrtu. Vytěžitelnost se pohybuje kolem 60 %. Na oba procesy je zapotřebí obrovské množství vody a energie k výrobě páry, k čemuž se většinou používá zemní plyn. Dostupnost těchto zdrojů sehraje klíčovou roli v budoucnosti těžby ropy z ropných písků. Nově vyvíjená metoda těžby používá injektáže vzduchu do ložiska vertikálním vrtem a díky přiváděnému vzduchu vzniká v podzemí horizontální hořící fronta, která bitumen ohřívá, a ten je pak v tekutém stavu odčerpáván. Komerční rozšíření této technologie by minimalizovalo dopad těžby na okolní povrchvou vegetaci stejně jako spotřebu vody a energie potřebné k těžbě ropy z písků.19 Dle posledního odhadu Sdružení kanadských producentů ropy (Canadian Association of Petroleum Producers) představují celkové zásoby konvenční ropy v Kanadě zhruba 5,4 miliardy barelů (ke konci roku 2007) a díky úspěšně realizovaným projektům těžby ropných písků by se toto číslo mohlo navýšit o 8,9 miliardy barelů ropy.20 Dle Sdružení disponuje Kanada díky vyvinutým a ověřené těžebním technologiím celkově zhruba 175 miliardami barelů ropy, čímž by se v množství zásob umístila hned za největším producentem ropy Saúdskou Arábií, kde se zásoby ropy odhadují na 264 miliardy barelů, s velkým náskokem před Íránem se 137,5 miliardy barelů, Írákem s 115 miliardami barelů a Ruskem se 79 miliardami barelů (údaje platné v roce 2008).21 Obrovské zásoby ropy nacházející se v ropných píscích v Albertě jsou však něco zcela jiného než skutečné množství ropy, které zde bude možno v příštích desetiletích reálně těžit. A tak jsme na jeden mýtus o ropném zlomu reagovali jiným mýtem, dle kterého intenzivnější těžba ropných písků vykompenzuje klesající produkci obřích ropných polí, která je už nyní ve světě dobře patrná. To je ale samozřejmě nesmysl. Těžba ropných písků v Albertě dosáhla v roce 2005 zhruba 1 milionu barelů denně (Mbpd), do roku 2008 se toto číslo vyhouplo na 1,3 milionu barelů denně a očekává se, že do roku 2011 se bude těžba pohybovat kolem 2 milionů barelů denně. Plány na těžbu 3,5 milionu barelů denně do začátku roku 2015 nevypadají kvůli finanční krizi z let 2008 a 2009 nijak slibně. Při roční produkci 3 miliony barelů denně by pak Kanada v množství ropy předčila Venezuelu o 20 % a vyrovnala by se produkci Spojených Arabských Emirátů. Je ale zřejmé, že navzdory přehnaným prohlášením o ropných píscích v Albertě, které mají větší potenciál než saúdskoarabské zdroje, nebudou ropné písky v příštích deseti až dvaceti letech hrát rozhodující roli při zajišťování světových zásob ropy. Jak moc bude produkce ropy z nekonvenčních zdrojů důležitá, závisí na složité souhře mnoha faktorů, včetně cen ropy, technologickém pokroku a na tom, jak bude společnost vnímat bezpečnost dodávek ropy. Takže i kdybychom znali konečná čísla celkového množství vytěžitelné konvenční i nekonvenční ropy na celém světě, bylo by stejně bláhové snažit se předpovídat průběh křivky produkce. A to z prostého důvodu – nevíme, jak bude vypadat poptávka v budoucnu. Důkazem z poslední doby nám budiž finanční krize z let 2008 a 2009, která výrazně srazila poptávku po ropě. Poptávka bude určována mnoha faktory a to jak známými – růst počtu obyvatel, vyšší disponibilní příjem obyvatel Asie – tak neznámými, jako jsou politické a socioekonomické změny. Nejdůležitějším faktorem ale zůstává technologický pokrok. Jednoduše řečeno, všichni, kteří očekávají brzký příchod ropného zlomu, zapomínají na to, že tvar křivky těžby ropy ovlivňuje její cena.



Tato skutečnost je dobře patrná, když se podíváme na pokles a stagnaci spotřeby ropy, když se zvýší její cena.

PRODUKCE, POPTÁVKA A CENA Když OPEC v roce 1973 téměř pětinásobně zvýšil cenu ropy, odezva nebyla zprvu tak patrná. Celosvětová spotřeba ropy poklesla v roce 1974 pouze o 1,5 % a v roce 1976 byla dokonce o 4 % nad úrovní z roku 1973. Spotřebitelé na pětinásobné navýšení ceny nijak pružně nezareagovali, avšak trojnásobně vyšší ceny ropy z let 1978 a 1981 přinesly změnu. Do roku 1983 klesla světová produkce ropy o téměř 15 % v porovnání s rekordním rokem 1979. Je tedy jasné, že se jednalo o reakci na situaci na trhu a nikoli na tenčící se zdroje. Rekordní těžbu z roku 1979 se podařilo prolomit až o patnáct let později roku 1994. Přitom pokud by se v roce 1973 někdo pokoušel odhadnout poptávku na rok 1990 na základě tempa růstu předchozího desetiletí, jeho výsledek by byl třikrát vyšší než reálná poptávka o sedmnáct let později. Podobné mechanismy zafungovaly i při posledním růstu cen ropy v letech 2004–2005. V roce 2006 klesla poptávka v podstatě ve všech rozvinutých zemích světa, které musí ropu dovážet. V roce 2007 klesla spotřeba ropy v USA o 0,1 %, v Japonsku o 3,5 % a ve Velké Británii o 5 %. Další rok se poptávka v USA snížila o více než 6 %, ve Velké Británii stagnovala a v Japonsku se propadla o další 3 %.22 Příčinou relativní stagnace produkce ropy v roce 2007 (pokles o 0,1 %) a v roce 2008 (nárůst o 0,6 %) byla nižší poptávka (nepočítáme-li běžnou praxi zemí OPEC držet produkci při zemi) a ne skutečný nedostatek zásob ropy v zemi. Podíl alternativních paliv na trhu s energií roste a uvážíme-li jejich vyšší ceny, které pravděpodobně zintenzivní snahy o efektivnější těžbu na současných nalezištích (i s využitím nejlepších dostupných technologií se vytěžitelnost ropných ložisek pohybuje kolem 40–50 %), příchod ropného zlomu se nám tak oddálil. Podíl alternativních zdrojů do budoucna záleží na mnoha faktorech. Mezi nejvýznamnější patří dlouhodobá světová poptávka po energiích a ochota investovat na národní a mezinárodní úrovni do technických inovací. Hrubý domácí produkt Číny narůstá téměř v dvojciferných číslech a mnozí komentátoři mají za to, že tento fenomén bude pokračovat ještě několik desetiletí a spolu s ním bude v Číně stoupat i spotřeba ropy. Možná by se měli začíst do podobných předpovědí z 80. let 20. století, které v Japonsku viděly příštího ekonomického hegemona, avšak situace po roce 1990 tomu nepřála. Pokud budeme ochotní technické inovace vyvíjet a také do nich investovat, může nám to přinést levnější alternativní paliva, špičkové baterie do automobilů nebo třeba menší ztráty při dálkovém přenosu elektřiny. Tyto změny samy o sobě nemohou uspokojit současnou poptávku po ropě, ale mohou výrazně snížit energetickou náročnost většiny světových ekonomik. Chceme-li dosáhnout ještě většího poklesu poptávky po ropě a tím pádem i pozdějšího příchodu ropného zlomu, měli bychom zvážit razantnější energetické hospodaření, které by upřednostňovalo určité oblasti spotřeby. Jednalo by se zejména o zajištění paliva pro pohon zemědělské techniky, základní letecké spojení, výrobu klíčových produktů



nezbytných pro petrochemickou syntézu a přepravu zboží podléhajícího rychlé zkáze. Technické inovace nepadají z nebe a vývoj může trvat i několik desetiletí, jejich výsledný vliv na poptávku po zdrojích je ale zásadní. V roce 1930 neexistoval proudový motor a nikdo si nedokázal představit, že největším spotřebitelem kerosinu by se mohl stát letecký průmysl, provozující hromadnou osobní a nákladní dopravu za účelem zisku. Když pak v 80. letech rekordně stouply ceny ropy, nikdo nepředpokládal, že za dvacet let budou polovinu všech vozidel na amerických silnicích tvořit takoví žrouti benzinu jako vozy typu SUV, pickup a dodávky. Oproti tomu můžeme postavit argument, že pokud by byla všechna současná vozidla nahrazena vysoce výkonnými hybridními vozy, klesla by poptávka po benzinu na polovinu během 20 let. Vzhledem k velké variabilitě odhadů světových zásob ropy a budoucí poptávky se nám nabízí mnoho scénářů, jak může křivka produkce v budoucnu probíhat, a některé z nich se uzavírají až hluboko v 21. století. Vezmeme-li v úvahu technický pokrok, využívání alternativních paliv a zpomalení růstu poptávky, a pokud můžeme počítat s tím, že máme k dispozici zhruba 3 biliony barelů ropy, nastane vrchol těžby konvenční ropy pravděpodobně kolem roku 2020. A je přitom docela dobře možné, že světová produkce bude v 40. letech 21. století dosahovat stejných hodnot jako v 80. letech 20. století. Pokud se budeme rázně zasazovat o větší rozšíření a využití nekonvenčních zdrojů a alternativních paliv, ropný průmysl by mohl v neztenčené síle prosperovat i po roce 2050 (viz obrázek 4-5A). A Peter Odell šel ve svých úvahách ještě dále. Ve své děkovné řeči při přebírání ceny na OPEC Bienále v roce 2006 řekl, že tvrzení dnešních kazatelů ropného zlomu budou brzy zdiskreditována stejně, jako se stalo jejich předchůdcům. Odell ve své řeči dále uvedl, že podíl ropy a zemního plynu na zajištění primárních dodávek energie začne mírně klesat teprve po roce 2050, zemní plyn převezme roli dominantního fosilního paliva a ropný průmysl bude i na konci 21. století daleko silnější, než byl v roce 2000.23

Podobné dlouhodobé vize byly představeny i na setkání při Hedberg Research



Conference organizovaném Richardem Nehringem. Podle nejlepších odhadů 75 expertů z 19 zemí světa by ropný zlom mohl nastat při těžbě pod 95 milionů barelů denně nejdříve kolem roku 2020; pokud bychom vzali v potaz dosavadní průměrné odhady světových zásob, křivka produkce by mohla dosáhnout vrcholu kolem roku 2030; a při maximální těžbě 100 milionů barelů denně a vysokém potenciálu ropných zásob by ropný zlom nastal kolem roku 2040 a těžba v roce 2080 by stále převyšovala produkci ropy v roce 2005 (viz obr. 4-5B).24 Tuto myšlenku nedávno zopakoval Abdalla Salem El-Badri, generální tajemník OPEC: „Nebavme se o tom, jestli máme dostatek zdrojů. Je jasné že ano. Na světě je dostatek zdrojů, které uspokojí poptávku ještě na dlouhá desetiletí.“25 A jeho názor sdílí i Rex Tillerson, generální ředitel společnosti Exxon, největší nadnárodní ropné společnosti na světě, a Khalid Al-Falih, generální ředitel společnosti Saudi Aramco, největší státní ropné korporace na světě.26

Přesto je tvrzení těchto mužů, kteří ovládají většinu světových zdrojů ropy, zpochybňováno zastánci ropného zlomu, jenž za podobnými prohlášeními vidí pouze cílenou propagandu a ignorantství. Podle nich je produkce ropy a zejména produkce obřích ropných polí v Saúdské Arábii v útlumu a nahradit ji nemohou žádné technologické inovace ani objevy nových ropných ložisek.27 Kazatelé ropného zlomu jsou zcela přesvědčeni, že fyzický úbytek paliva znamená, že ropný zlom už nastal, nebo že nastane nejpozději do roku 2015, při troše štěstí až kolem roku 2020. Ropu čeká už jen závěrečná fáze útlumu těžby a nás „život po ropě“. Tyto dva tábory zastávající pozice na opačném konci spektra (brzký příchod ropného zlomu a strmý pokles produkce ropy na jedné straně barikády a představy o neztenčené těžbě a pokračujícím vlivu ropy na straně druhé) lze jen těžko smířit.



I když ale připustíme, že vrchol produkce ropy nastane brzy či snad již nastal v roce 2005, jak tvrdí Simmons, není žádný důvod malovat čerta na zeď a spojovat útlum těžby ropy s koncem naší civilizace. Na jediném příkladu ukážu proč. Píše se rok 2025 a veškeré dodávky benzinu pro americkou automobilovou dopravu poklesly oproti roku 2008 o 20 %. Dle dat z amerického statistického úřadu (Census Bureau) bude činit nárůst populace oproti roku 2008 zhruba 18 %,28 což znamená, že dodávky benzinu na jednoho obyvatele (a tím pádem i průměrná mobilita osob) poklesne oproti roku 2008 na hodnotu 68 %. Během pouhých sedmnácti let se skutečně jedná o dramatický pokles. Je ale třeba počítat s tím, že spotřeba benzinu bude v budoucnu zajisté ovlivněna nižší spotřebou vozidel. Podle nařízení o standardizované průměrné spotřebě paliva v amerických automobilech (CAFE) by měla účinnost využití paliva do roku 2016 stoupnout o 30 %,29 díky technologickým inovacím by se měla zvyšovat i po roce 2016. Stejně tak by měl vzrůst i počet hybridních vozů. Můžeme tedy očekávat, že do roku 2025 se účinnost využívání benzinu v Americe zvýší při nejmenším o 40 %. V důsledku toho tedy klesne úroveň potřebných energetických služeb využívajících benzin u jednoho obyvatele v roce 2025 v porovnání s rokem 2008 o pouhých 5 %, což není žádný dramatický rozdíl a jde snadno vykompenzovat, např. vynechávat každou dvacátou jízdu autem. Rozhodně se ale neschyluje k žádné apokalypse a prozatím může Amerika návrat do jeskyní odložit. A pokud se nárůst účinnosti vyhoupne na vyšší, ale stále realistické hodnoty kolem 45 % a my se uskrovníme ve spotřebě, úroveň služeb závislých na benzinu nedojde žádné změny.

PROTIARGUMENTY K ROPNÉMU ZLOMU Jak už jsem se zde zmínil dříve, ropné zásoby z konvenčních zdrojů by mohly ve skutečnosti být podstatně větší, než jak udávají ve svých nejnižších odhadech ropní pesimisté. Zásoby ropy z nekonvenčních zdrojů jsou obrovské, ale jejich těžba v budoucnu nepřinese nijak závratné výsledky. Hubbertova symetricky stoupající a klesající křivka produkce ropy ve většině případů neodpovídá praxi a je vysoce pravděpodobné, že po ropném zlomu, ať už jej definujeme jakkoli, bude následovat období stabilizované produkce, a nikoli strmý pád. Náhradní řešení, zejména využití zemního plynu a nekonvenční ropy, jsou dostupná už nyní či mohou být časem ještě vylepšena. A v neposlední řadě lze poptávku po energii citelně snížit, ať už cílenou energetickou politikou nebo dlouhodobým zpomalením světové ekonomiky. Zkusme nyní přinést do debaty s pesimisty, kteří spojují útlum těžby ropy s dramatickým koncem naší civilizace, věcné protiargumenty. Těžba každého minerálního zdroje jednoho dne skončí. Příčinou může být fyzické vyčerpání konkrétního ložiska, nejčastěji však přestane být těžba dané suroviny z důvodů rostoucích nákladů na její těžbu a klesající čisté energetické návratnosti ekonomicky rentabilní a začnou se hledat alternativní řešení. Konvenční ropa nebude žádnou výjimkou. Je vysoce pravděpodobné, že roční produkce ropy dosáhne svého vrcholu v příštích 20 letech a její podíl na zajištění primárních dodávek energie bude už jen klesat. V roce 1980 pokrývala ropa dodávky primární energie z 44 %, toto číslo kleslo do roku 2000 na 41 % a v roce 2009 se pohybovalo pod 35 %, ačkoli absolutní čísla ropy vytěžené v roce 2008 byla téměř o 32 % vyšší než hodnoty z roku 1980.30 To ale ještě neznamená, že klesající podíl ropy na zajištění primárních dodávek



energie je znamením brzkého příchodu konce. Zásoby ropy z konvenčních a nekonvenčních zdrojů jsou obrovské a ropa zůstane i v první půli 21. století dominantním hráčem na světovém trhu s energií. O co více bude ropa vzácnější, tím uváženěji a efektivněji ji budeme využívat a o to intenzivněji budeme vyvíjet technologie k přechodu z jednoho typu energetiky na nový, který už je úspěšně nastartován. V rámci tohoto nového globálního energetického přechodu se zvýší podíl zemního plynu spolu s obnovitelnými zdroji energie a jadernou energetikou na zajišťování světových dodávek energie. Obnovitelné zdroje energie a energie z jádra mají navíc velký potenciál začít do roku 2050 přispívat významným podílem (nikoli však rozhodujícím) k celkové energetické bilanci a v určitých částech světa podstatně zeslabit závislost na ropě. Přestaňme tedy sledovat možná data příchodu ropného zlomu s takovou osudovostí a hlavně přestaňme spojovat klesající podíly ropy na globálních dodávkách energie s koncem moderní civilizace. Návrat lidstva do jeskyní se pro tentokrát nekoná. Přechody z jednoho typu energetiky na druhý – z biomasy na uhlí, od uhlí k plynu, od přímého využití paliv k elektřině – vždy podnítily lidskou vynalézavost. Představují vleklou a finančně náročnou zátěž jak pro provozovatele, tak pro spotřebitele a náhrada či výrazná restrukturalizace přebujelé energetické infrastruktury s sebou nese i významné socioekonomické nepokoje. Na druhé straně je ale výsledkem produktivnější a bohatší společnost a moderní civilizace se nezhroutí jen proto, že čelíme dalšímu z řady velkých přerodů. Plýtvání, které nám umožnila levná ropa, je tak paradoxně naším požehnáním. Jak už jsem uvedl jinde31 a jak ostatně potvrzuje i projekt švýcarského Federálního technologického institutu (Swiss Federal Institute of Technology Zürich, ETH) s názvem 2000-Watt Society,32 i kdyby měla poptávka po energii klesnout na polovinu dnešních čísel, kvalita života v bohatých zemích světa by byla stále ještě velmi slušná. Měli bychom se tedy oprostit od absurdních představ, že se jako lidstvo nebudeme schopni tvořivě vypořádat s klesající produkcí konvenční surové ropy. A ať už přijde ropný zlom kdykoli, měli bychom se nové situaci sebevědomě postavit, a nepodléhat sektářskému myšlení a ochromujícímu strachu.

DODATEK K ČESKÉMU VYDÁNÍ Světová produkce ropy stále klesá, třebaže pomalejším tempem než před deseti či dvaceti lety, ale tak už to bývá s jakýmkoli rozvinutým systémem. Nemá smysl rozpitvávat, proč ještě ropný zlom nepřišel; chci se zde soustředit jen na několik význačných čísel. Těžba ropy ve světě sice v roce 2009 poklesla (oproti roku 2008 o 2,5 %), což ale nemělo nic společného se ztenčujícími se zásobami, ale s nižší poptávkou zapříčiněnou nejhorší ekonomickou recesí od konce druhé světové války. Pokles produkce trval jen krátce a v roce 2010 opět stoupla o 2 % a rok na to o další 1,3 %, čímž překonala rekord z roku 2008 a k překonání hranice 4 miliard tun jí chybělo pouhých 5 Mt. Pro lepší pochopení se vraťme do roku 2001 a podívejme se, co se dělo se světovou těžbou ropy během prvního desetiletí 21. století, a zejména, jak situaci zvládali největší světoví producenti ropy. Procentuální nárůst těžby surové ropy mezi roky 2001 a 2011 vypadá následovně (BP 2012): Světová produkce vzrostla o 10,8 % a produkce Saúdské Arábie dokonce o 20 %.



Tolik tedy k okamžitému uzavření saúdskoarabských superobřích ropných polí. Produkce ropy v Rusku se zvýšila o 147 %, toto vysoké číslo jde ale na vrub problémům ruské ekonomiky v 90. letech, které utlumily těžbu po roce 1991. Pokud ale z analýzy odstraníme tuto anomálii, pohybujeme se kolem 30% nárůstu produkce. A dvě bývalé sovětské republiky Kazachstán a Ázerbájdžán si vedly ještě o poznání lépe. Během deseti let se těžba v Kazachstánu zdvojnásobila a v Ázerbájdžánu dokonce ztrojnásobila. Těžba ropy na Blízkém východě vzrostla navzdory politicky vyvolanému útlumu ropného průmyslu v Íráku a problémům s produkcí a sankcím uvaleným na obchod s ropou v Íránu o 17 %. Mezi významné producenty se probojovala také Kanada (37% nárůst díky zvyšující se težbě ropných písků v Albertě), Kolumbie (49% nárůst), Brazílie (63% nárůst) a Angola (2,3krát vyšší produkce ropy v roce 2011 než v roce 2001). Nejnapínavější příběh jsme ale mohli sledovat v USA. Producenti ropy zde začali těžit pomocí technologie horizontálních vrtů a hydraulického štěpení , která se dříve hojně využívala při získávání zemního plynu. Dnes jsme díky této efektivní technologii neboli frakování svědky neuvěřitelné přeměny energetického trhu v USA. Produkce ropy v USA do roku 2008 pozvolným tempem klesala (vrchol produkce se odehrál v roce 1970, kdy se těžilo 535,5 Mt ročně), během let 2001 a 2008 klesla o téměř 13 % z 349,2 Mt na 304,9 Mt. Obrat trendu byl vskutku nevídaný – během pouhých tří let se těžba zvýšila o téměř 50 Mt a v roce 2011 lehce přesáhla hranici 352 Mt z roku 2000. Navíc jen samotný nárůst těžby během těchto tří let byl vyšší než celá produkce takových ropných velmocí jako Indonésie a Ázerbájdžán v roce 2011. Ve středu zájmu stojí břidlicová ložiska v Severní Dakotě. Dle údajů nasbíraných do června 2012 byla zdejší produkce vyšší než v oblasti North Slope na Aljašce a v Kalifornii a nižší pouze v porovnání s těžbou v Texasu a Mexickém zálivu (US EIA 2012). Americká agentura pro energetické informace očekává, že nárůst produkce by se do roku 2025 mohl pohybovat kolem 140 Mt ročně, čímž by se množství americké ropy vyrovnalo ruské, a úroveň těžby by dosáhla celkových hodnot naposledy zaznamenaných v roce 1974. Tato nově nastalá situace jasně dokazuje, že nemá smysl naslouchat Hubbertovým rigidním hypotézám o tom, jak bude vypadat americká produkce ropy v příštích několika desetiletích. S výjimkou údajů z americké EIA jsem zde až dosud uváděl pouze holá fakta. Ta jsou pozoruhodná sama o sobě a při současném dlouhodobém nárůstu světové produkce ropy můžeme hledět do budoucnosti ještě o něco radostněji. Bývalý viceprezident největší italské ropné společnosti ENI Leonardo Maugeri, který nyní působí na Harvard’s Kennedy School, očekává ve spojitosti s ropnými břidlicemi renesanci těžby ropy. „Nynější boom s ropnými břidlicemi v USA není bublina, která za chvíli splaskne, ale počátek nejdůležitější revoluce v ropném průmyslu za několik posledních desetiletí. V příštích desetiletích můžeme očekávat doslova celosvětové závody v hledání nových ložisek. Většina zdrojů ropných břidlic ještě nebyla objevena, a tak výsledek může být velmi zajímavý“ (Maugeri 2012). Zatím je předčasné předvídat, jak rychle se bude toto nové odvětví rozvíjet, které země se na něm budou podílet a kolik ropy nám nová ložiska ve skutečnosti přinesou. Jednou samozřejmě ropný zlom přijde, ale je možné, že si toho prakticky ani nevšimneme. Zlom může přijít v podobě pozvolného, mírného útlumu nebo jako dlouhodobě stabilizovaná produkce, která třeba bude jen o něco málo nižší než na svém vrcholu. Na sklonku roku 2012 nevidím žádné známky toho, že by měla v brzké době nastat takováto


SEKVESTRACE OXIDU UHLIČITÉHO

nová éra (bez ohledu na její průběh) a obávám se, že všichni, kteří se zabývají načasováním této události, tak činí naprázdno. Jsem si jistý jen jedním: Posledních patnáct let jsem nabyl silné důvěry, že nám nehrozí bezprostřední nebezpečí ropného zlomu, po kterém by přišel nevyhnutelný prudký pokles těžby ropy. Nové poznatky tuto mou důvěru na konci roku 2012 jen posílily. Smím doufat, že alespoň někteří hlasatelé apokalypsy a členové sekty ropného zlomu vezmou tato čísla na milost?

5 SEKVESTRACE OXIDU UHLIČITÉHO Během prvních let nového tisíciletí se ukázalo, že velká většina bohatých zemí není schopna splnit relativně mírné závazky vyplývající z Kjótského protokolu. Problémem není jen snížení množství oxidu uhličitého vypouštěného do ovzduší, ale i stabilizace současných emisí na jednoho obyvatele na nynější vysoké úrovni. Tento problém se výrazně projevil zejména u Spojených států, kde nárůst emisí od roku 1990 do roku 2005 činil 20 %, a Kanady, kde množství emisí za stejné období vzrostlo o 55 %.1 Navíc do stanoveného cíle snížit emise nebyly zahrnuty dvě významné světové ekonomiky, kde tempo růstu emisí bylo ještě rychlejší, a to Čína a Indie. Největší podíl na nárůstu emisí má vyšší míra spalování uhlí v Číně a dovoz ropy. Od roku 1990 do roku 2005 se v Číně zvýšilo množství emisí oxidu uhličitého zhruba 2,15krát a v roce 2006 pak Čína předběhla Spojené státy a stala se největším světovým producentem tohoto skleníkového plynu. V Indii se množství emisí od roku 1990 do roku 2005 zdvojnásobilo. Vezmeme-li v úvahu důvody růstu emisí v těchto dvou zemích, podobně vysoké tempo růstu by mohlo pokračovat ještě alespoň po jednu generaci. Všechny politicky korektní projevy o udržitelnosti, šetření s energiemi a „zelenání“ světových ekonomik tak ignorují, co se ve skutečnosti děje. Pokud na Zemi nedopadne nějaký objekt z kosmu či se po světě nepřežene smrtící pandemie, můžeme s jistotou konstatovat, že globální emise oxidu uhličitého budou i v příštích desetiletích výrazně stoupat. Tento trend nezvrátí ani velká a vleklá ekonomická krize, ta může maximálně přerušit či zmírnit tempo růstu, nemůže je ale zastavit. V porovnání s koncentracemi oxidu uhličitého v ovzduší před příchodem průmyslové revoluce (cca 270 ppm v roce 1850) jsme dnes na dvojnásobném množství a momentálně neexistuje žádná koncepce, technologie ani administrativní či ekonomické opatření, které by dokázaly snížit emise pod hranici 450 ppm, což je dle současného poznání hodnota, díky které bude nárůst průměrné teploty v troposféře stále ještě snesitelný a snad se nepřehoupne přes 2°C. Růst emisí je tedy pravděpodobně nezadržitelný, a tak se snahy o stabilizaci tohoto procesu přesunuly jinam. Na scénu vstupuje koncept sekvestrace vypouštěného oxidu uhličitého neboli jeho zachycování a následné dlouhodobé uskladnění, a to jak s pomocí vylepšených přirozených procesů, tak s využitím moderních technologií. Naděje míří vysoko, ale je vysoce nepravděpodobné, že by metoda ukládání oxidu uhličitého mohla v průběhu několika příštích desetiletí pozastavit nebo alespoň výrazně zpomalit hromadění tohoto plynu v atmosféře.



PŘIROZENÝ PROCES Biosféra Země je velký systém, kde přirozeně probíhá sekvestrace a regenerace oxidu uhličitého. Fotosyntéza využívá vody a oxidu uhličitého k výrobě organických sloučenin (z nichž 45 % tvoří uhlík) a rozklad organické hmoty navrací tento plyn zpátky do atmosféry (viz obrázek 5-1). Díky fotosyntéze odstraní rostliny a jiné organismy z atmosféry více než 120 miliard tun oxidu uhličitého ročně. Tito autotrofní producenti pomocí buněčné respirace navrací zhruba polovinu tohoto množství zpět do atmosféry a zbylých 65 miliard tun oxidu uhličitého zabudovaných do nové organické látky je spotřebováno organismy, jako jsou bakterie, houby (hlavní účastník rozkladného procesu) a člověk. Na konci cyklu se oxid uhličitý heterotrofním dýcháním vrací do atmosféry. Vědci se neshodli, kolik čistého oxidu uhličitého celkově dnes dokážou rostliny zachytit. Rostliny v současné době v důsledku vyšších koncentrací uskladňují ročně zhruba o 1,2 miliardy až 2,6 miliardy tun oxidu uhličitého více než před příchodem průmyslové revoluce.2 Potter a další ale prokázali, že zemská biosféra je jako celek vysoce proměnlivá a v průběhu let její uhlíková bilance kolísá mezi ukládáním oxidu uhličitého a jeho vypouštěním.3 Stejně je tomu i v případě kontinentů a jednotlivých menších oblastí. Vegetace Severní Ameriky funguje jako velké a stabilní úložiště oxidu uhličitého.4 A podobně se chovají i eurasijské lesní porosty,5 jejichž schopnost vázat oxid uhličitý díky zalesňování a citlivému hospodaření dokonce stoupá.6 O nárůstu čistého množství uloženého oxidu uhličitého lze snad mluvit i v případě boreálních lesů pokrývajících Rusko.7 Severní oblasti bezesporu plní funkci úložiště oxidu uhličitého a i tropické deštné lesy absorbují více oxidu uhličitého, než jsme se domnívali dříve.8 Neměli bychom ale být překvapeni, pokud nové studie a analýzy některé z těchto poznatků vyvrátí.



Kvůli globálnímu oteplování se prodlouží vegetační období, koloběh vody v mnoha oblastech bude intenzivnější (tzn. že vzroste množství celkových srážek) a nejistot přibude. Dalším dopadem bude vyšší produktivita rostlin, kterou jsme mohli pozorovat na většině území Spojených států v druhé polovině 20. století.9 Jaké však budou dlouhodobé důsledky všech těchto změn, není vůbec jasné. Vyruší respirace v teplejším prostředí všechna pozitiva zvýšené produktivity? Projeví se růst na dlouhověkých částech rostlin, jako jsou např. kmeny a hlavní kořeny, nebo na rychle se obměňujících částech jako listí a drobné kořínky? A to nejdůležitější – promění globální oteplování lesní porosty z úložišť oxidu uhličitého na emitenty?10 A dále: Množství čistého oxidu uhličitého v největších zbývajících tropických deštných lesích planety, v Amazonii, Kongu a na Borneu bude v budoucnu primárně záviset na tempu odlesňování, zatímco schopnost většiny lesů zachycovat oxid uhličitý bude omezena jejich zásobováním vodou a živinami, zejména dusíkem.11 Nepřijde-li Evropa brzy s nějakou konkrétní koncepcí na ochranu půdy, nynější hodnoty čisté absorpce oxidu uhličitého začnou brzy klesat.12 V některých ekosystémech se ale může vyšší kapacita



vstřebávání oxidu uhličitého vyrušit s nadměrným uvolňováním tohoto plynu v důsledku častějších lesních požárů a vleklých období sucha, způsobených teplejším klimatem. Výsadba nového porostu. Výše zmíněné problémy by se daly vyřešit výsadbou nových porostů. Rychle rostoucí dřeviny, zalesňování holých oblastí, které jsou díky dobré půdě a hojnosti srážek schopné uživit smíšené odrůdy stromů, a obnova zničené přirozené vegetace by bezpochyby dokázaly zajistit slušnou absorpci oxidu uhličitého. Tento přístup má ale dva zásadní nedostatky: Nevíme, jaká je trvanlivost takovéto sekvestrace a jak intenzivní a náročná opatření je třeba přijmout, aby se vůbec projevila její efektivita. Rychle rostoucí odrůdy vyrostou během pouhých deseti až patnácti let a poté je jejich schopnost ukládat čistý oxid uhličitý minimální či nulová. Dlouhověké dřeviny (včetně listnatých nebo jehličnatých porostů rostoucích v mírném podnebném pásu a v boreálním podnebí) dosahují dospělosti mezi 40. až 80. rokem věku a úměrně tomu klesá i jejich kapacita absorbovat oxidu uhličitý. Mnoho z nich navíc podlehne škůdcům nebo padne v devastujících požárech, jejich růst může zpomalit období sucha a poškodit ničivý cyklon. Sadbou nových stromů tak sice navýšíme množství uloženého oxidu uhličitého, ale jedná se o výhodu s krátkým trváním, protože dlouhodobý přínos těchto projektů je diskutabilní a těžko se odhaduje. V každém případě by musely být zalesněny obrovské plochy, abychom mohli mluvit o efektivní kompenzaci emisí oxidu uhličitého. Pokud bychom chtěli zachytit pouze 10 % z celkového množství oxidu uhličitého emitovaného v roce 2005 (zhruba 800 milionů tun oxidu uhličitého), museli bychom zalesnit plochu o velikosti Severní Ameriky a Ruska nebo území rovnající se 15 % plochy, kterou dnes pokrývají tropické deštné lesy.13 Oxid uhličitý vázaný v půdě. Osud ukládání oxidu uhličitého do půdy je o poznání nejistější než v případě jeho ukládání v dřevinách, či tempo absorpce v nově vysazovaných stromech. Půda dokáže vázat dvakrát více oxidu uhličitého než atmosféra a téměř čtyřikrát tolik co rostliny. Vhodné zemědělské technologie, např. šetrná orba, výsadba krycích plodin a jejich střídání, dokážou nejenom významně zvýšit množství oxidu uhličitého ukládaného do půdy a tím snížit jeho množství v atmosféře, ale zároveň i zvyšují úrodnost půdy.14 Potenciál je velký, když si uvědomíme, že množství oxidu uhličitého vázaného v intenzivně obhospodařované půdě je poloviční v porovnání s hodnotami z období, než se zemědělství stalo hlavním zdrojem obživy. Jenže zvyšující se množství troposférického ozonu snižuje produktivitu rostlin a tím významně snižuje množství oxidu uhličitého ukládaného do půdy.15 Globální oteplování dále komplikuje snahy předvídat a teoretizovat o budoucích možnostech ukládání oxidu uhličitého do půdy, protože urychluje jeho rozklad a je příčinou dalšího uvolňování oxidu uhličitého z půdy, čímž se může proces oteplování ještě posílit. Tato hypotéza byla potvrzena nejen teoretickými modely a maloplošnými experimenty, ale také analýzami provedenými ve velkém měřítku.16 Navíc se ukázalo, že zvyšující se koncentrace oxidu uhličitého snižuje schopnost mnoha evropských druhů stromů ukládat oxid uhličitý v kořenových systémech.17 Vyvozovat z toho ale jakékoli důsledky pro celosvětovou situaci by bylo předčasné uvážíme-li, že jen málo přírodních pochodů je tak složitých a vzájemně provázaných jako proces ukládání oxidu uhličitého do půdy.18 Nemůžeme ani předvídat, jaký bude další osud oxidu uhličitého uloženého v půdě.



Bude mít větší množství oxidu uhličitého, které se uvolňuje z půdy v důsledku intenzivnější půdní respirace zapříčiněné globálním oteplováním, pozitivní dopad na celý ekosystém? Nebo bude podstatná část produktů fotosyntézy uchovávána ve formě dlouhožijící půdní organické hmoty a bude fungovat jako důležité úložiště? Dále je třeba si uvědomit, že vyšší míra ukládání oxidu uhličitého v ekosystémech mírného podnebí může být vynulována narůstajícími emisemi daleko škodlivějšího skleníkového plynu, a to metanu, který se bude uvolňovat z bažinatých subarktických a arktických oblastí. Například na jednom území na Sibiři stouply emise metanu oproti původním odhadům zhruba pětkrát.19 Biokarbon. Poslední snahy zvýšit množství sekvestrovaného oxidu uhličitého za pomoci suchozemských rostlin směřují k obohacování půdy biokarbonem. Jako inspirace pro tuto technologii posloužily tzv. amazonské půdy terra preta, jejichž vysoká úrodnost se vysvětluje vysokými koncentracemi zuhelnatělé biomasy. Biokarbon, jak se produkt dnes nazývá v půdoznalecké literatuře, dokáže absorbovat dvakrát až dvaapůkrát více oxidu uhličitého než půdy ze stejné původní horniny, kde se biokarbon nevyskytuje. Schopnost tohoto typu biomasy dlouhodobě ukládat oxid uhličitý se počítá v řádu stovek, možná i tisíců let a díky neobyčejně vysoké míře absorpce (aktivní uhlí ve filtrech představuje pouze čistší variantu tohoto materiálu) dokáže vázat vysoké procento oxidu uhličitého v půdě. V důsledku těchto vlastností biokarbonu se začalo uvažovat o netradičním využití biomasy, která by fungovala jako spolehlivá metoda sekvestrace oxidu uhličitého.20 Pyrolýzou částí rostlin (tedy nízkoteplotním termickým procesem bez přístupu kyslíku) by se získával plyn a dřevěné uhlí, které by oproti původní biomase obsahovalo zhruba poloviční množství oxidu uhličitého. Plyn (zejména oxid uhelnatý s malým množstvím vodíku a metanu) by se využíval jako zdroj energie a biokarbon by se vpravil do půdy. Vhodnými kandidáty na pyrolýzu se jeví zbytky plodin a odpad z lesnictví spolu s účelně pěstovanými druhy rostlin, které by se zužitkovaly na výrobu dřevěného uhlí. Lehmann, Gaunt a Rondon dokonce tvrdí, že do roku 2100 se bude prostřednictvím biokarbonu ukládat větší množství oxidu uhličitého, než bude vypouštěno do ovzduší spalováním fosilních paliv.21 Existuje mnoho důvodů, proč tomu tak nebude. V současné době je v důsledku obav z větrné a vodní eroze velké procento fytomasy zbylé po sklizni recyklováno. Pokud nějaké množství lze bezpečně z půdy odebrat, přetahují se o ně dnes výrobci biopaliv, kterým slouží jako výchozí surovina pro výrobu bioetanolu, a vzniká tak prostředí pro budoucí konkurenční přetahování o slámu a jinou fytomasu. Nevíme, jak tento boj o fytomasu nakonec vykrystalizuje (ochrana proti erozi versus pyrolýza versus přeměna na bioetanol). Dalším paradoxem je skutečnost, že aby mohl biokarbon efektivně ukládat oxid uhličitý, musí být vpraven do půdy, což je ale v rozporu s trendy zasazujícími se o bezorebné obdělávání půdy. Dále je zde logistický problém, protože jakákoli pyrolýza zbytků rostlin a odpadů z lesního hospodářství, prováděná ve velkém a zejména v kopcovitém terénu, znamená neustálé přesouvání mobilních pyrolýzních jednotek do míst, kde momentálně probíhá sklizeň či kácení stromů. I kdybychom dokázali vyřešit všechny logistické problémy, množství oxidu uhličitého zachyceného pyrolýzou by bylo mizivé. A jednoduchý matematický výpočet nám ukáže proč: Bohaté země dnes vyprodukují zhruba 900 milionů tun slámy ročně. Pokud by veškerá sláma byla pyrolyticky zpracována, množství sekvestrovaného oxidu uhličitého by se rovnalo 2,5 % emisí oxidu uhličitého vyprodukovaného v roce 2005 spalováním fosilních paliv. V každém případě je takováto



představa nereálná, protože velká část slámy by měla sloužit primárně jako jeden ze způsobů boje s půdní erozí a také jako hodnotné krmivo a podestýlka pro zvířata. Zvýšená produkce fytoplanktonu. Zvýšená produkce fytoplanktonu jako další z metod sekvestrace oxidu uhličitého je ještě spornější technologie a logisticky v podstatě neproveditelná. Technologie spočívá v tom, že železo reguluje produktivitu oceánských vod chudých na živiny.22 Přidá-li se železo do vody, měrná rychlost růstu fytoplanktonu se téměř zdvojnásobí a celkové množství poskočí řádově v průběhu několika dnů či týdnů. Pokles oxidu uhličitého v povrchových vrstvách vody je doprovázen nárůstem zooplanktonu, který produkuje fekální pelety a jehož mrtvá těla zintenzivňují pohyb oxidu uhličitého do hlubších vrstev oceánů.23 Účinnost tohoto procesu byla ověřena experimenty jak v rovníkových, tak jižních vodách oceánů. Zhruba 20 % povrchových vod oceánů obsahuje velké množství dusíkatých látek, ale pouze nepatrné koncentrace železa. Z toho důvodu bylo navrženo, aby se oceány začaly uměle obohacovat železem, které by zvýšilo účinnost sekvestrace oxidu uhličitého. Jakmile by řasy vyprodukované v důsledku stimulace železem odumřely, jejich mrtvá těla by klesla na dno oceánů a stala se součástí sedimentu, který je schopen skladovat oxid uhličitý po miliony let. Háček je ale v tom, že vyšší produktivita fytoplanktonu nemusí nutně znamenat, že na dno moří bude uloženo stejné množství oxidu uhličitého. Experimenty s obohacováním mořských vod železem byly úspěšné v rovníkových vodách, avšak účinnost technologie byla mizivá v chladnějších vodách jižně od Austrálie. Kromě toho stále ještě nevíme, jaké jsou dlouhodobé účinky sypání železa do oceánských vod, a je dost dobře možné, že obohacování železem může stimulovat nevítané a toxické kvetení vody, místo aby povzbudilo ukládání nežádoucího skleníkového plynu na oceánské dno. Navíc existuje riziko, že značná část nově vytvořené biomasy obratem vydýchá oxid uhličitý zpět. Vzhledem k tolika nejistotám by bylo rozumné zaujmout opatrný postoj. Navíc Tréguer a Pondaven prohlašují, že schopnost řídit ukládání oxidu uhličitého v oceánech má spíše křemen než železo.24 Zatím největší experiment s obohacováním oceánských vod železem proběhl v jihozápadním Atlantiku během března a dubna 2009 v německo-indické spolupráci. Výzkumný tým „pohnojil“ vodní plochu o rozloze 300 km2 a výsledkem skutečně byla zvýšená produkce různých druhů fytoplanktonu. Ty ovšem na rozdíl od rozsivek s křemičitou schránkou nebyly chráněny pevným pláštěm a skončily jako potrava různonožců (malí, korýšovití živočichové podobní krevetám). A tím se další růst stimulovaného fytoplanktonu zastavil.25 Každopádně se jedná o logisticky vysoce náročný podnik. Pokud bychom měli oceány plynule obohacovat železem, bylo by zapotřebí obrovských flotil, které by neustále a často v nepříznivých klimatických podmínkách brázdily širá moře a vsypávaly do nich drobné železné piliny. V potaz přichází také legislativní požadavky geoinženýrského zásahu takovýchto rozměrů a bylo by jistě nutné uzavřít nové mezinárodní úmluvy. Jeví se mi tedy nepravděpodobné, že by se technologie v brzké době začala masivně využívat. Souhlasím se závěry nedávného hodnocení experimentů zkoumajících obohacování oceánů železem. „Sypat železo do oceánů určitě není účinný způsob, jak bojovat s klimatickými změnami. A nepotřebujeme žádný další výzkum, abychom to věděli.“26 Je nemožné, abychom dokázali do budoucna jasně stanovit rychlost a množství



sekvestrace oxidu uhličitého v přirozených ekosystémech či v nově zalesněných (nebo opětovně zalesněných) oblastech. Stejně tak je nemožné určit, o kolik více oxidu uhličitého jsme schopni sekvestrovat pomocí lepšího hospodaření s lesy, pastvinami a půdou. Z věrohodných údajů vyplývá, že potenciál zemědělské půdy ukládat oxid uhličitý byl pravděpodobně přeceněn.27 Na druhou stranu schopnost sekvestrovat tento skleníkový plyn byla u starých lesních porostů silně podceněna.28 Snažit se na základě těchto dvou závěrů vypracovat dlouhodobý program na sekvestraci oxidu uhličitého s jasně definovanými cíli a zároveň jej i uplatňovat není vůbec snadné. A když si uvědomíme, že zde mluvíme o nepřetržité a masivní realizaci takového programu, je jasné, že sekvestrace pomocí železa a následné ukládání na dno moří je dosti nejistý podnik.

TECHNICKÁ ŘEŠENÍ Zbývají nám tedy technická řešení, která nemusí pracovat s živými organismy a jejichž výsledek můžeme daleko lépe určovat a regulovat sami. Mezi navrhovanými řešeními se objevily teoreticky nesmírně zajímavé technologie, které jsou však v praxi neproveditelné, stejně jako metody, které lze realizovat, avšak s omezenou účinností a za cenu vysokých nákladů. Jádro. Marchettiho návrh na využití energie jádra a masivní ukládání do čedičových struktur patří mezi teoreticky bezesporu zajímavé nápady. Marchetti se rozhodl „bezbolestně“ vyřešit náš problém s emisemi oxidu uhličitého a navrhl, aby se dominantním fosilním palivem stal zemní plyn, který bude upraven vodní parou ve vysokoteplotních jaderných reaktorech. Oxid uhličitý se pak napumpuje do uvolněných ložisek zemního plynu.29 I kdyby se celý proces nakonec rentoval, je těžké si představit obří infrastrukturu, která by zajišťovala celý provoz – stovky jaderných reaktorů, jež musí být teprve komercializovány (a to včetně zemí, které nejsou nijak příznivě nakloněny výstavbě jakýchkoli nových jaderných zařízení), a rozsáhlá potrubní síť pro přepravu oxidu uhličitého se nepostaví jen tak během několika desetiletí. Ukládání do čediče. Vědci, kteří navrhují ukládat oxid uhličitý do čedičových vrstev v oblasti rozsáhlé Dekánské plošiny v Indii zapomínají na to, že čediče nejsou porézní hornina, že jsou dosti zvětralé, horké a popraskané a je vysoce pravděpodobné, že by plyn začal po čase unikat.30 Amerika přišla s podobným řešením ukládat oxid uhličitý do propustných podmořských čedičových struktur (ležících více než 1,6 míle pod hladinou moře) v tektonické desce Juan de Fuca nacházející se kousek od Seattlu a Vancouveru.31 Mám takový pocit, že investoři se zrovna nepohrnou do podniku, kde je třeba k transportu emisí zbudovat 3 000 mil dlouhou potrubní síť z východního pobřeží až na dno Pacifiku. Jenže i kdyby bylo možné v rámci tohoto projektu uložit veškerý oxid uhličitý z velkých stacionárních zdrojů Kanady, Mexika a USA, stále by se jednalo pouze o 4 % všech emisí oxidu uhličitého vypouštěných v USA. Do budoucna jde samozřejmě omezit vznik emisí pomocí přísnějších standardů průměrné spotřebě paliva v automobilech a vozech typu SUV. Minerální karbonizace. Mezi další netradiční návrhy patří metoda absorpce oxidu uhličitého zvětralým peridotitem. Peridotit je hornina, která se nachází v Ománské pouštní



oblasti a má vysokou afinitu pro oxid uhličitý.32 Proces ukládání by mohl být urychlen vrtáním a hydraulickým štěpením. Ponecháme-li stranou praktickou stránku provedení celého postupu, těžko si lze představit obří tankery, které převáží oxid uhličitý z USA a Číny směrem k Ománské poušti. Navíc podle předběžných odhadů by mohlo být ročně sekvestrováno kolem 1 miliardy tun tohoto plynu (nejpravděpodobněji dodávaného z okolí Perského zálivu), což už představuje významné množství, přesto však jde pouze o dvouměsíční produkci emisí v současné Číně. Minerální karbonizace spolu s odstraňováním oxidu uhličitého přímo z ovzduší představují další dvě metody sekvestrace, u kterých nejspíš v brzké době nedojde k masivnějšímu rozšíření. Karbonizace má nejméně tři zásadní výhody. Během reakce vzniká velké množství tepla, reakce může probíhat za nízkých teplot a množství hornin, které vstupují do procesu (křemičitany), je v přírodě dostatek. Další výhodou je, že finálními produkty jsou netoxické pevné látky (uhličitan vápenatý a uhličitan hořečnatý), které mohou být jednoduše odvezeny na povrchovou skládku či uloženy do povrchových dolů. Bohužel je ale reakce úspěšná pouze při dodávkách obrovského množství vstupního materiálu a celá technologie vzbuzuje pochybnosti, zda vůbec můžeme očekávat nějaké viditelné výsledky. Toto tvrzení se pokusím vysvětlit na příkladu hořečnatých minerálů. Pokud má být proces karbonizace oxidem hořečnatým úspěšný (MgO + CO2 = MgCO3), je třeba 0,9 tuny oxidu hořečnatého, aby byla přeměněna jedna tuny oxidu uhličitého. V praxi se používají v přírodě hojně zastoupené minerály křemičitanů, např. forsterit a serpentinit. K reakci oxidu uhličitého se serpentinitem (Mg3Si2O5(OH)4 je zapotřebí 2,1 tuny horniny, aby byla odstraněna jedna tuna plynu. Ale kvůli částečné výtěžnosti rudy a nedokonalé přeměně během reakce se zvyšuje celkové množství na tři tuny rudy ku jedné tuně sekvestrovaného oxidu uhličitého. I za předpokladu, že budeme tuto technologii využívat pouze pro sekvestraci oxidu uhličitého vzniklého spalováním uhlí, čímž se omezujeme na jednu třetinu všech antropogenních emisí a nijak nesnižujeme enormní nárůst tohoto skleníkového plynu v ovzduší, vytěžit tak velké množství potřebných hornin by bylo v podstatě nad naše možnosti. V roce 2005 bylo do ovzduší v důsledku činností spojených se spalováním uhlí vypuštěno přes 12 miliard tun oxidu uhličitého. Pokud bychom chtěli toto množství odstranit, musela by se roční produkce těžby serpentinitu pohybovat kolem 33 miliard tun. A to je číslo téměř třikrát větší než úhrnná suma všech fosilních paliv vytěžených v daném roce (méně než 12 miliard tun). Ponecháme-li stranou náklady a energii na těžbu, přepravu horniny do míst, kde probíhá sekvestrace, stejně jako přepravu samotného plynu, už jen z výše uvedeného důvodu zůstane tato metoda pouze na papíře. A je nepodstatné, jak velké úsilí a finance bychom do tohoto podniku vložili. Je zhola nemožné zprovoznit, natož do roku 2025, průmyslové odvětví, které by zpracovávalo množství několikanásobně větší, než je těžba všech fosilních paliv a pomohlo nám udržet emise oxidu uhličitého v rozumných mezích. Separace z ovzduší. Pozornost si zaslouží také metoda separace oxidu uhličitého z ovzduší.33 Technologie by mohla využívat vysoké kovové věže, které by zachytávaly oxid uhličitý z proudícího vzduchu pomocí tekutého sorbentu aplikovaného v podobě jemné mlhy nebo pomocí tenkých destiček s alkalickými sloučeninami, které by se umístily dovnitř konstrukce. Lackner vypočítal, že jeden umělý „strom“ dokáže zachytit 90 000 tun



oxidu uhličitého. Bylo by tedy zapotřebí 160 000 konstrukcí, aby vyseparovaly polovinu emisí vyprodukovaných spalováním všech druhů fosilních paliv v roce 2005. Zprovoznit takovéto množství záchytných věží by určitě nemělo činit žádné větší nesnáze. Ačkoli tento nápad vypadá velmi lákavě (Lackner dokonce přišel s nápadem instalovat na pozemky jednotky o velikosti televizní obrazovky, které by dokázaly zachytit až 25 tun oxidu uhličitého ročně čili zhruba roční průměrnou produkci tohoto plynu na obyvatele), samotný proces před nás klade nemalé technické problémy. Rychlost větru v blízkosti země (a častá bezvětří v mnoha oblastech) by snižovala zpracovatelskou kapacitu jednotek, větší rychlost by pak musela být uměle vytvořena nebo by se konstrukce musely umisťovat ve větrnějších polohách. Ty ale zase nejsou příliš vhodné ke skladování oxidu uhličitého. Dále by bylo třeba neustále přepravovat sorbenty a aplikovat je na kontaktní povrchy, což představuje nejen konstruktérský oříšek, ale i dosti energeticky náročnou záležitost. Vodní roztok hydroxidu vápenatého (Ca(OH)2 neboli hašené vápno) je schopen okamžitě absorbovat oxid uhličitý za vzniku uhličitanu vápenatého, ale k znovuzískání sorbentu z uhličitanu vázaného v kalu by bylo zapotřebí vysokých teplot a tím pádem i stálého zdroje energie. A i pak bychom stále čelili otázce, co s několika miliardami tun oxidu uhličitého, který by bylo potřeba zkapalnit a uložit pod zem. Dokud se tento způsob zachycování oxidu uhličitého nepřesune z říše teorie k velkokapacitním jednotkám s nepřetržitým provozem, nemá cenu spekulovat o nákladech na dopravu a uskladnění. A je jisté, že ke komerčnímu využití nedojde. Zachycování oxidu uhličitého z ovzduší je tedy bezesporu dalším z řady zajímavých nápadů, které ale mají velmi mizivé šance během příštích desetiletí jakkoli smysluplně ovlivnit vzrůstající emise oxidu uhličitého. Velkokapacitní průmyslová sekvestrace. V poslední době se hodně mluví o tom, že by šlo zachycovat oxid uhličitý v místech s velkou hustotou spalovacích zařízení a následně jej dlouhodobě ukládat, aby se nedostal zpět do ovzduší. Tato metoda představuje už o poznání praktičtější řešení. Zastánci této technologie správně argumentují tím, že každá z klíčových složek procesu je již dobře zvládnutá a ozkoušená. Vypíraní oxidu uhličitého ze zemního plynu a vodíku pomocí vodného roztoku amoniaku se komerčně využívá od třicátých let 20. století.34 Při separaci uhlíkových emisí ze spalin vypouštěných uhelnými elektrárnami by se jednalo pouze o rozšíření dobře ověřeného chemického procesu. Přeprava plynovody je pak dalším příkladem, jak by šlo stávající technologie rozšířit. V USA fungují plynovody o délce téměř 4 000 mil, které přivádí oxid uhličitý k ložiskům pro intenzivnější těžbu ropy (zejména v Texasu). Vybudovat pětkrát či desetkrát delší potrubí během jednoho desetiletí by nebyl žádný nepřekonatelný technický problém, když uvážíme, že USA zbudovaly více než 70 000 mil potrubí pro zemní plyn během 60. a znovu v 70. letech 20. století.35 Momentálně sice při těžbě ropy nevháníme oxid uhličitý pod zem za účelem jeho trvalého uložení, ale od masivního podzemního uskladnění se dnešní praxe liší pouze zvoleným úložištěm. Jako vhodné se jeví hluboké slané akvifery, vrstvy hornin zaplněné solankou, vytěžená uhlovodíková ložiska a netěžitelné uhelné sloje. Takových objektů je dostatek, na mapě jsou poměrně rovnoměrně zastoupeny, některé z nich mají obrovské skladovací kapacity a vyvrtat šachtu, kterou by se plyn dopravil dolů, by nikoho k bankrotu nepřivedlo. Hluboké slané akvifery na území Severní Ameriky by dokázaly pojmout více než 1 bilion tun uhlíkových emisí, což je množství vyprodukované v USA při současném tempu za více než sto let.36



Jednotlivé složky technologie zachycování a ukládání oxidu uhličitého jsou tedy v současnosti snadno dostupné a podzemní prostory mají dostatečnou kapacitu uskladnit jakkoli velké množství uhlíkových emisí, jež by mohlo být v 21. století vyprodukováno. Není tedy divu, že toto řešení s nadšením podporují velké ropné a plynařské společnosti, které disponují potřebnými znalostmi a které by z nově vytvořeného průmyslového odvětví významně profitovaly. Kladné přijatí se této metodě dostalo i z nejvyšších vládních míst a jak ukazuje obrovský nárůst článků (na serveru Web of Science bylo ke konci roku 2009 uvedeno přes 5 000 článků na téma sekvestrace oxidu uhličitého), zájmu se tato problematika těší i mezi akademiky. Zkusme se zamyslet nad tím, co by vlastně realizace těchto smělých plánů znamenala v praxi. Bezesporu nejdůležitějším bodem při uplatňování jakéhokoli celosvětově významného programu na sekvestraci uhlíkových emisí je otázka neuvěřitelně velkých rozměrů takovéto akce. Neboli mluvíme tu o ohromném množství plynu, materiálu a energie vynaložené na sběr, kompresi, přepravu a uložení emisí pod zem. Tyto technologické nároky si nejlépe předvedeme, když je srovnáme s momentálně běžícími projekty na sekvestraci uhlíkových emisí. V roce 2009 existovaly pouze tři experimentální projekty, které by fungovaly déle než pět let a ročně zpracovávaly 1 milion tun emisí a více.37 Nejstarší z nich se nachází na norské plošině Sleipner West v Severním moři a zdejší zaměstnanci od roku 1996 pumpují ročně do slaných akviferů 1 milion tun oxidu uhličitého. Od roku 2000 probíhá na ropném poli Weyburn v provincii Saskatchewan intenzifikace těžby ropy a ukládání uhlíkových emisí. Oxid uhličitý je sem přiváděn přes 320 km dlouhý plynovod z provozů na zplyňování uhlí v městě Beulah v Severní Dakotě. Plyn a voda se střídavě vstřikují 1,5 km pod zem a plyn, který vystoupá na povrch spolu s ropou, je oddělen a znovu napumpován do vytěžených dutin.38 I tento projekt má roční zpracovatelskou kapacitu zhruba 1 milion tun oxidu uhličitého. V ložisku zemního plynu In Salah v Alžírsku od roku 2004 separují ze zemního plynu přebytečné koncentrace uhlíkových emisí a pumpují je zpět 2 km pod zemský povrch do prostor se solankou. Roční kapacita činí 1,2 milionu tun oxidu uhličitého. Celková roční kapacita každého z těchto projektů pak dělá 17–20 milionů tun emisí. Jenže spalováním fosilních paliv se jen v roce 2008 na celém světě vypustilo do ovzduší kolem 32 miliard tun oxidu uhličitého a celkové množství uhlíkových emisí mezi léty 2010 a 2025 se odhaduje na 500 miliard tun. Toto číslo je o čtyři řády vyšší než celková skladovací kapacita všech tří výše zmíněných projektů. Kolem 60 % světové produkce těchto emisí pochází z velkých stacionárních zdrojů, jako jsou elektrárny, cementárny, rafinérie a různé jiné průmyslové podniky, zejména ocelárny, železárny a petrochemický průmysl. Mezi léty 2010 a 2025 tedy budeme potřebovat centralizovaně sekvestrovat více než 300 miliard tun oxidu uhličitého. Kdybychom to mysleli s velkokapacitní sekvestrací vážně a měli na začátek sekvestrovat pouhých 15 % emisí vypuštěných v roce 2008 (neboli čtvrtinu všech emisí pocházejících ze stacionárních zdrojů), muselo by být zachyceno, přepraveno na místo zpracování a uskladněno něco kolem 4,8 miliard tun oxidu uhličitého ročně. Tento plyn má měrnou hmotnost 1,967 kg/m3 a práce s ním za atmosférických podmínek je tedy z dů-



vodu velkého objemu dosti nepraktická. Proto se pro účely přepravy a skladování stlačuje. Stlačený superkritický oxid uhličitý se začíná chovat jako tekutina a jeho minimální hustota má hodnotu 468 kg/m3 (méně než polovina hustoty vody). Množství 4,8 miliardy tun by pak zabíralo prostor zhruba 10,2 miliard m3 (1 / 0,468 = 2,136; 2,136 x 4,8 = 10,25). Další stlačování snižuje objem plynu, k čemuž je zapotřebí relativně málo energie. Okolní zvyšující se teplota (narůstající v závislosti na hloubce uložení) však snižuje hustotu plynu rychleji, než je stlačení schopno ji zvýšit, a tak hustota ukládaného plynu nepřevyšuje 800 kg/m3. I kdyby měl plyn tuto hustotu po celou dobu zpracování, znamená to, že by zabíral prostor 6 miliard m3. Pro srovnání uveďme, že produkce surové ropy se v roce 2008 rovnala 3,93 miliardy tun. Při průměrné hustotě ropy 0,85 g/cm3 by se tedy jednalo o objem 4,6 miliardy m3. Pokud bychom se drželi výše zmíněného skromného plánu na sekvestraci pouhých 15 % všech uhlíkových emisí vypuštěných v roce 2008, bylo by potřeba zbudovat průmysl, jehož roční objemová zpracovatelská kapacita (zachycování, stlačení, přeprava a uskladnění) by 1,3- až 2,2krát převyšovala kapacitu ropného průmyslu, který disponuje rozsáhlou sítí vrtů, potrubních sítí, kompresních stanic, tankerů a nadzemních i podzemních skladovacích prostor. Vybudovat celosvětově fungující infrastrukturu schopnou zajistit zpracování 6 až 10 miliard m3 oxidu uhličitého by stejně jako u ropného průmyslu trvalo několik desítek let a cenu takovýchto snah nejsme schopni momentálně vyčíslit. A i nadále by více než dvě třetiny uhlíkových emisí nebyly nijak regulovány. Plyn by ovšem nemusel zabírat tolik místa, pokud bychom byli schopni vynalézt způsob, jak jej skladovat pod vysokým tlakem a za nízkých teplot buď v nějakých speciálních skladištích, nebo v mělkých sedimentech na dně moří. Bohužel i toto řešení má své nejasnosti a technické nedostatky, které by bylo nutné odstranit (a nesmíme zapomenout ani na pravděpodobné spory týkající se mezinárodních mořských vod). Ačkoli se nám může zdát, že plány na vybudování nadzemních skladů oxidu uhličitého jsou plně proveditelné a že již nyní máme k dispozici tisíce mil plynovodů, ne všechny zdroje uhlíkových emisí se nachází v blízkosti vhodných skladovacích prostor. Navíc mnoho teoreticky vhodných skladových objektů by se muselo potýkat s odporem obyvatelstva hustě osídlených oblastí, kterému by se jistě nezamlouvalo, že by se sklady oxidu uhličitého a plynovody měly vyskytovat v blízkosti jejich obydlí (v podstatě většina existujícího potrubí vedoucího oxid uhličitý v USA se nachází v zemědělské oblasti Texasu, Nového Mexika, Colorada a Wyomingu). Na výsledný stav by tak spíše než teoretické výpočty hrubé kapacity či průměrné délky potrubí mělo vliv individuální vytipovávání umístění skladišť, posuzování dopadu stavby na životní prostředí a vyjednávání o právech na zřízení věcného břemene na dotčených pozemcích. Navíc není technologie zachycování a ukládání oxidu uhličitého levná. Dle nejspolehlivějších odhadů se celkové náklady na zachycení a stlačení jedné tuny oxidu uhličitého pohybují kolem 30–75 amerických dolarů.39 Vyšší hranice se týká provozů, kde se spaluje práškové uhlí, nižší hranice se týká provozů, které využívají technologii integrovaného zplyňování (integrated gasification combined cycle, IGCC).40 Náklady na přepravu jsou značně závislé na hmotnostním průtoku (náklady provozu na pevně danou vzdálenost by vzhledem k vzrůstající roční zpracovatelské kapacitě exponenciálně klesaly) a mohou se pohybovat kolem 1, ale i 10 dolarů za tunu oxidu uhličitého přepravenou na vzdálenost



100 km.41 Náklady na uskladnění včetně povinného sledování a kontroly úložišť by se odvíjely od konkrétního místa uložení, tedy dostupnosti, hloubky a pórovitosti podzemních prostor. Dnešní nejspolehlivější odhady se pohybují ve stejných cenových hladinách jako náklady na přepravu, tj. zhruba 1–10 dolarů na jednu tunu uskladněného oxidu uhličitého. Vezmeme-li hodnotu 60 dolarů za jednu tunu jako celkovou průměrnou sumu, zachycení a uskladnění 4,8 miliard tun ročně (15 % dnešních uhlíkových emisí neboli 25 % produkce velkých stacionárních zdrojů) by nás pak přišlo na zhruba 300 miliard dolarů ročně. Ale abychom mohli úspěšně realizovat tento velkolepý plán, bylo by nejdřív potřeba velkého investičního kapitálu. Podle posledních odhadů jsou náklady na jeden kW instalovaného výkonu u elektráren spalujících práškové uhlí, které zachycují oxid uhličitý, o 60 % vyšší než u elektráren, které uhlíkové emise nezachycují. Při použití technologie IGCC činí rozdíl nejméně 30 %. Kolem všech těchto čísel ale stále panuje nejistota. Nyní sice můžeme celkem přesně říct, jaké jsou technické požadavky současných velkokapacitních projektů na sekvestraci, ale do budoucna je těžké odhadovat, jak velkého úsilí a prostředků bude třeba na sekvestraci uhlíkových emisí o tři až čtyři řády vyšší v porovnání s dnešními, v podstatě pilotními projekty. A je velmi důležité vyhnout se běžnému myšlenkovému stereotypu, že jednotkové ceny budou klesat stejně neuvěřitelným tempem jako u elektroniky. Výroba a částečně i tvorba pokročilých mikroprocesorů je plně automatizovaný proces, kde není třeba velkého počtu pracovních sil ani vstupního materiálu a existuje vysoká pravděpodobnost, že s hromadnou výrobou klesne i jednotková cena. Obrovské systémy nezbytné pro novou infrastrukturu sekvestračních technologií (zachytávací jednotky, potrubní sítě, kompresory, injektážní prostory) by se naopak musely přizpůsobovat specifickým podmínkám v místě vybudování, jejich výstavba a údržba by vyžadovaly velké množství pracovních sil, nemluvě o tom, že mladý sekvestrační průmysl by ještě více přispěl k neustále rostoucím cenám ocele, hliníku, plastů a betonu. Z toho důvodu nemůžeme vyloučit možnost, že jednotkové ceny s budoucím hromadným zaváděním sekvestračních technologií spíše porostou, než poklesnou. Ať už bude výsledek vypadat jakkoli, náklady určitě nebudou zanedbatelné a ponecháme-li stranou omezené procento oxidu uhličitého, které se dá využít při zintenzivňování těžby ropy, sekvestrace představuje pro všechny zúčastněné značné výdaje.

ENERGETICKÁ NÁROČNOST SEKVESTRACE Následky způsobené zachycováním a ukládáním emisí oxidu uhličitého se taktéž špatně odhadují. Velké uhelné elektrárny jsou k zachycování a stlačování oxidu uhličitého ideální. Tato technologie by ale nejméně o 30 až 40 % zvýšila interní spotřebu elektřiny, která se dnes využívá hlavně na odstraňování tuhých znečišťujících látek pomocí elektrostatického filtru a na odsiřování spalin a pohybuje se zhruba kolem 10 %. Uhlíkové emise na jednu jednotku vyrobené elektřiny by se tím pádem zvýšily a čisté množství zachyceného oxidu uhličitého by se snížilo. Investiční náklady potřebné na sekvestrační systém nainstalovaný ve velké elektrárně nelze pro velkou míru nejistoty vůbec odhadnout. Dle zvláštní zprávy Mezivládního panelu pro změny klimatu (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC – tato organizace pravidelně vydává hodnoticí zprávy,



které vyjadřují konsenzus vědecké komunity v oblasti postupu globálního oteplování) by jen samotné zachycování zvedlo investiční náklady u nově budované elektrárny spalující práškové uhlí o 44 až 74 %. Pokud by se náklady na zachycování a podzemní uskladnění vyšvihly až k horní hranici, celkové investiční náklady na stavbu elektrárny by se mohly až zdvojnásobit.42 Celkové náklady na výstavbu kombinovaného cyklu na zemní plyn (zbytkového tepla ve spalinách za spalovací turbínou je následně využito k výrobě elektřiny v parním cyklu) by rovněž mohly být až o 80 % vyšší. Zařízení vybavená touto technologií by pak byla v nevýhodě, protože čistá energetická návratnost výroby elektřiny by byla podstatně nižší než u zařízení, která oxid uhličitý nesekvestrují. A sekvestrací plynu otázky a pochyby nekončí. Podmínky každého úložiště jsou jedinečné a nelze tedy předvídat rychlost postupného uvolňování plynu ani pravděpodobnost náhlého úniku, např. při zemětřesení či v důsledku migrace plynu do nezmapovaných zlomů či puklin. Už samotné uskladnění by mohlo do budoucna představovat zdroj mnoha problémů. V rámci experimentu byl v Texasu v hloubce 1 500 metrů do ložiska solanky injektován oxid uhličitý. Následně došlo k prudkému poklesu pH a rozpadu uhličitanů, což by mohlo mít za následek porušení těsnosti hornin či pojiva šachet a únik oxidu uhličitého.43 Navíc by mohl rozklad oxyhydroxidů železa zapříčiněný zvýšenou aciditou spustit aktivitu toxických stopových prvků a toxických organických sloučenin, které by se mohly stáhnout do akviferů používaných jako zdroj pitné vody. Nejlepším možným výsledkem skladování oxidu uhličitého by bylo jeho vysrážení ve formě uhličitanů. Ale během studie devíti ložisek zemního plynu, které svými vlastnostmi nejvíce odpovídají podmínkám několikatisíciletého skladování uhlíkových emisí, se potvrdilo, že pouze malý zlomek uloženého plynu by byl vázán v této formě a že většina by se rozpustila v okolní vodě.44 Čímž se samozřejmě zvyšuje riziko úniku vody s vysokým obsahem oxidu uhličitého. Z těchto důvodů bylo navrženo, aby se plyn skladoval v hluboko uložených kolektorech, které by díky nepropustné břidličné stropnici zabránily jeho výrazným únikům. Pokud ale mluvíme o vskutku intenzivním skladování, pak i nevýznamné úniky plynu mohou v průběhu 50 až 100 let v součtu znamenat významné zatížení ovzduší. Při sekvestraci desítek a dokonce stovek miliard tun oxidu uhličitého by roční únik plynu v množství 0,1 % znamenal 0,5 až 1 miliardu tuny uhlíkových emisí, což už je podstatné množství, které může ovlivnit další nárůst koncentrací tohoto plynu v atmosféře. Zdravotní rizika nepředstavují velký problém, ale neměla by být ani nijak podceňována. Za normálních koncentrací v ovzduší (nyní se pohybují kolem 0,038 %) je oxid uhličitý neškodný plyn a při koncentracích pod 0,5 % nemá žádné nepříznivé účinky na lidské zdraví. Limitní hodnota expozice na pracovišti při koncentraci 0,5 % činí osm hodin, avšak při vyšších koncentracích je plyn již smrtelný (dojde k udušení). Můžeme tedy s jistotou očekávat, že volba úložišť a jejich zprovoznění s sebou přinesou vyostřenou debatu, protesty a odpor, stejně jako se tak děje v případě jiných nebezpečných provozů. Na internetu se mobilizují různé iniciativy, např. Občané bojující proti sekvestraci oxidu uhličitého,45 a opoziční skupiny už vznikly v USA, Švédsku a Německu. Stačí si vzpomenout, jakému odporu ze strany veřejnosti čelilo po několik desítek let zprovoznění prvního trvalého úložiště vysoce radioaktivního odpadu na hřebenu Yucca Mountain v USA, abychom si dokázali představit problémy, které by vyvolal výběr umístění hlavních skladů se sekvestrovaným oxidem uhličitým. V úvahu je třeba vzít



i vysoce nepravděpodobná, ale smrtelná rizika.46 Dále by bylo třeba vyjednat na národní i mezinárodní úrovni novou právní úpravu, jak řešit případné budoucí bezprecedentní situace.47 Myslím, že je jasné, že by muselo uplynout několik desítek let, aby se technologie zachycování a ukládání uhlíkových emisí posunula od nynějších experimentálních provozů ke skutečně velkokapacitním projektům a mohla nějak výrazněji zasáhnout do neustále rostoucího množství oxidu uhličitého v ovzduší. Zatím to nevypadá, že by někdo podnikal vážnější kroky k nastolení tohoto předělu. Ponecháme-li stranou vědce, kteří jsou dychtiví zachytit hlavně státní granty a otestovat nové technologie a jejich dopad, patří mezi největší podporovatele velkokapacitní sekvestrace významné západní ropné a plynařské společnosti, které nyní ovládají přibližně 10 % světových zásob.48 Sekvestrace emisí je pro ně skvělá podnikatelská příležitost a pokud se máme ubírat směrem velkokapacitního skladování, bude potřeba jejich znalostí vrtání, správného hospodaření s ložiskem a přepravy plynu a kapalin. Přirozeně mají na sekvestraci zájem i společnosti zajišťující různé služby při těžbě ropy (např. Baker, Halliburton a Schlumberger), společnosti obchodující s technickými plyny (Liquid Air, Linde Gas, Praxair) a samozřejmě velké investiční domy. Všechny tyto subjekty se těší, že sekvestrace otevře státní pokladnu a že budou moci čerpat finance na nové projekty, které se ale nakonec ani nemusí realizovat. A pokud ano, stejně nemohou nijak zvrátit fakt, že brzy dojde k dvojnásobnému nárůstu koncentrací uhlíkových emisí oproti hodnotám před příchodem průmyslové revoluce. Další možnosti sekvestrace (minerální karbonizace, separace oxidu uhličitého z ovzduší, nejrůznější možnosti zvyšování množství oxidu uhličitého ukládaného v rostlinách a půdě) na tom nejsou s vyhlídkami na rychlý a výrazný úspěch o nic lépe. Koncentrace oxidu uhličitého v ovzduší tedy v podstatě nevyhnutelně přesáhne hranici 450 ppm, pokud nedojde k nějakému celosvětovému ekonomickému kolapsu či nenastane přírodní katastrofa obřích rozměrů, a naši planetu tak velmi pravděpodobně čeká více než jen velmi mírné oteplení. Dříve jsem se často rozcházel s ostrými závěry zpráv společnosti Greenpeace a myslel jsem si, že jsou poněkud přehnané. Myslím ale, že v případě nejdůležitějších problémů technologií sekvestrace shrnutých do pěti bodů mají pravdu.49 Metoda zachycování a ukládání oxidu uhličitého není schopna uskladnit dostatečné množství oxidu uhličitého, díky kterému bychom se vyhnuli dalšímu výraznému navýšení uhlíkových emisí; je významným spotřebitelem energie a svou energetickou náročností anuluje nárůst účinnosti při výrobě elektřiny v posledních padesáti letech; vždy budou existovat obavy o bezpečnost dlouhodobého uskladnění a možnosti úniku; jde o finančně nákladný podnik, který navíc přináší podstatná odpovědnostní rizika. Současné naděje vkládané do této technologie však mohou mít nedozírné následky. Organizace IPCC zatím nepublikovala žádnou konkrétní zprávu, která by kvantifikovala, jaké jsou minimální energetické potřeby slučitelné s vysokou kvalitou života. Na základě takových čísel by bylo možné budovat úspěšnou strategii a snižovat spotřebu na tuto hranici. Publikovala však zvláštní zprávu týkající se sekvestrace oxidu uhličitého.50 Americký establishment (vláda, průmysl, vědecká komunita) nijak netlačí na snížení neuvěřitelně plýtvavé energetické spotřeby na obyvatele, která je dvakrát tak vysoká než v nejbohatších zemích Evropské unii či v Japonsku. Místo toho propaguje „agresivní cíl“, kterého chce dosáhnout během osmi až deseti let rozsáhlým využitím technologií na sekvestraci oxidu uhličitého.51



Současné technologie zachycování a ukládání oxidu uhličitého jsou z mého pohledu nedostatečné řešení. A jak už jsem tvrdil na začátku knihy, měli bychom dělat vše pro to, abychom zhodnotili jednotlivá řešení dle jejich proveditelnosti, protože v sázce jsou nejen neuvěřitelně obrovské sumy investic, ale zejména naše životní prostředí. Sekvestrace oxidu uhličitého je geoinženýrský projekt bezprecedentních rozměrů, v rámci něhož bychom oxid uhličitý zachycovali, stlačovali, vedli plynovody na místo uložení a následně vháněli pod zem, a to v množství 10 miliard tun ručně. Mnozí dnes tuto metodu považují za přijatelnou součást mezinárodních iniciativ vedoucích ke snížení koncentrací uhlíkových emisí, která je schopna ovlivnit naše planetární klima. Možná si i myslí, že jde o řešení nejúčinnější. Pravděpodobnost, že se tyto liché naděje vyplní, je mizivá.

DODATEK K ČESKÉMU VYDÁNÍ Emise skleníkových plynů napomáhají potenciálně vysoce škodlivému globálnímu oteplování a snahy o jejich snížení budou vždy představovat mimořádně náročný úkol jak pro bohaté západní země, tak pro chudé či relativně chudé rozvíjející se státy. Stačí se podívat na situaci na Západě, kde politici zřídka prosazují návrhy přesahující jejich funkční období, kde spolu soupeří protichůdné zájmy a kde dominuje závislost na fosilních palivech, a je jasné, že Západ není zrovna slibnou půdou, kde by se daly formulovat dlouhodobé vize, za kterými stojí názorová jednota a které by byly důsledně prosazovány. I kdyby cenou za liknavost měly být radikální socioekonomické změny. A je naivní si myslet, že by země jako Čína, Indie nebo Indonésie byly ochotny během příštích několika desetiletí jakkoli výrazně snižovat emise oxidu uhličitého, neboť jejich ekonomické přežití závisí na masivní spotřebě fosilních paliv a plány do budoucna počítají s ještě větším využitím spalovacích procesů, které mají zajistit lepší životní úroveň tamější obří populace. Myšlenka sekvestrace oxidu uhličitého je v podstatě tichý souhlas s vyšší spotřebou fosilních paliv, přičemž ale přirozený produkt dokonalého spalování oxidu uhličitého budeme ukládat pod zem, a tak zabráníme poškozování atmosféry. Nikdy jsem této představě nedával nijak velké šance na úspěch, tedy alespoň ne v krátkodobém (jedno desetiletí) a střednědobém (jedna generace) horizontu. Mnoho samozvaných expertů na problematiku sekvestrace oxidu uhličitého ale tento můj názor před velkou recesí z let 2008–2009 nesdílelo. Možná se teď zamyslí a svůj přístup přehodnotí. Bylo jasné, že ekonomická krize smete globální oteplování (a tím pádem i zájem o ukládání oxidu uhličitého) z předních stran novin a vskutku se tak stalo ještě větší mírou, než jsem očekával. Nezaznamenal jsem žádné výraznější praktické návrhy k problematice trvalého ukládání oxidu uhličitého. Kromě toho tato ekonomická krize není žádná bezvýznamná krátkodechá recese, která brzy přejde, ale spíše úvod k dlouhé systémové krizi moderních ekonomik. Je téměř jisté, že zájem o sekvestraci oxidu uhličitého se ještě utlumí. Díky poznatkům Ústavu pro studium globálního zachycování a sekvestrace oxidu uhličitého (Global Carbon Capture and Sequestration Institute) víme, jak na tom jsme. V roce 2012 vydal ústav objemnou zprávu shrnující údaje o současných projektech na zachycování a ukládání oxidu uhličitého a nově budovaných či navrhovaných provozech (GCCSI 2012). Po úvodním ujištění, že „tato metoda je zásadní součástí jakéhokoli portfolia



technologií s nízkými emisemi oxidu uhličitého a díky ní je možné snižovat emise oxidu uhličitého jak v energetice, tak v jiných průmyslových oblastech“, se ve zprávě pokračuje tvrzením, že tento přístup ke snižování emisí „má už nyní důležité místo v boji s globálními klimatickými změnami. Na celém světě se nachází osm velkokapacitních provozů na zachycování a ukládání oxidu uhličitého a každý rok uskladní zhruba 23 milionů tun tohoto plynu.“ Tuto důležitost vidí hlavně autoři zprávy. Uskladnění méně než 0,007 % veškerých emisí oxidu uhličitého (v roce 2011 uskladněno 23 Mt, vypuštěno do ovzduší téměř 35 Gt) bych důležitým nenazval. Snad bych tyto snahy označil za velmi mírný rozjezd. Zpráva dále hovoří o „důležitém vývoji“ a „významné podpoře z vyšších míst“, na závěr ale připustí skutečný stav věcí. Pokud by se měl nárůst průměrné globální teploty držet pod hranicí 2°C, muselo by podle Ústavu pro studium globálního zachycování a sekvestrace oxidu uhličitého do roku 2020 po celém světě existovat zhruba 130 plně funkčních provozů. Dnes jich funguje či je ve výstavbě šestnáct (v roce 2012). Masivní nárůst provozů takovýchto rozměrů je zhola nemožný. Do roku 2020 se plánuje pouze 51 zařízení a kdoví, kolik z nich bude nakonec skutečně postaveno. Udržet 2°C nárůst teploty v atmosféře by vzhledem k nedávným neúspěchům a průtahům znamenalo ještě zběsilejší tempo výstavby projektů po roce 2020. Zpráva se také zmiňuje o tom, že od vydání předchozího čísla v roce 2011 bylo osm integrovaných velkokapacitních projektů zrušeno, pozastaveno či restrukturalizováno, avšak tento propad vykompenzovalo devět nových projektů včetně plánů na výstavbu pěti provozů v Číně, „kde se technologiím na zachycování a sekvestraci oxidu uhličitého daří.“ Opět je třeba uvést věci do souvislostí. Roční kapacita všech pěti čínských projektů dohromady se rovná zhruba 7 Mt oxidu uhličitého (kapacita největšího závodu Shen Hua Ningxia, který by měl přeměňovat uhlí na kapalné palivo, činí 2 Mt oxidu uhličitého ročně). Není ale vůbec jisté, kdy mají být tato zařízení zprovozněna (dvě z nich s celkovou zpracovatelskou kapacitou zhruba 2 Mt oxidu uhličitého ročně by měly být spuštěny do roku 2015). Oproti tomu se v poslední podrobné zprávě Centra analýz údajů o oxidu uhličitém (Carbon Dioxide Analysis and Information Center, CDIAC) dozvídáme, že Čína v roce 2010 vypustila do ovzduší o 212 Mt oxidu uhličitého více než v roce 2009 (což je více než veškeré emise oxidu uhličitého v Německu) a v roce 2009 vypustila o 118 Mt emisí více než v roce 2008 (což je více než veškeré emise oxidu uhličitého ve Francii). Podle předběžných údajů z roku 2011 se množství oxidu uhličitého emitovaného do ovzduší zvýšilo o 210 Mt. I kdyby tedy Čína každý rok během pěti let (2012–2017) navýšila kapacitu provozů o 10 Mt, množství nových emisí by za tu dobu při ročním přírůstku pouhých 100 Mt narostlo na 500 Mt a při ročním přírůstku 150 Mt by se rovnalo 750 Mt. A to je 50krát a 75krát více, než by Čína zároveň sekvestrovala. Smysl těchto jednoduchých aritmetických počtů je jasný. Bylo by bláhové se domnívat, že projekty na zachycování a ukládání oxidu uhličitého dobudované během příštích pěti, deseti a patnácti let mohou jakkoli zvrátit tempo růstu emisí. Když k tomu připočteme stav dnešní ekonomiky na Západě, je zřejmé, že žádná vláda není nakloněna investovat biliony dolarů na uskladnění stovek milionů tun oxidu uhličitého. Celá odysea se zachycováním a sekvestrací tohoto plynu tak nabírá rysy frašky.


KAPALNÁ BIOPALIVA Z ROSTLIN

6 KAPALNÁ BIOPALIVA Z ROSTLIN Využívání kapalných biopaliv v dopravě není žádná novinka.1 Například Henry Ford byl velký propagátor bioetanolu a slavný Fordův model T mohl jezdit jak na benzin, tak na bioetanol či kombinaci obou paliv, jak je dnes běžné v Brazílii s vozy typu FFV (flexible fuel vehicle). Produkce bioetanolu vyráběného ze zemědělských plodin se díky vysoké poptávce po palivech za první světové války zvýšila, ale s příchodem olovnatého benzinu a čím dál nižších nákladů na rafinaci surové ropy ztratil bioetanol své ekonomické opodstatnění.2 Zlom nastal po záměrném zvyšování cen ropy organizací OPEC v letech 1973–74 a 1979–81. Brazílie začala jako první uplatňovat nové technologie. V roce 1975 zahájila Národní etanolový program (Proalcool), jenž spočíval v podpoře bioetanolu vyráběného z cukrové třtiny, a posléze více než polovina aut v Brazílii jezdila na bezvodý bioetanol. Naproti tomu Spojené státy nijak výrazně nepřispěly k rozšiřování významu této technologie. Ekonomicky významná výroba palivového bioetanolu zde začala až v roce 1980 a trvalo dvanáct let, než se roční produkce přehoupla přes hranici jedné miliardy galonů. Rychlý rozvoj výroby nastal teprve v roce 2002. V roce 2005 dosáhla výroba bioetanolu téměř 4 miliard galonů, v roce 2007 to bylo 6,5 miliard galonů a v roce 2008 už celých 9 miliard galonů (viz obrázek 6-1). Stanoveny byly ale daleko vyšší cíle: V červnu 2007 schválil Senát návrh zákona o energetice, dle kterého se musí do roku 2022 vyrábět nejméně 36 miliard galonů bioetanolu ročně, což je neuvěřitelný sedmnáctinásobek dnešní produkce, kterého má být dosaženo během pouhých dvaceti let. I kdyby ale spotřeba benzinu rostla pomalejším tempem, než tomu bylo od roku 2000, pořád hovoříme o spotřebě zhruba 180 miliard galonů benzinu v roce 2022. Energetický obsah bioetanolu představuje pouze 65 % hodnoty benzinu, a tak 36 miliard galonů bioetanolu by pokrylo pouze 13 % poptávky po benzinu v roce 2022. Je zřejmé, že tudy cesta k oslabení vlivu OPEC nevede. Ale i kdyby poptávka díky požadavkům na vyšší účinnost paliva klesla na polovinu (dosti nemilosrdná vize zejména pro USA) a produkce bioetanolu odpovídala normám stanoveným předpisy, pořád by bioetanol nebyl schopen zajistit více než 25 % spotřeby. Vidina energetické nezávislosti se opět vzdaluje. Propagátory bioetanolu ale tyto výpočty nezajímají a naopak argumentují tím, že jde o palivo, které nijak nezatěžuje životní prostředí a přispívá k národní bezpečnosti.



Propagace bioetanolu se zaměřuje veskrze na pozitiva: Toto biopalivo přestavuje nejlepší možné řešení, jak ukončit naši závislost na surové ropě a snížit uhlíkové emise;3 jde o dokonale zelené řešení pro energetiku („Cukrová řepa, kukuřice, pšenice. Náš recept na obnovitelná paliva,“ inzerovala britská energetická společnost BP); jistotu stabilních příjmů pro zemědělce pěstující obiloviny; v neposlední řadě se bioetanol prezentuje jako palivový zdroj, který lze „vylepšovat“ („Kolik bioetanolu lze získat z kukuřice? Nikdo neví, kolik mil můžete díky odhodlání naší společnosti ujet,“ chlubí se vedoucí chemická společnost BASF, jako by se snad účinnost fotosyntézy dala zvyšovat donekonečna). V Evropě má většina aut dieselový motor a bionaftě se zde daří lépe. Toto paliva lze získat z širokého spektra olejnatých plodin včetně takových běžných rostlin, jako jsou řepka olejka, slunečnice či sójové boby. V tropickém pásmu se využívá palmový olej a rostliny rodu jatropha, na které se mnoho nadšenců do biopaliv dívá jako na způsob, jak zajistit pohon aut, zavlažovacích pump a malých elektrických generátorů v chudých zemích, které jsou momentálně závislé na dovozu drahé ropy. Bohužel takovéto plány neberou v potaz skutečnost, že kvůli vysazování palmy olejné byla odlesněna velká území v tropech a že vlastně nevíme téměř nic o šlechtění jatrophy a jaké nároky klade dlouhodobé pěstování této rostliny na zemědělství. Nereálné plány na kultivaci jatrophy v masovém měřítku byly z těchto důvodů dány k ledu.4 Jako nezvyklé a často bizarní zdroje biopaliv uveďme např. odpadní tuk, který by nadšenci do biopaliv rádi využili jako pohonnou hmotu. Mezi dalšími bizarnostmi uveďme návrhy na využití chaluh z pobřežních vod Kalifornie a pěstování rostliny kudzu, která nyní pokrývá rozsáhlá opuštěná území na jihovýchodě USA. Sklizeň obou těchto „zdrojů“ by představovala nemalý technologický problém. Nereálná je zejména představa zužitkování máku z Afghánistánu, kdy se stačí podívat na velikost



semínek a množství získaného oleje na jednotku obdělávané plochy. Jelikož by měl bioetanol nahradit benzin používaný v automobilech, chci při zhodnocení potenciálu kapalných biopaliv nejprve prozkoumat bioetanol vyráběný pomocí fermentace sacharidů z kukuřice, která tvoří přes 75 % sklizeného zrní, a bioetanol z cukrové třtiny vyráběný taktéž pomocí fermentace sacharózy vylisované ze stonků.

KAPALNÉ POHONNÉ LÁTKY V roce 2005 se světová poptávka po kapalných pohonných hmotách rovnala zhruba 2 miliardám tun surové ropy.5 Mezi nejžádanější paliva patřil automobilový benzin, který je daleko významnější než letecký benzin pro letadla poháněná vrtulí; dále motorová nafta používaná pro pozemní (auta, nákladní vozy, terénní vozidla, železnice) a námořní přepravu a kerosin, který se používá jako palivo v letadlech s tryskovým pohonem. Brazilský bioetanol je ekonomicky nejvýhodnější a nejproduktivnější biopalivo současnosti. Vyrábí se z cukrové třtiny, která poskytuje plošnou energetickou hustotu 0,45 W/m2. I kdyby se však mělo množství rostlin pěstovaných po celých tropech na výrobu bioetanolu zdvojnásobit, což je dosti optimistická vize, bylo by potřeba asi 600 milionů hektarů půdy, aby bylo toto biopalivo schopno plně nahradit fosilní paliva využívaná v přepravě. Což je více než veškerá půda momentálně obhospodařovaná v tropech a zhruba 40 % celosvětově obhospodařované půdy. Produkce plodin v méně úrodném subtropickém a mírném pásmu nemůže nikdy dosáhnout výnosnosti cukrové třtiny a skutečné množství půdy nezbytné k pěstování biopaliv, které by dokázaly nahradit kapalné pohonné hmoty, by bylo mnohem větší. A to natolik, že by nezbyl prostor pro pěstování potravin na uživení osmi a půl až devíti miliard lidí, kteří budou pravděpodobně na Zemi kolem roku 2050 žít.

BIOETANOL Z KUKUŘICE Spojené státy mají neobyčejně vysokou spotřebu benzinu (v roce 2000 dosahovala 80 % veškeré spotřeby energie v Japonsku)6 a vzhledem k nízké energetické hustotě pěstovaného bioetanolu (pouhých 0,25 W/m2 obdělávané půdy) může bioetanol z kukuřice pouze sekundovat na relativně malém prostoru dodávek pohonných hmot v USA. Pokud by se v USA bioetanol vyráběl z veškeré sklizené kukuřice, které v roce 2005 bylo lehce přes 280 milionů tun, a výroba by probíhala při nejlepším možném poměru 0,4 l na 1 kg kukuřice, celková spotřeba benzinu v USA by byla pokryta zhruba ze 13 %. V opačném gardu, tedy pokud by bioetanol z kukuřice (při hustotě 0,25 W/m2) měl pokrýt celou poptávku Spojených států po benzinu, bylo by třeba zhruba 220 milionů hektarů obdělávané půdy neboli plocha o 20 % větší, než je nynější celkové množství obhospodařované půdy v USA. Pomocí celkově výnosnějších plodin, výnosnější produkce bioetanolu a lepšího spotřeby průměrného automobilového vozidla je samozřejmě možné, že se toto obrovské číslo sníží. Bohužel to na situaci nic nemění, protože je vysoce nepravděpodobné, že by zisky v této oblasti dokázaly vyrovnat zvyšující se poptávku. Světový průměr výnosnosti kukuřice je lehce nad 50 % amerického průměru, a tak by bylo množství půdy



potřebné k pěstování kukuřice na bioetanol v zemích mimo Spojené státy ještě větší. Nepoměr mezi maximálním teoretickým výnosem výroby bioetanolu a množstvím, které je skutečně třeba, aby bioetanol z kukuřice nahradil benzin, je obrovský a bioetanol může ovládnout trh s kapalnými pohonnými hmotami, pouze pokud současná poptávka klesne o několik řádů. I když můžeme do budoucna očekávat zvyšování výnosnosti plodin a účinnosti výroby, a dokonce i když pomineme mnoho negativních dopadů celého systému produkce, bioetanol z kukuřice může uspokojit relativně malou část poptávky. Příznivci tohoto biopaliva podhodnocují a někdy i bagatelizují negativní dopady pěstování a naopak zveličují potenciál bioetanolu, který ulehčí Spojeným státům od dovozu ropy. Měli bychom si ale uvědomit, že americké pobláznění bioetanolem má jen částečně svůj původ ve strachu z vysokých cen ropy a politické nestability Blízkého východu. Celou situaci významně ovlivnily velké agropodniky se silnou lobby ve Washingtonu. Tři největší z nich, Archer Daniels Midland (ADM), VeraSun a Cargill, produkují více než 30 % bioetanolu v USA.7 A činí tak za masivní podpory z veřejných zdrojů, která je jen další ukázkou toho, jak obří soukromé firmy profitují ze štědře rozdávaných veřejných financí. Podrobná analýza přímých i nepřímých vládních dotací bioetanolu a bionafty prokázala, že celková výše roční podpory činila ve Spojených státech v roce 2006 5,5–7,3 miliardy dolarů (neboli 1,39 dolarů na 1 galon) a v Evropské unii téměř 5 miliard dolarů. Analýza dále potvrdila, že výše dotací prudce roste co do rozsahu i co do množství.8 Štědré dotace dostalo samozřejmě i mnoho jiných projektů, ale i když necháme vládní podporu stranou, je seznam nevýhod produkce bioetanolu stále dlouhý, počínaje nízkou hodnotou čisté energetické návratnosti celého procesu a konče negativním dopadem zásahů do světového koloběhu dusíku způsobených člověkem. Analýza čisté energetické návratnosti výroby bioetanolu z kukuřice. Nejdůležitějším číslem u jakéhokoli energetického zdroje je čistá energetická návratnost (tedy poměr mezi výslednou energií obsaženou ve finálním produktu a energií nezbytnou k vytvoření této komodity). Toto číslo je pro bioetanol z kukuřice dosti nelichotivé. Studie Pimentelova týmu zahrnula do výpočtů energetické návratnosti nejen energii vloženou do pěstování kukuřice, ale i energii potřebnou k zavlažování polí a pohonu zemědělských strojů. Výsledkem je, že poměr energie obsažené v bioetanolu vůči energii investované do pěstování kukuřice a fermentace se rovná 0,77. Což je významná energetická ztráta.9 Podle Shapouriho a jeho týmu je návratnost bioetanolu minimální – 1,06.10 Nejvyšší kladnou návratnost v rozmezí 1,56–1,67 udávají analýzy, které počítají s energetickým ziskem vedlejších produktů fermentace, zejména sušených lihovarnických výpalků a krmiva na bázi kukuřičného lepku, kterými se krmí dobytek.11 Všechny tyto analýzy mají svoje nedostatky12 a je nemožné stanovit přesnou hodnotu. Určitě ale není nejmenších pochyb, že celé toto dobrodružství má pouze minimální čistou energetickou návratnost a že výroba bioetanolu z kukuřice je špatným řešením, i kdyby čistý zisk byl jednoznačně kladný. Důvod: Všechny analýzy energetické návratnosti naprosto opomíjí skutečnost, že stále intenzivnější pěstování a následné zpracování obilovin by mělo obrovský dopad na životní prostředí.13 Dopad na životní prostředí. Kukuřice je nejrozšířenější plodina pěstovaná na orné



půdě v USA. Než se zápoj porostu uzavře, může být půda silně ohrožena vodní erozí. A tak není divu, že pěstování kukuřice je ve Spojených státech největším původcem ztráty zemědělské půdy. Mají-li být výnosy z kukuřice vysoké, je třeba používat velké množství dusíkatých hnojiv. V průměru se jedná o 150 kg hnojiva na jeden hektar, ale třeba v oblasti tzv. kukuřičného pásu přesahuje aplikace umělých hnojiv 200 kg na jeden hektar.14 Rostliny jsou schopny účinně vstřebat necelých 40 % tohoto množství.15 Dusíkaté sloučeniny prosakují do povodí Mississippi a dále do Mexického zálivu, kde jsou zodpovědné za nadměrnou eutrofizaci pobřežních vod a obrovskou mrtvou zónu, která vznikla v zálivu důsledkem lidské činnosti.16 Zavlažování úrody má už nyní největší podíl na odčerpávání podzemních vod v oblasti povodí. Pokud by se měly orné plochy rozšiřovat do sušších západních oblastí nebo pokud by se měly zintenzivnit nynější metody pěstování kukuřice, bylo by nutné zvýšit množství vody čerpané z tenčících se zásob akviferu Ogallala.17 Další zátěž představují odpadní vody (v objemu 10- až 13krát větším, než je množství vyrobeného bioetanolu) vypouštěné ze zpracovatelských závodů, které navyšují biologickou spotřebu kyslíku vod a celkově zintenzivňují energetickou náročnost výroby. Kukuřice se pěstuje převážně jako krmivo pro dobytek a na poli se tradičně střídá se sójou. Tato kombinace brání vzniku masivních monokultur a ve většině případů nevyžaduje nadbytečné hnojení dusíkatými směsmi. Producenti bioetanolu by ve smlouvách jistě vyžadovali stálé dodávky a výhodné střídání plodin by skončilo. A my bychom byli svědky dalšího rozpínání monokultury kukuřice po celých Spojených státech. Zvýšené nároky na výrobu by vedly k vysazování kukuřice i na svažitých terénech a v suchých oblastech, které jsou zatím chráněny. Jakmile uvážíme všechna fakta o dopadech na ekosystém, musí nám být jasné, že výroba bioetanolu z kukuřice založená na intenzivním obdělávání půdy rozhodně nepatří k technologiím, které by mohly spadat pod kategorii obnovitelné zdroje energie. Výroba bioetanolu je dlouhodobě neudržitelná a škodí životnímu prostředí. Důsledky pro koloběh dusíku v přírodě a skutečná energetická návratnost jsou jasným důkazem toho, že masivní výroba bioetanolu z kukuřice nemá žádné ekonomické, sociální ani environmentální výhody. Dle výsledků jedné zajímavé komparativní studie produkují dopravní prostředky poháněné elektřinou vyrobenou spalováním biomasy méně skleníkových plynů než dopravní prostředky poháněné stejně velkým množstvím bioetanolu.18 Intenzivnější obhospodařování zapříčiněné vyšší poptávkou po kukuřici jde ruku v ruce s vyšším užíváním dusíkatých hnojiv, což zase produkuje vyšší koncentrace emisí oxidu dusíkatého, což je daleko škodlivější skleníkový plyn než oxid uhličitý. Sečteno a podtrženo, výroba tohoto biopaliva už stihla zhoršit emise skleníkových plynů, místo aby je zmírnila.19 Pokud bychom chtěli nahradit benzin skutečně obnovitelným palivem, tedy takovým, při jehož výrobě není zapotřebí žádného fosilního paliva, jde o ještě náročnější dobrodružství. Ve zmíněných výpočtech energetické návratnosti figuruje velké množství externích, neobnovitelných zdrojů energie, jako je uhlí, zemní plyn a elektřina pocházející z uhelných a jaderných elektráren, která se využívá k výrobě klíčových vstupních materiálů a zařízení, nezbytných k pěstování kukuřice a výrobnímu procesu, jako jsou hnojiva, pesticidy, zemědělská technika aj. Pokud by po polích jezdila zemědělská technika poháněná bioetanolem, který byl fermentován a destilován teplem získaným ze spalování zbytků zemědělských plodin, klesla by pak energetická hustota celého procesu na méně než 0,1 W/m2.



BIOETANOL Z CUKROVÉ TŘTINY Cukrová třtina je pro fermentaci etanolu daleko lepší výchozí surovinou. Tato tropická tráva je schopná fotosyntetizovat po celý rok, průměrný roční výnos dosahuje zhruba 65 tun na hektar půdy, z čehož 12 % neboli 7 tun činí sacharóza. Správně vybrané kultivary jsou schopny díky endofytním bakteriím vázat ve stéblech a listech vzdušný dusík, což minimalizuje nutnost užívat dusíkatá hnojiva. Celý proces výroby navíc využívá energie ze spalování tzv. bagasy, odpadu vzniklého vylisováním stébel cukrové třtiny a není tak třeba dodávat žádné externí palivo. Pěstování cukrové třtiny a následná fermentace bioetanolu se pak jeví jako energeticky přijatelná technologie. Podle Maceda, Leala a da Silvy je energetická návratnost běžného pěstování a fermentace cukrové třtiny ve státu São Paulo v Brazílii kolem 8,3 a pokud se používají osvědčené pracovní postupy, je možné dosáhnout energetické návratnosti přes 10. Toto jsou čísla nejméně pětkrát a dokonce desetkrát vyšší než jsou hodnoty energetické návratnosti amerického bioetanolu vyráběného z kukuřice (záleží, z jakých amerických analýz budeme při porovnávání vycházet).20 Pozdější studie ale odhalily, že Macedo a jeho výzkumný tým podcenili, jaké jsou náklady na energii při pěstování cukrové třtiny, a tak nám po přepočítání vychází, že množství energie získané výrobou bioetanolu v Brazílii je pouze 3,7krát vyšší než energie vložená do její produkce a distribuce.21 Je zřejmé, že v racionálních podmínkách světové ekonomiky by se z rostlin mírného pásma žádný bioetanol vyrábět nemohl a bohaté státy by ho musely dovážet z tropů. Jenže Spojené státy mají vysoké clo na dovoz brazilské produkce a tím ještě více zabředávají do dotování neefektivní domácí výroby. Na jakékoli možnosti vývozu bioetanolu z tropických oblastí je třeba nahlížet velmi obezřetně. Vhodné je dovážet bioetanol pouze tehdy, pokud je v domovském státě cukrová třtina pěstována na půdě, které není určena pro pěstování potravin. A to si může kromě Brazílie dovolit málokterá země. Navíc bioetanol z Brazílie není zase tak velký energetický zázrak.22 Ponecháme-li stranou otázku energetické návratnosti, naráží produkce bioetanolu z cukrové třtiny na stejné limity jako produkce bioetanolu z kukuřice. Průměrný výnos cukrové třtiny ve světě se nyní pohybuje kolem 65 tun/ha. I kdyby se bioetanol produkoval při dosti vysoké průměrné účinnosti 82 litrů na tunu cukrové třtiny, která je v Brazílii nyní běžná,23 celkový výnos by byl stále nižší než 5 500 litrů bioetanolu na jeden hektar. V roce 2005 se v tropických a subtropických zemích pěstovala cukrová třtina na ploše zhruba 19 milionů hektarů půdy. Pokud by veškerá sklizeň padla na výrobu bioetanolu, roční výnos tohoto biopaliva by nepřesáhl 6 % světové spotřeby benzinu v roce 2005. Zajistit dostatečné množství bioetanolu na pokrytí celé spotřeby benzinu by znamenalo osázet cukrovou třtinou přes 320 milionů hektarů země, což je asi 20 % veškeré obdělávané půdy na světě. Jenže vysoce výnosná cukrová třtina roste pouze v tropickém pásmu a tudíž více než 60 % tamní momentálně obhospodařované půdy by muselo být osázeno výhradně cukrovou třtinou určenou k produkci bioetanolu. Samotné pěstování, sklizeň (zejména způsob, jakým se cukrová třtina sklízí nyní) ani její zpracování, nejsou k životnímu prostředí šetrné ani trochu. Před sklizní se vypalováním odstraní kolem 80 % natě a listů, které tvoří zhruba 25 % fytomasy cukrové třtiny, čímž se usnadňuje a urychluje ruční sběr. Znečištění ovzduší je obrovské.24 K mechanizaci sklizně by bylo zapotřebí vyvinout nové zařízení, které by sice dokázalo sklidit ještě zelenou



třtinu, ale jehož energetický příkon by byl samozřejmě o poznání vyšší než u ruční sklizně. Dobré odrůdy cukrové třtiny mohou být pěstovány po celá desetiletí a dokonce staletí, aniž by bylo třeba půdu obohacovat dusíkem, protože endofytní bakterie dokážou asimilovat až 190 kg dusíku na jeden hektar. Bohužel ztráty v důsledku eroze půdy výnosy citelně sníží, pokud tedy tento pokles produktivity nebude vykoupen přihnojováním.25

NEGATIVNÍ DOPAD PRODUKCE BIOETANOLU Je zřejmé, že ani budoucí snahy o intenzivnější pěstování plodin pro výrobu bioetanolu, ať už to bude kukuřice nebo cukrová třtina, nesplní dnešní očekávání. Problém je, že zatímco se budeme honit za chimérou, jakou je třeba představa, že lze nahradit 10–20 % spotřeby benzinu bioetanolem, můžeme napáchat značné environmentální, ekonomické a sociální škody. Spojené státy a Brazílie mají dostatek zemědělské půdy, ale pouze Brazílie se může pyšnit podmínkami, které jsou schopny uživit velký a ziskový průmysl s biopalivy. Potenciál Austrálie a Kanady, dalších dvou velkých exportérů potravin s velkými plochami zemědělské půdy, je omezen malými výnosy a cyklickými obdobími sucha v oblastech produkujících plodiny vhodné k výrobě bioetanolu. Čína, Indie a Indonésie, tři nejlidnatější země světa, zase nemají dostatek vhodné půdy. Vzrůstající ceny surovin potvrzují, že i relativně malé procento bioetanolu vyráběné v zemích s velkým množstvím zemědělské půdy, může mít obrovské následky. Někteří ekonomové tuto situaci interpretují tak, že biopaliva by mohla „vyhladovět“ nemajetné vrstvy obyvatel.26 V roce 2006 bylo v USA k výrobě bioetanolu vyhrazeno 20 % kukuřice a do začátku června vzrostly ceny na burze na 4,20 dolarů/bušl, což je téměř 60% nárůst v porovnání s hodnotami v roce 2005 (průměrná cena se tehdy pohybovala kolem 2,69 dolarů/bušl). Do konce léta roku 2007 se ceny kukuřice stále držely kolem hranice 4 dolary/bušl.27 Následky pociťují američtí zástupci masozpracovatelského průmyslu, kteří využívají kukuřici jako krmivo, ale hlavně státy, které neprodukují biopaliva a kukuřici dováží. A z analýzy rozpočtového výboru amerického Kongresu vyplývá, že nárůst cen potravin v USA v období duben 2007 až duben 2009 je až z 15 % zapříčiněn produkcí bioetanolu.28 Tato fakta spolu s pěstováním zemědělských plodin v chudých státech světa za účelem vývozu biopaliv vedla Jeana Zieglera, zvláštního zpravodaje OSN v oblasti potravinového práva, v říjnu 2007 k ostrému vystoupení, ve kterém požadoval uvalit na výrobu biopaliv z kukuřice, pšenice a cukrové třtiny pětileté moratorium. „Využívat zemědělskou půdu k pěstování potravin, které se ve formě biopaliv následně spálí, je zločin proti lidskosti.“29 A i když necháme environmentální otázky produkce stranou, je konkurenceschopnost biopaliv stále nejistá. V několika zemích OECD lze hovořit o konkurenceschopném bioetanolu nedotovaném ze státní poklady pouze tehdy, pokud se cena ropy drží mezi 65 až 145 dolary/barel.30 Na rentabilitu biopaliv má tedy fluktuace cen ropy obrovský dopad.

BIOETANOL Z CELULÓZOVÉ BÁZE: „OBROVSKÝ ENERGETICKÝ POTENCIÁL“ Propagátoři bioetanolu ze zemědělských plodin však našli dokonalé řešení všech těchto námitek. Je jím bioetanol vyráběny z celulózy, tedy alkohol vyrobený fermentací



cukrů vzniklých rozložením celulózy. Celulóza se skládá ze zhruba tří tisíc glukózových jednotek a jde o nejrozšířenější makromolekulu na zemi (obrázek 6-2).

Toto řešení zní celkem logicky. Z každé zemědělské plodiny, ať už se z pěstované potraviny, krmiva či vlákniny sklízí semínka, hlízy, lupeny nebo stébla, zbyde po zpracování obrovské množství fytomasy. Pěstování plodin na zrno dominuje zemědělství ve všech vyspělých zemích světa a poměr zbytkové fytomasy k zrnu činí u moderních kultivarů přibližně 1:1. Spojené státy vyprodukují zhruba 1 miliardu tun zbytků plodin ročně. Zbytek vyspělého světa vypěstuje kolem 900 milionů tun obilných zrn ročně, takže množství obilné slámy a kukuřičné píce je zhruba odpovídající. Celulóza obsažená v těchto zbytcích může být hydrolytickým štěpením rozložena na molekuly glukózy a z těch potom lze fermentací produkovat bioetanol. Výhodou je bezesporu skutečnost, že v rámci celého procesu není třeba osazovat a zabírat stále více půdy. Díky investičním pobídkám jak z veřejného, tak soukromého sektoru se výroba bioetanolu z celulózy přesunula z ověřovacích provozů do masivně využívaných komerčních aplikací. Americké ministerstvo energetiky prozatím investovalo do šesti továren na výrobu bioetanolu z celulózy, které mají být zprovozněny do počátku roku 2011. Jedna z nich bude vyrábět bioetanol pouze z kukuřičné píce, další pouze z odpadního dřeva a zbytek bude zpracovávat směs odpadu ze zemědělství a dřevozpracovatelského průmyslu.31 A na oltář bioetanolu z celulózy začali klást oběti i podnikatelé ze Silicon Valley. Spoluzakladatel společnosti Sun Microsystems, Vinod Khosla, patří mezi jeho horlivé stoupence a v roce 2006 prohlásil, že celulózový bioetanol bude schopný do konce roku 2009 obstát v konkurenci jiných paliv.32



Bohužel a zase a znova, fantazie nemají moc společného s fakty. Propagátoři výroby elektřiny z jádra předpovídali jaderné energetice zářnou budoucnost během příštích 20 let ještě dříve, než první komerčně používaný množivý reaktor byl vůbec sestaven. První hyperauto ještě ani nestihlo sjet z výrobní linky a dle jeho zastánců už bylo jen otázkou pár let, kdy dobude automobilový trh. Stejně tak je tomu s bioetanolem na celulózové bázi. Nebylo zprovozněno jediné komerční, výdělečné zařízení vyrábějící bioetanol z celulózy a nekritické davy už jásají nad novým, konkurenceschopným zdrojem energie. Khosla prohlásil, že celulózový bioetanol je palivo, které „je zelenější, levnější a bezpečnější než benzin. Přechod na bioetanol nebude stát spotřebitele, výrobce aut ani vládu naprosto nic.“33 Vyhráno, zákony termodynamiky už neplatí. Něco vysoce cenného nás nebude stát nic. Faktem ale zůstává, že tento způsob výroby by musel překonat mnoho zásadních a nákladných překážek. Z polí lze odebrat pouze určité množství zbylé fytomasy, aby nebyla narušena půdní rovnováha; zbytky mají ze své podstaty velmi nízkou energetickou hustotu, mnohem nižší než samotné zemědělské plodiny; jejich sběr a přeprava jsou technologicky náročné a drahé a proces rozkladu celulózy a ligninu na fermentovatelné cukry není zase tak snadný. Od nadšenců biopaliv je nemístné myslet si, že zbylá fytomasa je bezcenná hmota, která čeká na zužitkování. Jde naopak o vysoce cenný, nepostradatelný a nenahraditelný způsob, jak pečovat o celý agroekosystém.34 Zemědělské odpady na bázi celulózy se v chudých lidnatých zemích využívají jako palivo, krmivo a vláknitá surovina a jejich recyklace by měla být jednou z klíčových součástí zodpovědného zemědělství ve všech zemích světa. Recyklací se do půdy vrací dusík, fosfor a draslík, tři důležité makroživiny, stejně jako mnoho dalších mikroživin. Každá zdravá zemina je v podstatě skrumáž minerálů a živých i mrtvých mikrobů a bezobratlých živočichů, rostlinný odpad dodává půdě tuto organickou hmotu a díky své houbovité struktuře udržuje tolik potřebnou půdní vlhkost. A v neposlední řadě je třeba též zmínit jejich důležitou úlohu v boji s větrnou a vodní erozí půdy. Zbytky plodin jsou tedy vysoce cenným, obnovitelným zdrojem v půdním ekosystému a jejich opakované, bezhlavé odstraňování by mělo okamžité a dramatické následky jak pro samotné zemědělství, tak pro celé životní prostředí. Proto by bylo možné z polí odebírat pouze přesně určené množství těchto zbytků a častokrát by toto množství bylo tak malé, že by nemělo smysl je vůbec sbírat. Podívejme se nyní na rostlinný odpad z nejrozšířenější plodiny v USA, na kterém si ukážeme, jak těžké je stanovit, jak velké množství zbytků lze z polí ještě odebrat. A problémy se sklizní a přepravou suroviny nejsou o nic menší. Pěstováním kukuřice se ve Spojených státech, největším producentovi kukuřice na světě, ročně získá kolem 200 milionů tun kukuřičné slámy.35 Polovinu z tohoto množství tvoří stébla, zhruba pětinu listy a zbytek se skládá z klasů a slupek. Méně než 5 % kukuřičné slámy se běžně sklízí jako krmná píce pro dobytek, zbytek se zaorává nebo se nechá zetlít na povrchu pole, kde udržuje vlhkost a zabraňuje půdní erozi. Každý rok je množství slámy v závislosti na sklizni samozřejmě jiné, ale přesně určit, kolik slámy lze ještě odebrat, aniž by to mělo negativní dopad na půdu, by bylo těžké i při konstantních výnosech. V běžných propočtech se pracuje s poměrem sláma–zrno 1:1, ale Pordesimo, Edens a Sokhansanj z důvodů váhy čerstvých zrn a také kvůli vlhkosti zrn sklizených, která se pohybuje kolem 18–31 %, doporučují pracovat spíše s poměrem 0,8:1.36



Běžně se počítá s tím, že pokud by se kukuřice pěstovala s pomocí nejlepších zemědělských postupů, šlo by do budoucna sklízet 3 až 4 tuny kukuřičné slámy na jeden hektar osázeného pole. Taková čísla jsou ale přehnaně optimistická. Například Blanco-Canqui a kolektiv uvádí, že změny hydraulických vlastností půdy spolu se změnou činnosti půdních organismů nastávají již při odebrání 1,25 tuny slámy na jeden hektar.37 Na závěr se zasazují, aby se při stanovování povoleného množství odebírané slámy vždy zvážily údaje z konkrétní lokality, kterých je však zatím poskrovnu. V důsledku rozdílných názorů na poměr slámy k množství sklizených zrn a taktéž z důvodu nejednotně počítaného průměrného obsahu vlhkosti se odhad potenciálně sklízené kukuřičné slámy pohybuje v rozmezí 64 milionů až 153 milionů tun sušiny.38 Budeme-li se držet při zemi, je možné uvažovat o bezproblémovém využití 35 % slámy, je-li sklízena z konvenčně obdělávaných polí. V případě bezorebného obdělávání půdy se číslo zvyšuje až na 70 %, čímž dostáváme vážený národní průměr kolem 40 %. To znamená, že ročně lze z polí odebrat zhruba 80 milionů tun kukuřičné slámy (v suchém stavu), teoreticky tedy ne více než 3 % nynější spotřeby benzinu v USA. Biopaliva ze slámy tedy zřejmě nebudou tou správnou cestou, jak snížit závislost Spojených států na dovozu ropy. Dále pak se množství půdy, která je k dispozici, nerovná potřebnému množství surovin nezbytných pro výrobu bioetanolu. Průmyslové procesy prováděné ve velkém jsou podmíněny předvídatelným a stálým přísunem vstupních surovin, to ale v případě zbytků ze zemědělských plodin nelze zajistit. Produkce zbytků stejně jako jejich složení kolísá v závislosti na celkové úrodě. Thomas podrobil analýze více než 1 100 vzorků slámy z více než 100 odrůd kukuřice pěstovaných v 10 státech USA a zjistil, že rozsah celkového množství strukturálních sacharidů se natolik liší (45–69 % sušiny), že je schopen ovlivnit minimální prodejní cenu bioetanolu o celých 25 %.39 Samotná sklizeň slámy vždy představuje značný problém.40 Posekat slámu na poli není nic těžkého, ale sušení už je otázkou nepředvídatelného místního počasí. Může trvat dny i týdny, než je sláma suchá natolik, aby šla paketovat; a pokud prší, nemusí uschnout vůbec. Zemědělci by pak museli sklízet zbytky s více než 30% podílem vody a platit vyšší ceny za přepravu nadbytečného množství vody do zpracovatelských závodů. Sklízecí stroj nedokáže sesbírat plné dvě třetiny slámy z pole, což představuje další problém. Kdyby bylo možné při sklizni zkombinovat řezání slámy se shrabováním do řad, celý proces by byl jednodušší. Jenže pokud má relativně vlhká fytomasa (s obsahem vody 40–50 %) řádně proschnout, musí se pokrýt co největší plocha. Baličky slámy na kulaté balíky dokážou sklidit pouze půlku rozřezané a nejlépe suché slámy a celková účinnost sklizně pak klesá na 30 %. Ale ať už je účinnost jakákoli, nařezaná sláma je velmi málo kompaktní (kolem 70 kg/m3) a je třeba ji slisovat, aby se přeprava příliš neprodražila. V rámci 80km rádia je třeba počítat s 30–35 dolary za přepravu tuny sušiny a v případě čerstvě sklizené slámy musíme navíc připočítat 30% podíl vody, takže účinnost celého procesu ještě více klesá. Ztráta sušiny u paketované slámy se pohybuje mezi 10–25 %.41 Jelikož se výroba bioetanolu ze slámy samozřejmě neobejde bez jejího třeba i něko-



likaměsíčního velkokapacitního skladování, dostupnost suroviny tím ještě více klesá. Z toho důvodu se počítá s vývojem nových technologií, které by dokázaly sklízet 70–75 % slámy. Takto velké množství dostupných zbytků je však možno sklízet pouze z polí, která jsou obdělávána bezorebnými technikami. Perlack a kolektiv se domnívají, že sklízet velké množství zemědělského odpadu by bylo možné pouze tehdy, pokud by se všechna půda ve Spojených státech přestala orat a pokud by se začaly používat technologie, díky kterým by bylo možné sklízet 75 % všech rostlinných zbytků na poli. Techniku bezorebného obdělávání půdy označují za „nejekologičtější výrobní systém.“42 Což je taky nesmysl: Proč by mělo být pěstování monokultur (jako náhrada momentálně převládajícího orebního systému, kdy se střídá kukuřice se sójou) na veškeré dostupné zemědělské půdě za pomoci pesticidů zelené jen proto, že se tak děje bez orání? A po všech těchto peripetiích před námi pořád stojí otázka přeměny celulózy na glukózu. V současné době převládá metoda enzymatické hydrolýzy, pomocí které se rozloží celulóza na glukózu a ta pak fermentací produkuje bioetanol. Pro průběh enzymatické hydrolýzy je nezbytný enzym celulázy, který přirozeně produkuje relativně malé množství organismů, zejména plísně a bakterie. Hydrolýza není snadný proces, pokud by tomu tak bylo, nejrozšířenější stavební látka rostlin na zemském povrchu by podléhala rychlé zkáze a rozkladu. Enzym celulázy byl objeven ve 40. letech 20. století, avšak intenzivní práce na sériové výrobě a snižování nákladů započaly až v 90. letech. Enzymatická hydrolýza celulózy je složitý proces, do kterého vstupuje velké množství poznatků z oblasti chemického inženýrství. Prozatím můžeme konstatovat, že ke konci roku 2007 nebyla v provozu jediná komerčně využívaná továrna na výrobu bioetanolu z celulózy.43 I kdyby se do roku 2011 podařilo zprovoznit šest demonstračních zařízení momentálně dotovaných americkým ministerstvem energetiky a i kdyby výroba bioetanolu probíhala dle očekávání, stále by zůstalo mnoho překážek a nezodpovězených otázek týkajících se navyšování kapacit. Výrobní kapacita všech šesti provozů totiž dohromady činí zhruba 0,1 % pohonných hmot spotřebovaných ve Spojených státech v roce 2005.44 Teoreticky lze z celulózy vyrobit dvakrát tolik biopaliva, než se vyrábí v současnosti. Pokud bychom ale chtěli tohoto množství dosáhnout, museli bychom vyvinout technologie, které by dokázaly odstranit lignin, který při enzymatické hydrolýze absorbuje klíčové polysacharidy a brání jejich rozkladu. Dále by bylo třeba nalézt kvasinky, které by dokázaly účinně fermentovat hexózu a pentózu a při rozpadu hemicelulózy zejména monosacharid xylózy. Zároveň je nutné, aby kvasinky snesly vysoké množství etanolu po úspěšné fermentaci, protože proces jejich separace by byl velmi nákladný.45 Vyjmenovali jsme obtíže, které v podstatě naráží na základní stavební a funkční vlastnosti rostlin. Tyto vlastnosti prošly evolucí a bylo by od nás naivní chtít je snadno a rychle měnit. Nová zařízení na výrobu bioetanolu jsou navíc dost nákladná a momentálně nemáme jasnou představu, kam se finanční trendy budou ubírat. Kvůli recesi světové ekonomiky se komercializace produkce bioetanolu z celulózy zpomalila. I ty nejvyšší odhady v podstatě experimentální výroby bioetanolu ve Spojených státech stěží dosahují úrovně 5 % z kapacity původně plánované americkou Agenturou pro ochranu životního prostředí na rok 2010.46 Produkce biopaliv z celulózy bude podle střídmého odhadu amerických optimisticky naladěných odborníků možná až v průběhu příštích deseti až patnácti let.47



Co z toho plyne je jasné: I kdybychom měli k dispozici obrovské množství dostatečně silné a levné celulázy a mohli otevírat jednu levnou výrobnu za druhou, trvalo by to ještě několik desítek let, než by se produkce bioetanolu na celulózové bázi stala skutečně komerční záležitostí. A dostatečně silný enzym nehraje v celém procesu tu nejdůležitější roli. Pokud bychom chtěli rozšířit zpracovatelské kapacity, museli bychom pěstovat větší množství zemědělských plodin, což by s sebou přineslo množství nevyjasněných témat. Do budoucna tedy nejsou žádné stoprocentní odhady možné. Například tolik opěvované proso prutnaté se jako monokultura nekultivuje příliš dlouho a existuje řada pochybností a otázek kolem nároků této traviny na živiny a pěstování.48 Navíc proso prutnaté a oddenkaté rostliny šlechtěné za účelem výroby biopaliv by se potenciálně mohly kvůli svým vlastnostem stát vysoce invazivním rostlinným druhem.49 Podrobná analýza zohledňující environmentální, energetické a finanční hledisko výroby bioetanolu z prosa ukázala, že tento proces je silně závislý na dodávce neobnovitelých energií (kvůli hnojení, postřikům a zemědělské technice). Náhrada ropných produktů je tedy opět v nedohlednu.50 Co se týče bionafty, technologie výroby zaostává za procesem fermentace bioetanolu. Na celkové produkci biopaliv se podílí zhruba 15 % a největším producentem je v současnosti Evropa. Nemohu si pomoct a rád bych se zde podíval na jeden konkrétní návrh, jak vyrábět bionaftu: z kávové sedliny. Autoři této myšlenky spočítali, že by se extrahováním olejů z „lógru“ a následnou transesterifikací dalo získat až 1,3 miliardy litrů (340 milionů galonů) nafty. Tedy pokud by se veškerá použitá kávová sedlina svědomitě a zároveň hospodárně sbírala a zpracovávala.51 Zapomněli nám však říct, že světová produkce nafty nyní přesahuje 800 miliard litrů a chtít se na této produkci podílet s méně než 0,2 % dnešní světové spotřeby nafty asi nebude to správné zelené řešení, které zachrání planetu. Je smutné, že propagátoři biopaliv se začali zajímat i o možnosti využití zvířecího tuku. Asi by si měli osvěžit své středoškolské znalosti o přeměně energie, protože očividně nerozumí tomu, jak neúčinné by bylo zvířata kvůli uloženému tuku vykrmovat. Když jsem si poprvé přečetl zprávu, že se uvažuje o využívání oleje z lososa jako o možném biopalivu,52 říkal jsem si, že nic bizarnějšího už vymyslet nejde. Návrh má dva zásadní nedostatky. Zaprvé, populace divokého lososa se kvůli nadměrnému rybaření citelně ztenčila a jakýkoli další odchyt tohoto ohroženého živočišného druhu se rovná rozsudku smrti. Zadruhé, k vyprodukování jediné jednotky jedlé svaloviny je u lososa chovaného v zajetí třeba 3,1–3,9 jednotek rybí potravy a rybího oleje,53 což by znamenalo další masivní lov divoce žijících ryb, jako jsou sardinky, ančovičky a krevety. Lepší způsob, jak zdecimovat řadu dříve hojně zastoupených mořských živočichů a spotřebovat u toho hodně energie, si lze asi těžko představit. Bohužel je mnoho z těchto fantasmagorií hojně dotováno z veřejných prostředků. Mezi nejabsurdnější nápady patří program Mezinárodní energetické agentury, který vyhodnocuje možnost „využít na výrobu bionafty zvířecí lůj, který pochází ze zvláštního rizikového materiálu, uhynulých zvířat a utracených nemocných zvířat.“54 Jen si to představte: Spoléhat na biopalivo vyrobené z „rizikového materiálu“, lidově řečeno ze „šílených krav“. Očekávají snad autoři panzootickou vlnu bovinní spongiformní encefalopatie? Další návrh by rád viděl „propojení výroby biopaliv s kosmetickou chirurgií.“55 Jedná se o projekt Earthrace, inspirovaný Novozélanďanem Peterem Bethunem, který má za cíl obeplout svět



v závodním člunu poháněném bionaftou částečně vyrobenou z lidského tuku. Podle Bethunea se „v Aucklandu díky liposukcím vyprodukuje během jediného týdne přes 330 liber tuku, což by stačilo na 40 galonů paliva.“56

BIOPALIVA, ŠPATNÉ ŘEŠENÍ Závěrem chci uvést nejvýznamnější skutečnost, která jasně hovoří proti kapalným biopalivům. Tou je jejich naprostá nekompetentnost obstát jako zdroj energie v dnešní dopravě. I kdyby byla biopaliva vyrobena s tou nejvyšší možnou účinností a metodami, které nepoškozují životní prostředí, je nesmysl lít je do vozidel, jejichž výkon spíše než nárokům 21. století odpovídá stavu před rokem 1950. Nejdůraznějším argumentem budiž fakt, že ačkoli se průměrný výkon dopravních prostředků ve Spojených státech mezi roky 1973 a 1985 zdvojnásobil, účinnost výrazného zlepšení nedošla.57 Stejné tempo zlepšování by nepředstavovalo žádné nedosažitelné technické překážky, a pokud by bývalo pokračovalo i po roce 1985, mohla spotřeba paliva do roku 2010 dosáhnout hodnoty 50 mpg a průměrná spotřeba všech vozů v USA se mohla pohybovat něco přes 40 mpg, což je polovina dnešní spotřeby. A to už by dokázalo zamávat se současnými cenami ropy. Evropští výrobci automobilů se taktéž nemají čím chlubit. Pohotovostní hmotnost průměrného vozidla nižší střední třídy byla v roce 2000 o 50 % vyšší než v roce 1970.58 Stávající technologie výroby biopaliv ani metody, kde se teprve komerční využití chystá, nemohou nahradit spotřebu ropných produktů u dnešních automobilů, lodí a letadel. Biopaliva nemohou a ani by se neměla pokoušet zaplnit větší díl světové poptávky po pohonných hmotách, a to ani u účinnějšího vozového parku, který se objeví během příštích pár desetiletí. Spíše než nad promyšlenou a tím pádem i nutně omezenou produkcí biopaliv je třeba zamyslet se nad systémem dopravy jako takovým, nad klíčovými faktory celého průmyslu, vozidly, celkovou organizací a nad tím, jak si představujeme budoucí vývoj. o budoucím vývoji. Pokud chceme jezdit zbytečně velkými vozidly s mizernou účinností a do nádrže lít kapalná biopaliva vyráběná složitými, energeticky náročnými technologiemi, které škodí životnímu prostředí a vlastně ani nejsou obnovitelné, přispíváme jen k nelogičnosti celého tohoto podniku. Mýtus o biopalivech v posledních pěti letech poněkud ztratil na přitažlivosti, přesto se stále dozvídáme o nových fantaskních nápadech. Ze všech jmenujme alespoň snahu některých jedinců vyrábět biopaliva z řas. Nadšenci, kteří propadli „řasové horečce“, si spletli optimální podmínky ověřovacích provozů s realitou venkovního masového pěstování a někteří přitom dokázali zapomenout i na základy termodynamiky.59 To je jen další z důkazů, že boj faktů a mýtů o energetice pokračuje. Ve své analýze jsem se jen dotknul nejzávažnějších problémů týkajících se výroby biopaliv ze zemědělských plodin. Pokud některý ze čtenářů touží po vyčerpávajícím zhodnocení celé problematiky, mohu vřele doporučit poslední práci Giampietra a Mayumiho.60 Kniha analyzuje naši klamnou představu, že ze zemědělských plodin jde vyrábět biopaliva, a po přečtení bude zřejmé, proč si autoři jako podtitul své knihy vybrali spojení „mámení biopaliv“. Co z toho vyplývá, je jasné: Kapalná biopaliva nemohou nahradit rafinované ropné produkty. Ještě důležitější ale je, že bychom se o to ani neměla pokoušet.



DODATEK K ČESKÉMU VYDÁNÍ Tematika výroby biopaliv je i nadále líhní prací slušně řečeno velmi bezvýznamných, kam spadá i intenzivní výzkum možností produkce bionafty z kávové sedliny. Dříve jsem už vyložil, že i kdybychom ponechali stranou obrovské logistické problémy a neuvěřitelně vysoké náklady, nemůže výroba bionafty z použitých kávových zrn sesbíraných po celém světě překročit hranici 0,2 % dnešní světové spotřeby nafty. To nicméně nebrání korejským autorům článku o „možnostech výnosu a kvalitě surové bionafty“ tvrdit, že kávová zrna „mají vyšší hodnoty spalného tepla než dřevní biomasa a vzhledem k vzrůstající spotřebě kávy se do budoucna jedná o velice cenný zdroj energie.“ (Jin et al. 2012). Jen si to představte: Sofistikovaný systém, v němž doslova miliardy domácností a miliony kaváren a restaurací schraňují kávovou sedlinu za neuvěřitelně vysokých nákladů na energii (je třeba si uvědomit, že sedlina je z větší části především voda); svět, kde obří centra provádí pyrolýzu v masovém měřítku a produkují bionaftu, na kterou jezdí všechna auta, lodě a letadla světa. Naštěstí nemá projekt bionafty z kávové sedliny mimo akademickou půdu sebemenší šanci na zrealizování. Bohužel ale v honbě za zelenou energií se některé státy a průmyslová odvětví uchylují k podobně šíleným plánům. Jeden z překladatelů této knihy mě upozornil na patrně nejbizarnější počin v této politováníhodné kategorii. Je jím plán přeměnit největší britskou uhelnou elektrárnu na zařízení spalující výhradně dřevo. Elektrárna Drax se nachází v Yorkshiru a její instalovaný výkon činí 4 GW. Do roku 2017 by měly tři ze šesti bloků za pomoci investic výši 650–700 milionů liber spalovat místo uhlí pouze dřevní pelety. Takováto obrovská výrobní kapacita samozřejmě nemůže počítat s domácí těžbou dřeva, neboť míra odlesnění v Británii dosáhla už v 16. století takového stupně, že se Anglie jako první země na světě musela přeorientovat na spalování uhlí. Na tři bloky této elektrárny spalující biomasu bude ročně zapotřebí asi 7,5 Mt dřevních pelet. Toto číslo je téměř o 40 % vyšší než celková roční produkce průmyslových kulatin ve Velké Británii. Do elektrárny by se tak muselo dovážet dřevo ze zámoří, pravděpodobně z Brazílie a Afriky. „Zelená elektřina“ by pak bylo jen jiné pojmenování pro praxi, kdy bychom káceli tropické pralesy, které jsou naším nejdůležitějším přírodním úložištěm oxidu uhličitého a spalovali ohromná množství fosilních paliv, abychom mohli tyto stromy rozřezat, pelety usušit a miliony tun pevného biopaliva pak dovézt do Velké Británie. Člověk by si skoro myslel, že po tolika bojích o osud naší biosféry jsou priority jasné: Do ekosystému lesa bychom měli zasahovat minimálně a měli bychom jej nechat plnit jeho přirozené a nenahraditelné funkce jakožto ochránce biodiverzity, úložiště uhlíkových emisí, rezervoár vody a důležitého hráče v boji s půdní erozí. O příčku níž bychom se měli zasazovat o dodávky dřeva pro průmyslové využití (např. zajištění dostatečného množství stavebního dřeva, železničních pražců nebo dřevoviny pro výrobu papíru). Spalování dřeva by mělo být na posledním stupínku pomyslné hierarchie, zvláště pokud je k dispozici průmyslový odpad z jiných odvětví. Ale při pohledu na osud bioetanolu ve Spojených státech a produkci biopaliv



v Evropské unii se zdá, že všechny naděje na zdravý rozum ještě nezemřely. Požadavky amerického programu pro národní normu pro obnovitelná paliva, ustanoveného v rámci energetického zákona v roce 2005, se v roce 2007 díky zákonu o energetické nezávislosti a bezpečnosti téměř zdvojnásobily. V roce 2001 se už téměř 38 % produkce kukuřice využívalo na výrobu bioetanolu, který se následně smíchal s benzinem. Carter, Rausser a Smith (2012) vypočítali, že zvýšená produkce bioetanolu měla za následek 30% trvalé zdražení kukuřice. Což je v zemi, kde má kukuřice dominantní postavení v produkci potravin, už významné číslo. Množí se důkazy, že energetická návratnost bioetanolu je dost chatrná. K tomu přidejme skutečnost, že pěstování kukuřice na výrobu bioetanolu nepřímo poškozuje půdní ekosystém a zvyšuje uhlíkové emise, a světlé zítřky dalšího federálně řízeného rozšiřování výroby už nejsou tak světlé. V roce 2012 do půlky léta udeřila na více než 60 % amerických farem nebývalá vlna sucha a na mnoha místech Velkých plání, zemědělského „pupku“ Spojených států, nešlo jen o vážnou nebo extrémní vlnu sucha, ale o naprosto výjimečné období bez dešťových srážek, které by dle expertů mělo vydržet i v roce 2013 (dle údajů serveru Drought Monitor v roku 2012). Guvernéři nejvíce postižených států se obrátili na americkou Agenturu pro ochranu životního prostředí se žádostí o prominutí povinných dodávek bioetanolu. V srpnu 2011 požadoval generální ředitel Organizace OSN pro výživu a zemědělství Jose Graziano da Silva přerušit plnění kvót na výrobu bioetanolu v USA a přesměrovat větší díl sklizně na potravinářské účely. Bioetanolové lobby je ve Spojených státech samozřejmě mocné, ale během roku 2012 začalo být jasné, že z výroby tohoto biopaliva pro potřeby automobilového průmyslu se stal místo vhodného řešení spíše problém. Směrnice Evropské unie týkající se obnovitelných zdrojů energie stanovila závazný cíl, dle kterého má do roku 2020 být z obnovitelných zdrojů pokryto 20 % veškeré energie a 10 % energií v dopravě. To mělo za následek obrovský boom biopaliv. Po zhodnocení použitelných dat a záznamů ale došli vědci ze Společného výzkumného centra Evropské unie v roce 2012 k závěru, že využívání surového dřeva jako biopaliva vytváří v krátkodobé perspektivě značný uhlíkový dluh. Emise skleníkových plynů uvolněných produkcí a spotřebou biopaliv jsou totiž v porovnání s fosilními palivy vyšší (EurActiv 2012a). Jeden pozorovatel komentoval celou situaci příslovím, že tyto energetické koncepce „nejdřív řežou a potom měří“. V září 2012 vydala EU prohlášení cílené konkrétně na biopaliva v dopravě, dle kterého se má využití biopaliv ze zemědělských plodin do roku 2020 omezit (tolik řepky na bionaftu!) na 5 %, aby se lidem „nebralo jídlo z úst“ (EurActiv 2012b). Než ale začneme oslavovat toto malé vítězství příčetnosti nad čirým nerozumem, dodejme, že evropští producenti biopaliv okamžitě obvinili Evropskou komisi, že se snaží zničit jejich podnikání, a rozhodli se EU žalovat, aby dodržela původně stanovených 10 % (EurActiv 2012c). Argumentují tím, že potřebují ambiciózní cíle, aby mohli dále podporovat a financovat biopaliva druhé generace, která se vyrábí enzymatickou hydrolýzou lignocelulózní fytomasy, zejména slámy a dřeva. Velkokapacitní komerční výroba biopaliv druhé generace, která by dle propagátorů těchto technologií měla odstartovat v horizontu několika málo příštích let, zní v roce 2012 stejně fantaskně jako v roce 2008 nebo 2010. Kromě pár finančně nákladných malokapacitních zkušebních zařízení zůstává idea pouze na papíře.



A přitom je to tak jednoduché: Využívejme fytomasu na základě stanovených priorit (skladování oxidu uhličitého, rovnováha ekosystému, jídlo a nenahraditelné suroviny musí mít vždy přednost), využívejme jako zdroj energie jen takovou fytomasu, která nenabourává dané priority a ve velkém nepochází z lesa ani zemědělství (a tím pádem ani energeticky náročného pěstování fytomasy) a hlavně používejme biopaliva tam, kde je to energeticky účinné. Nemá smysl lít bionaftu do 2,5t vozu typu SUV Mercedes-Benz třídy GL, které se prohání po Autobahn rychlostí 250 km/h. Takové počínání by mělo být vždy a všude „verboten“. Energie z biomasy může být cennou (ačkoli relativně omezenou) součástí energetického portfolia, ale její přeměna musí mít odpovědný a realistický základ. Jinak mluvíme o environmentálním, ekonomickém a společenském průšvihu.

7 ELEKTŘINA Z VĚTRU Christina L. Archerová a Mark Z. Jacobson ze Stanfordské univerzity uveřejnili v odborném časopise Journal of Geophysical Research v květnu 2005 studii, která zhodnotila světový potenciál výroby elektřiny z větru.1 Autoři měřili rychlost větru na 7 500 pozemních stanicích a 500 meteorologických balonech na pěti kontinentech a výsledky interpolovali pro rychlost větru v 80 m nad zemí, což je výška tubusu velké moderní 1,5MW větrné turbíny s rotorem o průměru 77 m. Dle studie dosahuje v této výšce průměrná rychlost větru 8,6 m/s nad oceánem a 4,5 m/s nad zemským povrchem. Zhruba 13 % všech lokalit, kde autoři měřili rychlost větru, spadá do kategorie 3, což znamená, že vítr zde fouká rychlostí 6,4–7 m/s ve výšce 50 m nad zemí. Takový vítr je dostatečně silný na to, aby mohl pohánět velkokapacitní zařízení na výrobu elektřiny při nízkých nákladech. Statistiky vygenerované ze všech analyzovaných stanic označili autoři za dostatečně reprezentativní pro větrné podmínky na celé zemi a při výpočtu vysoce nad- hodnotili faktor ročního využití instalovaného výkonu na 48 %. Došli k závěru, že při průměrné roční rychlosti větru nad 6,9 m/s ve výšce 80 m lze vyprodukovat 630 PWh elektrické energie, což odpovídá výkonu 72 TW. Potvrdila se stará známá věc, že možnosti využití větrné energie se liší v závislosti na lokalitě. Nejvyšší potenciál tak má severozápadní Evropa (viz obr. 7-1) a oblast Velkých plání v Severní Americe. Studie se pozitivně vyjádřila o potenciálu obřích polí s mnoha větrnými turbínami, což jen posílilo tendence budovat velkokapacitní větrné elektrárny. V roce 2008 činila světová spotřeba primárních zdrojů energie, tedy fosilních paliv, elektřiny z vodních elektráren a jaderné elektřiny v přepočtu přibližně 11,3 miliardy tun ropy, což je asi pětina veškeré elektřiny teoreticky vyprodukovatelné ve větrných elektrárnách. Na celém světě bylo dále v roce 2008 vyrobeno přes 17,5 PWh elektrické energie neboli méně než 3 % potenciálu větrných zdrojů.


ELEKTŘINA Z VĚTRU

Jak se dalo čekat, světu se zalíbilo věřit prohlášení, že „by stačilo přeměnit 20 % energie větru na elektřinu a máme pokrytu celou světovou poptávku po energii.“2 Toto tiskové prohlášení předcházelo vydání článku Archerové a Jacobsona a bylo mnohokrát citováno jako přesvědčivý důkaz spásné role větrné energie při řešení dnešních energetických problémů. Environmentalista Lester Brown už dříve na základě starších analýz potenciálu větrné energie v USA3 prohlašoval, že „větrná energie je schopna pokrýt nejenom celou poptávku po elektřině v USA, ale i veškerou poptávku po energii.“ Brown šel tak daleko, že označil za „pravděpodobné“, že by „větrná energie jednou mohla zajišťovat dodávky elektřiny a energií pro celý svět.“4



O samotném provedení se v těchto bombastických tvrzeních samozřejmě nic konkrétního nedozvíme, ale bylo by rozhodně zajímavé přečíst si, jak si autoři takovýchto myšlenek představují, že by větrná energie mohla nahradit koks při tavení kovů. Pro ně je to ovšem zanedbatelná maličkost. Vidí příchod větrného věku, který převrátí světovou energetiku naruby. Tři roky po vydání studie Archerové a Jacobsona to vypadá, že jim do karet hrají i další skutečnosti. Podle analýzy vycházející z počítačové simulace proudění ve výšce 100 metrů nad zemí je při použití 2,5MW turbíny potenciál větrných elektráren ještě vyšší. Do výpočtu nebyly zahrnuty oblasti trvale pokryté ledem a sněhem, lesy, vodní plochy a zastavěná území; roční potenciál větrné energie při uvažovaném 20% využití instalovaného výkonu na všech kontinentech se přesto rovnal 680 PWh, což odpovídá průměrnému výkonu 78 TW.5 Co se týče jednotlivých států, je podle studie větrný potenciál Spojených států téměř dvacetkrát vyšší než momentální množství vyráběné elektřiny. V případě Číny je potenicál dokonce šedesátkrát vyšší, a to do konečných čísel nebyly započítány větrné turbíny na volném moři. Při bližším zkoumání všech těchto dechberoucích čísel a předpovědí se ale ukazuje, že svět od ostatních způsobů výroby elektřiny jen tak neupustí a že větrná elektřina nebude pokrývat veškerou celosvětovou poptávku za deset, za dvacet ani za pětadvacet let.

ROZVOJ VĚTRNÉ ENERGETIKY Na časové ose několika tisíců let patří vítr bezesporu mezi v podstatě nevyčerpatelné obnovitelné zdroje energie. Přeměna větrné energie probíhala ještě nedávno za pomoci malých a nevýkonných zařízení. Ačkoli na místní a regionální úrovni byl přínos větrné energie významný,6 a to zejména v několika prvních desetiletích průmyslové revoluce, význam mechanické energie větrných mlýnů před příchodem moderní doby je v celosvětovém měřítku zanedbatelný. Rozvoj využívání větrné energie zastavila levná fosilní paliva a elektřina vyráběná ve vodních elektrárnách. Přeměna kinetické energie větru na elektrickou energii se dostala do středu pozornosti zejména v Evropě až na začátku 90. let 20. století. Během prvních let 21. století jsme byli svědky vzestupu větrné energetiky z množiny obnovitelných zdrojů pro výrobu elektřiny na přední místo mezi kandidáty na nástupce fosilních paliv. V rámci tohoto vývoje doznala konstrukce velkých větrných turbín vskutku obdivuhodných zlepšení a růst výroby elektřiny z větrné energie nabyl neuvěřitelné rychlosti. Výkon běžně instalovaných větrných turbín stoupl z méně než 50 kW na počátku 80. let 20. století na více než 1 MW o 20 let později a v Dánsku, průkopníkovi v konstruování moderních větrných turbín, dokonce přesáhl 2 MW. Počátkem roku 2008 patřila k největším prototypům turbína E-126 německého výrobce ENERCON s rotorem o průměru 126 m a jmenovitým výkonem 6 MW, v roce 2009 výrobce nabízel jako největší turbínu model E-82 s výkonem 2 MW.7 Trendem je nyní seskupovat více větrných turbín s výkonem 1–2 MW v rámci jedné lokality. Instalovaný výkon největších větrných farem (např. Horse Hollow v Texasu


ELEKTŘINA Z VĚTRU

s výkonem 735 MW) se téměř vyrovná středně velké uhelné elektrárně. London Array, největší projekt větrných elektráren plánovaný na volném moři prakticky 20 km od pobřeží Kentu a Essexu, by měl být dokončen v roce 2011 a celkový instalovaný výkon jeho 340 turbín by se měl rovnat 1 GW. Toto číslo odpovídá výkonu velké tepelné elektrárny a zhruba 1 % spotřeby elektřiny ve Velké Británii. Na těchto strojích a zařízeních už není samozřejmě pranic malého, jednoduchého ani decentralizovaného. Nejrychleji rostoucí segment výroby elektřiny lze jen stěží klasifikovat jako alternativní zdroj energie, který má v intencích pana Lovinse zachránit naši hříšnou civilizaci ze spárů fosilních paliv. Celkový instalovaný výkon všech zařízení na světě vyrábějících elektřinu z větru stoupl ze 4,8 GW v roce 1995 na 17,4 GW v roce 2000 a 59,1 GW v roce 2005. Na konci roku 2008 se instalovaný výkon vyšplhal na 120,791 GW. Evropa je díky 66 GW (zhruba 55 % veškeré světové elektřiny z větrné energie) na špici pomyslného žebříčku výrobců větrné lektřiny. Přední místa obsadilo Německo a Španělsko, v přepočtu instalovaného výkonu na obyvatele bezkonkurenčně vede Dánsko. Instalovaný výkon zařízení vyrábějících elektřinu z větru vzrostl ve Spojených státech během 20 let 2 500krát z 10 MW v roce 1981 na 25,1 GW do konce roku 2008.8

PŘEDPOKLÁDANÝ POTENCIÁL VĚTRNÉ ENERGIE Rád bych se pustil do dekonstrukce různých tvrzení o potenciálu větrné energie a vrátil úvahy o rychlosti růstu výkonu turbín do správného kontextu. Dříve se chci ale ještě jednou podívat na článek Archerové a Jacobsona. Jejich odhad celosvětového potenciálu větrné energie na 72 TW9 není pro člověka obeznámeného se zákonitostmi globální cirkulace atmosféry žádné novum. Autoři ve studii tvrdí, že cílem jejich práce bylo poprvé v historii kvantifikovat potenciál větrné energie. K tomu ale došlo už dříve, když byl potenciál větru odvozen ze základních fyzikálních principů, a ne z tisíců měření. Chceme-li odvodit celkový potenciál větrné energie, musíme začít u překvapivě malého množství insolace, tedy slunečního záření, které dopadá na zemi a které je zapotřebí k tomu, aby pohánělo globální cirkulaci atmosféry. Peixoto a Oort odhadli, že množství energie předané větru a ztracené třením je menší než 900 TW. Lorenz udává vyšší množství, a to zhruba 2 % celkového slunečního záření.10 Tato čísla představují teoreticky nejvyšší nám dostupné množství větrné energie. Nejsilnější větry vanou v mohutných a variabilních tryskových proudech a je velmi těžké je jakkoli využít. Tryskové proudy se nachází ve výšce 11 km nad zemským povrchem a na severní polokouli se v závislosti na ročním období posunují v rozsahu od 30 do 70 ° s. š. Většině to pravděpodobně zní jako chtít si dojít pro modré z nebe. Nikoli však prezidentovi společnosti Sky WindPower, který plánuje, že by tryskového proudění šlo na většině území USA využít pro výrobu elektřiny v cenové relaci pouhý cent za kWh, což je zlomek toho, jaké jsou nyní ceny energií z uhelných elektráren.11 K úspěšnému provedení tohoto plánu postačí obrovské množství 60kW elektrických generátorů podobných helikoptéře létajících ve vzduchu a připoutaných k zemi hliníkovými lany. Existují i jiné návrhy na výrobu elektřiny z velkých výšek. Kanadská společnost



Magenn Power podporuje vývoj obřích větrných turbín „poletujících“ ve vzduchu. Tyto turbíny mají horizontálně otáčející se rotory udržované ve vzduchu pomocí balonů naplněných heliem a se zemí jsou spojené až 300 m dlouhými lany. V roce 2007 přišla společnost s (neúspěšným) plánem začít do roku 2008 vyrábět 10kW turbíny za cenu 3–5 dolarů/W. V roce 2009 přislíbila na období 2010–2011 dokonce 100kW jednotku.12 Nadšení propagátoři větrné energie argumentují tím, že energie větru ve velkých výškách by dokázala energeticky utáhnout společnost stokrát náročnější, než je ta naše.13 Což o to, ve slunečním záření dopadajícím na zemský povrch je takové množství energie, že by uživilo společnost deset tisíckrát náročnější. Ale ani vítr, ani sluneční záření nám v dohledné době dostatek energie nezajistí. Celkové množství určitého zdroje nemá žádnou spojitost s tím, jak rychle či jak snadno je můžeme využít. Budeme-li se držet při zemi (a to doslova), bude nám jasné, že „chytat vítr“ se dá pouze v pásu několika set metrů nad zemí. V globálu je zhruba 35 % větrné energie neboli ne více než 1,2 PW neboli téměř 2,5 W/m2 rozptýleno do 1 km od země. Gustavson šel při odhadu potenciálu větrné energie zlatou střední cestou mezi „opatrností a nerozvážností“ a jako horní hranici praktického využití větru určil 10 % tohoto výkonu. Jakékoli snahy zvýšit toto využití by znamenaly nepříznivé změny v klimatu a globální cirkulaci atmosféry.14 Na základě toho určil, že potenciální využitelná energie větru se zhruba rovná 120 TW. Když Archerová a Jacobson v závěru své práce uvedli, že jejich odhad 72 TW se nachází při dolní hranici,15 je tím pádem zřejmé, že dost podobný odhad potenciálu větrné energie tu byl už před 30 roky.

ZÁSADNÍ NEDOSTATKY VĚTRNÉ ENERGIE Nyní bych rád věnoval pozornost prohlášením Archerové a Jacobsona o celkovém potenciálu větrné energie. Chci celou věc rozebrat s přihlédnutím k zásadní dichotomii zdroje a zásob, k energetické hustotě zdroje, výpadkům dodávek energie a integraci do distribuční sítě. Nehodlám rozebírat druhotné záležitosti, které mají zajisté vliv na další praktické rozšiřování větrných turbín a které mohou do budoucna představovat obtížnou překážku v rozvoji výroby elektřiny z větru. Takovými překážkami jsou např. estetická stránka obřích větrných farem,16 hluk větrných turbín a nebezpečí, které představují pro ptactvo a netopýry. Hluk produkovaný strojovnou a generátorem se u větrných turbín podařilo v podstatě odstranit a hluk z rotorových listů je z patřičné vzdálenosti akceptovatelný. Těžko však bojovat s estetickou stránkou věci, neboť větrné turbíny ničí krajinný ráz. Velké množství ochránců přírody navíc poukazuje na smrtelné srážky ptáků s turbínami,17 ačkoli dosud mají více opeřenců na svědomí vysoké budovy, okna, dráty vysokého napětí a kočky.18 Dále se taktéž nebudu zabývat otázkou nákladů takto vyráběné elektřiny. Dle publikovaných čísel jsou celkové náklady na větrnou energii dlouhodobě nižší než náklady na výrobu elektřiny z uhlí, dokonce i ve Spojených státech.19 Jiné studie se naopak pokouší toto tvrzení vyvrátit.20 V Evropě byly provedeny podobné analýzy, v nichž se tvrdí, že po započtení rizik dle Awerbuchových teorií ekonomických externalit jsou odhady cen výroby elektřiny pomocí větrných turbín instalovaných v dnešní době po celou dobu jejich životnosti nižší než ceny elektřiny z paroplynových elektráren.21 Další studie naopak poukazují na to, že větrné elektrárny musí být po celou dobu životnosti výrazně dotovány.


ELEKTŘINA Z VĚTRU

Všechna prohlášení a následné protiargumenty se mohou ještě více zkomplikovat, pokud se do kalkulací započítává vliv všemožných opatření na snižování uhlíkových emisí a jiných druhů znečištění. Úloha dotací je také nejasná: Jsou nástrojem, jak pomoci kvalitní technologii prosadit se na trhu, nebo jde o neoprávněné zasahování do tržních mechanismů? Toto je důležitá otázka, když si uvědomíme, že elektřina z větrných elektráren je od svých počátků silně dotována. Dotace stály u zrodu evropské i americké větrné energetiky a jejich další uvážené poskytování by nebyl zas tak špatný nápad. Rozhodně lepší než podporovat evropské a severoamerické zemědělce, aby dál pěstovali nadbytečné množství plodin, které jen narušují světový zemědělský trh a jejichž hnojení zatěžuje životní prostředí. V takovém případě je mnohem výhodnější dotovat masivní výstavbu a provoz větrných farem na zemědělské půdě. Vznikl by tak nový druh příjmů ze zemědělství a většina půdy by se dala i pak využívat na pěstování různých zemědělských plodin či by se nechala zarůst přirozenou vegetací. Naše závislost na dovozu energií by se tím rovněž snížila. Zdroje versus zásoby. Nyní ponechám všechny tyto druhotné úvahy stranou a začnu se samotným rozborem možností větrné energetiky. Nejdříve bych čtenáře rád upozornil na rozdíl mezi větrem jako zdrojem energie a prakticky dostupným množstvím tohoto zdroje, tedy ekvivalentem zásob fosilních energií. Odhad potenciálu větrné energie se pohybuje kolem 70–120 TW v kategorii 3 a výše, což odpovídá potenciálu u ložisek minerálů (uveďme např. celkový obsah ropy v daném ložisku), ze kterého však většinou můžeme vyzískat pouze určitou část (bez výraznější sekundární stimulace lze vytěžit pouze třetinu zásob). A v případě větrné energie je prakticky využitelné množství tohoto zdroje ještě menší. Díky stimulaci vodou či zemním plynem můžeme výtěžnost ložiska zvýšit až na 50 a v některých případech dokonce až 70 %. Chtít ale zkrotit 50 až 70 % větrného potenciálu je jasný nesmysl. Nejvhodnějším korektivem je patrně analogie s potenciálem vodní energie. Pokud bychom byli schopni využívat energetický potenicál veškerého globálního odtoku se 100% účinností, teoreticky máme k dispozici výkon přibližně 12 TW. Toto číslo koncepčně odpovídá 72 TW větrného potenciálu dle odhadů Archerové a Jacobsona.22 Ve hře je ale nevhodnost mnoha lokalit, konkurenční představy o využití vodních zdrojů, proměnlivé množství proudící vody a samozřejmě nemožnost přeměnit veškerou kinetickou energii vody beze ztrát. Využitelné kapacity, tedy ta část teoretického potenciálu vodního zdroje, která jde prakticky zužitkovat, jsou pouze malým zlomkem teoreticky 100% dostupného zdroje. Z analýz vodních zdrojů jednotlivých států vyplývá, že využitelné kapacity tekoucích vod se pohybují zhruba na 14 % celkového teoreticky dostupného množství.23 Jenže ne vše, co je technicky možné, je taky finančně výhodné. Pokud počítáme pouze lokality, které splňují i druhé kritérium, číslo se snižuje na pouhých 8 % a dostáváme se na pouhý trojnásobek celkového množství elektřiny vyrobené na vodních tocích v roce 2009. Uvažujeme-li nad velkokapacitní výrobou elektřiny z větru, musíme se zmínit o globální cirkulaci atmosféry. Zatím nevíme, kam až můžeme při využití větru zajít, aniž bychom narušili podnebí na Zemi. Nejmarkantnější fyzickou překážkou je skutečnost, že ne na všech místech s vhodnými povětrnostními podmínkami lze vybudovat obří větrné farmy. Výstavba a provoz jsou buď zcela nemožné (v městské zástavbě), finančně nejisté (v drsných a vzdálených krajinách) nebo prostě nejsou vítány (na chráněném území, jako např. v přírodních rezervacích nebo turisticky atraktivních pobřežních oblastech).



I vhodně umístěné obří větrné farmy budou vždy terčem mnoha místních iniciativ. Pomocí podrobného zmapování lokality jde eliminovat místa s terénními překážkami. Zatím však neexistuje objektivní a jasná metodologie, jak definovat praktický potenciál větrných elektráren na chráněném území nebo v jeho blízkosti. A do budoucna nelze ani nijak předvídat, které projekty projdou bez námitek a které naopak budou muset být kvůli zřetelnému odporu veřejnosti zrušeny. Kvantifikovat prakticky zužitkovatelný potenciál větru je tedy z těchto důvodů velmi náročné. Větrná energie dostupná do 100 m nad zemským povrchem by jistě dokázala zajistit dostatečné množství celosvětové poptávky po elektřině, ale je vysoce nepravděpodobné, že bychom byli schopni z důvodu vysokých nároků na prostor využít alespoň polovinu této energie a dále rozšiřovat možnosti větrné energetiky. Energetická hustota. Velké větrné farmy mají stejně vysoké nároky na okolní prostředí jako vodní elektrárny, které se často budují na středním či dolním toku a musí být jištěny velkou vodní nádrží, která dále snižuje energetickou hustotu výroby elektřiny z vody. Ve větrných oblastech, jako jsou Severní a Jižní Dakota, severní Texas, západní Oklahoma či pobřeží Oregonu v USA, dosahuje průměrná energetická hustota větru hodnoty 450 W/m2 (kategorie 4, rychlost větu 7–7,5 m ve výšce 50 nad zemí). Kvůli interferencím vzduchového víru je ale třeba v závislosti na lokalitě počítat s rozestupy větrných turbín v rozmezí minimálně pěti- až desetinásobku průměru rotorového listu. Tím se samozřejmě energetická hustota turbín snižuje. Například obří 3MW turbíny společnosti Vestas s průměrem rotoru 112 m rozestavěné na šířku šesti průměrů rotoru od sebe budou mít špičkovou energetickou hustotu 6,6 W/m2. Ale i s relativně vysokým faktorem vytížení kolem 30 % by se roční hodnoty pohybovaly kolem pouhých 2 W/m2. Hodnoty špičkové energetické hustoty silně závisí na konkrétní lokalitě. Větrné farmy s největší hustotou jednotlivých turbín dosahují hodnot nad 10 W/m2 plochy, zatímco lokality s nižší hustotou vykazují průměrné hodnoty kolem 5 až 7 W/m2, která však může klesnout na pouhý 1 W/m2. Turbíny umístěné na volném moři se mohou pochlubit čísly přesahujícími 15 W/m2.24 Reálně tedy můžeme mluvit o energetické hustotě současných velkokapacitních větrných farem s průměrným celoročním faktorem vytížení (ne však špičkovou energetickou hustotou) kolem 2 W/m2. Toto ale platí pouze pro větrné farmy konstruované pro potřeby menších celků, jako např. měst a okresů a za předpokladu, že by takovéto využití energie větru výrazně neovlivňovalo cirkulaci vzduchu. Bohužel ale modely středního rozsahu stejně jako modely globálního rozsahu cirkulace atmosféry potvrzují, že masivní využívání větrné energie (nezapomeňme, že zajistit alespoň čtvrtinu dnešní poptávky by vyžadovalo elektrárny s instalovaným výkonem v řádu TW) snižuje rychlost větru a tím i průměrnou energetickou hustotu výroby elektřiny na 1 W/m2 na ploše větší než 100 km2.25 V roce 2007 bylo na světě vyrobeno zhruba 18 PWh elektřiny, k čemuž posloužily téměř 4 TW instalovaného výkonu. Po přepočtení nám vychází průměrné roční využití instalovaného výkonu (tedy skutečná roční výroba ku teoreticky možné při celoročním jmenovitém výkonu) mírně nad 50 %. Toto číslo se nachází uprostřed pomyslného žebříčku, kde na jednom konci stojí tepelné elektrárny (faktor vytížení uhelných elektráren se pohybuje nad 70 %, faktor vytížení jaderných elektráren nad 85 %) a na druhém vodní elektrárny (faktor vytížení menší než 40 %). Faktor vytížení výroby elektřiny z větru je ještě


ELEKTŘINA Z VĚTRU

nižší. V odborné literatuře se často píše o 30–35 %, ale zevrubná analýza skutečných čísel z EU, která má nejvyšší koncentraci větrných elektráren na světě, prokázala, že průměrné využití instalovaného výkonu se mezi roky 2003 a 2007 nepřehouplo přes 21 %.26 Z toho plyne, že cena větrné elektřiny je o dvě třetiny dražší a zároveň že množství uhlíkových emisí je o 40 % vyšší, než se předpokládalo. Dále je jasné, že při výpočtech větrné elektřiny prováděných ve větším rozsahu nelze aplikovat vyšší faktor vytížení než 25 %. Pokud bychom chtěli pokrýt polovinu dnešní poptávky po elektřině, tedy 9 PWh, z větrné energie, potřebovali bychom k tomu turbíny s celkovým výkonem zhruba 4,1 TW. Při energetické hustotě 2 W/m2 by to znamenalo zábor 2 milionů km2 neboli území o velikosti čtyř Francií či většího Mexika. V případě průměrné energetické hustoty pouhý 1 W/m2 by se prostor zvětšil na 4 miliony km2 a to už je polovina Brazílie či území o velikosti Súdánu (největší stát Afriky) a Íránu. Nyní je zřejmé, že pokud bychom se rozhodli pro výraznější využívání větrné energie, mělo by to dalekosáhlé důsledky pro naši krajinu. Velké stožáry a transformační stanice by zabíraly pouze nepatrnou část prostoru a na zbytku by i nadále mohly růst všelijaké zemědělské plodiny a i v blízkém okolí větrné turbíny by se mohl pást dobytek. Ale i kdybychom do úvah zahrnuli pouze běžně velké 2-3 MW modely, při výstavbě zhruba 2 milionů turbín a položení nového elektrického vedení je třeba počítat i se zbudováním přístupových cest (kvůli dopravě těžkých nákladů – celková váha základny, stožáru a turbíny jediného zařízení činí více než 300 tun). Množství zabrané půdy se tak značně zvětšuje nad rámec půdorysu základny a dále je třeba započítat i energii k udržování silnic často vedoucích náročným terénem, jejich ochraně před erozí a celkové sjízdnosti i v nepříznivém počasí. Při pohledu na mimořádně vysokou poptávku po elektřině ve Spojených státech to nevypadá, že by větrná energie byla v dohledné době schopna zajistit dostatečně vysoké dodávky. Energetická infrastruktura včetně věcných břemen a přístupových práv k pozemkům, přes které vedou dráty vysokého napětí, zabírá nyní ve Spojených státech 25 000 km2 neboli 0,2 % území (území srovnatelné s velikostí amerického státu Vermont).27 Zastavěná plocha, tedy veškeré chodníky a budovy, pokrývala v USA do roku 2000 území o rozloze 113 000 km2.28 Pro porovnání uveďme, že pokud bychom chtěli zajistit veškeré dodávky elektřiny Spojených států pomocí větrné energie (asi 4 PWh), znamenalo by to postavit větrné elektrárny s instalovaným výkonem cca 1,8 TW. I při průměrné energetické hustotě 2 W/m2 zde mluvíme o 900 000 km2 půdy, což je téměř desetina rozlohy Spojených států neboli území Texasu a Kansasu dohromady. Nepravidelné dodávky větrné elektřiny. Díky těmto výpočtům si lze udělat dobrou představu o prostorových nárocích větrných elektráren, ale tím hlavním problémem, který doposud nebyl zmíněn, je nepravidelnost dodávek. Dnes už se díky moderním technologiím nejedná o situaci buď–anebo, jako tomu bývalo u mnoha starých větrných mlýnů. Moderní větrné turbíny jsou schopny začít vyrábět elektřinu při rychlosti větru 3–4 m/s čili zhruba 10–14 km/h. Výkon větrných elektráren stoupá s třetí mocninou rychlosti proudu vzduchu, každé další zdvojnásobení rychlosti má tedy za následek osmkrát vyšší výkon. Jmenovitého výkonu se dosahuje při rychlosti větru 12–14 m/s (43–50 km/h) a při rychlosti 25 m/s (90 km/h) se turbína odstavuje, aby byly lopatky



a stožár chráněny před poškozením (viz obrázek 7-2). Výsledkem je, že velké moderní turbíny jsou schopny ve vhodných lokalitách vyrábět elektřinu 70–85 % času, ale produkce se pohybuje ve zlomcích jmenovité kapacity až po maximální možný výkon. Mnoho analýz a studií se snažilo dokázat, že pokud celkový instalovaný výkon větrné turbíny nepřesáhne zhruba 10 % celkové produkce elektřiny v systému, nepředstavuje toto kolísání žádný nepřekonatelný problém ani v izolovaných systémech. Britská energetická společnost National Grid Transco se vyjádřila, že „nepravidelnost dodávek lze očekávat, nepředstavují žádné zásadní problémy pro stabilitu systému a pevně věříme, že je zvládneme.“29 Ve velkých, [. . .] propojených systémech lze zmírnit dopad proměnlivého zatížení způsobeného nepravidelnými dodávkami větrné elektřiny tím, že se větrné elektrárny umístí v dostatečně vzdálených lokalitách (současný útlum většího počtu jednotek je tak méně pravděpodobný) nebo je energetické portfolio dostatečně pestré a využívá i jiných zdrojů výroby elektrické energie (uhlí, jaderné štěpení, voda).

Tato situace hraje Evropě do karet. Kontinent je protkán hustou sítí vysokonapěťového vedení a disponuje pestrým energetickým mixem, díky čemuž by se do budoucna mohlo 20 až 30 % elektřiny vyrábět z větrných elektráren, aniž by bylo třeba budovat velké množství záložních kapacit (v současné době se jedná především o plynové turbíny, které lze rychle uvést do provozu). Německo plánuje do roku 2015 zabezpečovat 14 % své spotřeby elektřiny z větrných zdrojů a dle studie provedené německou Energetickou


ELEKTŘINA Z VĚTRU

agenturou nebude nutné stavět další elektrárny, které by vyrovnávaly narůstající podíl elektřiny z větru. Studie dále uvádí, že bezpečnost dodávek elektřiny do systému není problém a bude zapotřebí pouze nepatrně rozšířit státní síť (přidat 850 km drátů velmi vysokého napětí a modernizovat dalších 400 km stávajícího vedení).30 I když by na to mnoho nekritických obdivovatelů větrné energie rádo zapomnělo, i tato dozajista dobrá zpráva naráží na reálná omezení. Na webu Evropského sdružení pro větrnou energii (European Wind Energy Association) se s „mýtem o nepravidelných dodávkách“ vypořádali po svém a prohlašují, že „na celek nemá nijak zásadní vliv, když vítr na některém místě přestane foukat – vždycky totiž fouká někde jinde.“31 To je bezpochyby pravda, ale „někde jinde“ může být taky stovky nebo i tisíce kilometrů daleko a tato dvě místa nemusí být vždy propojena dráty vysokého napětí. Pokud by měl vítr zaujmout dominantní postavení ve světové energetice, znamenalo by to vybudovat mezistátní a mezikontinentální elektrické vedení takových rozměrů, které by dokázalo poskytovat dostatečně husté a silné propojení v případě jakýchkoliv lokálních výkyvů v dodávkách. Náklady a zábor půdy by však byly nepředstavitelné. Østergaardova studie hustoty sítě větrných elektráren a rozdílů v jejich výkonu to potvrzuje. Na příkladu Dánska Østergaard vcelku předvídatelně dokazuje, že poptávka a rozdíly v dostupnosti větrné energie v různých oblastech pomáhají vyrovnávat fluktuace a snižují nerovnováhu v systému, který je silně závislý na větrné energii. Pokud jsme schopni využít těchto rozdílů, můžeme snížit rezervní kapacity jiných způsobů výroby elektřiny. Ve své studii ale také upozorňuje na neoddiskutovatelné limity systému. Průměrné požadavky na záložní tepelnou kapacitu mohou klesnout, „to ale neplatí u maximální požadované kapacity v kondenzačním režimu [. . .]. Je jasné, že určitě nastane období, kdy se nebude elektřina vyrábět ani v jedné propojených oblastí.“32 Na druhou stranu naopak nastane doba, kdy bude v síti přebytek elektřiny z větrných elektráren, a provozovatelé budou nuceni elektřinu vyvážet k sousedům, čímž se bude její cena snižovat. V případě Dánska pak vznikla bizarní situace, kdy skandinávská energetická společnost Nord Pool v říjnu 2009 zavedla zápornou spotovou cenu elektřiny (200 eur/MWh).33 Tím se na dánském trhu jen dále zvýšilo sankcionování uhelných, vodních a jaderných zdrojů energie za přebytky elektřiny z větrných elektráren. Maximální možný podíl větrné elektřiny v energetickém mixu je dále ovlivněn mnoha specifiky místního klimatu. Archerová a Jacobson tvrdí, že Severní Amerika má obzvláště příhodné podmínky pro výrobu elektrické energie z větru. Nachází se zde nejvíce elektráren v kategorii 3 a výš ze všech obydlených kontinentů a větrné lokality nejsou soustředěny na jednom území, ale rozprostírají se podél atlantického pobřeží od Newfoundlandu po Severní Karolínu, okolo Velkých jezer, v širokém pásu táhnoucím se od Manitoby až po Texas a na západním pobřeží podél států Kalifornie, Washington, Britská Kolumbie a Aljaška.34 Severní Amerika je ale také vystavena relativně vysoké míře jak dlouhých období bezvětří, tak výrazně silných větrů a na jihovýchodě se tato období navíc střídají. V létě a počátkem podzimu zde panuje kvůli semipermanentní tlakové výši v oblasti západně od Bermud dlouhé období bezvětří. Tato bermudská výše zapříčiňuje bezvětří či velmi



pomalé proudění vzduchu, minimální tvorbu směšovacích vrstev (díky tomu je i oblast náchylnější k hromadění vzdušných nečistot) a vysoké teploty. Možnosti výroby elektřiny z větru na místě jsou tedy minimální, zatímco poptávka po klimatizovaných prostorách dosahuje celoročního maxima. Na vítr v tomto období spoléhat nelze a bylo by třeba dovážet elektřinu z oblasti Velkých jezer nebo ze Středozápadu. To by ale znamenalo rozšířit stávající distribuční síť o několik dálkových vedení vysokého napětí. K tomu je třeba v důsledku globální cirkulace atmosféry během léta a začátkem podzimu počítat s častými hurikány, které sužují pobřežní oblasti a blízké vnitrozemí od Texasu až po Nové Skotsko. Elektrárenské provozy by bylo nutné opakovaně odstavovat, a to i na dobu několika dní a veškerému zařízení, turbínám a stožárům by neustále hrozilo nebezpečí poškození, které by se pak muselo zdlouhavě napravovat. Stačí si vzpomenout, jak hurikán Katrina v roce 2005 silně poničil ropné vrty v Mexickém zálivu, a máme dokonalý příklad toho, jakým potížím bychom museli čelit. Někteří samozřejmě namítnou, ať se tedy turbíny v takto nebezpečných oblastech radši nestaví a ať jsou místo toho umístěny ve vnitrozemí, kde jim žádné hurikány nehrozí. Bohužel by jim tam ale hrozilo stejné nebezpečí kvůli silným tornádům. Integrace výrobních kapacit. Poté, co jsme se zabývali vhodným umístěním větrných turbín, se nyní zaměříme na otázku adekvátního propojení těchto zdrojů, které teoreticky nevypadá vůbec špatně. V analýze americké Národní laboratoře pro studium obnovitelných zdrojů (National Renewable Energy Laboratory) se tvrdí, že potenciální kapacita větrných zdrojů ve Spojených státech umístěných ve vzdálenosti do 5 mil od stávajícího 230kV vedení činí 175 GW, ve vzdálenosti do 10 mil se teoreticky jedná o 284 GW a ve vzdálenosti do 20 mil o 401 GW.35 Více než vzdálenost k nejbližšímu vedení je ale důležitá přenosová kapacita tohoto vedení. A tady je zřejmé, že situace vůbec není tak idylická, jako je tomu v Evropě. Evropa má hustou elektrickou rozvodnou soustavu, která sahá prakticky od severu k jihu a od východu po západ. Ve Spojených státech ale žádná taková síť neexistuje. Vysokonapěťová soustava ze středu kontinentu, kde je potenciál větru největší, na obě pobřeží v podstatě neexistuje. Pokud tedy nezačne masivní výstavba potřebné infrastruktury, Severní ani Jižní Dakota nebudou zásobovat elektřinou Kalifornii ani severovýchod. Jacobson a Masters tvrdí, že výstavba 10 000 km nového vedení vysokého napětí by při průměrné ceně 310 000 dolarů/km (což je nereálně nízký průměr, viz další text) stála pouhých 3,1 miliardy dolarů neboli méně než 1 % ceny 225 000 nových turbín. Pokud by se jednalo o vedení vysokého napětí se stejnosměrným proudem, cena by byla ještě nižší.36 Jako u každého fantaskního megaprojektu i zde jsou uvedené odhady cen diskutabilní. Navíc současná přenosová soustava stárne, je přetížená a náchylná k poškození a už dávno měla být rekonstruována.37 Uvažovat tedy ještě o jejím rozšiřování nemá smysl. Navíc by možná daleko větší problém než potřebné množství finančních prostředků mohly představovat spory o vlastnická práva k pozemkům, přes které by měly dráty vést. Cavallův nápad spojit 2GW větrnou farmu v Kansasu pomocí 2 000km vedení s Kalifornií a odstavit tak 2,2GW jadernou elektrárnu Diablo Canyon tak může zůstat pouze na papíře. Cavallo předpovídal, že projekt bude fungovat od roku 2010. Využití instalovaného výkonu mělo činit celých 60 % a díky velkokapacitnímu skladování pomocí


ELEKTŘINA Z VĚTRU

stlačeného vzduchu mělo vystoupat na neuvěřitelných 70–95 %.38 Teoretické výpočty u takovýchto megaprojektů jsou jedna věc, technická fakta pak další. V roce 2010 je ticho po pěšině, podobný projekt se neuskutečnil ani ve Spojených státech, ani jinde ve světě. Stejně je tomu v Číně. Podle posledních zpráv by se z Číny měla do roku 2020 stát světová velmoc ve výrobě elektřiny z větru. Má se instalovat ještě minimálně 20 GW (či dokonce 40 GW) a plány na rok 2050 hovoří o celkovém instalovaném výkonu kolem 400 GW.39 Bohužel je veškerý potenciál výroby soustředěn do dvou oblastí, zejména v provincii Fu-ťien, a na severozápadě země v oblasti Vnitřního Mongolska. Nejlidnatější čínská provincie je ale Sečuan, která se nachází v hlubokém vnitrozemí. Většina obyvatel zde žije ve velké Sečuanské pánvi rozkládající se mezi horskými hřbety, která je na většině satelitních snímků zahalená v mlze. Důvodem její přítomnosti je skutečnost, že počet bezvětrných dnů zde dosahuje světového maxima. V Čcheng-tu, hlavním městě provincie, činí počet bezvětrných dnů 42 % (v Pekingu je to 20 % a v Šanghaji 10 %) a v zimě se průměr pohybuje dokonce kolem 50 %. To jsou bezpochyby nepříznivé podmínky pro jakoukoli velkokapacitní výrobu elektrické energie z větru, která by měla pokrýt spotřebu více než 100 milionů obyvatel této provincie.40 Stejně jako ve Spojených státech by využití větru musela předcházet výstavba masivní infrastruktury.

VYUŽITÍ POTENICÁLU VĚTRNÉ ENERGIE Není zcela jasné, jak moc a jak rychle se ještě navýší kapacity výroby elektřiny z větru. V roce 2007 vyprodukovaly větrné turbíny zhruba 1,25 % světové elektřiny. Mezi jednotlivými státy se na předním místě umístilo Dánsko s 21 %, Španělsko s 12 %, Portugalsko s 9 %, Irsko s 8 % a Německo se 7 %. Spojené státy vyrobily z větru zhruba 2 % své elektřiny.41 Pokud by celosvětový růst využívání větrné energie pokračoval tempem z období po roce 1995, předběhly by větrné farmy kapacity všech ostatních způsobů výroby elektrické energie z roku 2006 (tedy elektráren spalujících fosilní paliva a jaderných a vodních elektráren) za 50 let. To se ale určitě nestane. Rychlé tempo růstu je příznačné pro všechna raná stádia vývoje, ať už jde o živé organismy či technologie, postupně se ustaluje a začíná kopírovat logistickou křivku. Můžeme tedy shrnout, že je nadmíru nepravděpodobné, že by větrné elektrárny s výkonem téměř 4 TW v roce 2050 vyráběly přes 9 PWh elektřiny (zhruba polovina dnešní produkce všech světových zdrojů). Chtít ale stanovit nejpravděpodobnější asymptotu křivky konečné kapacity velkých větrných turbín je v podstatě nemožné. Ve hře je příliš mnoho faktorů, zmínit můžeme ceny konkurenčních způsobů výroby elektřiny, možné zmrtvýchvstání jaderné energetiky, neklid ohledně globálního oteplování či výše státních dotací. Ty všechny budou mít vliv na konečný výsledek. Některé dalekosáhlé plány jsou jistě ambiciózní. Pacala a Socolow uvádějí, že pokud má větrná energie výrazněji zasáhnout do našeho boje se vzrůstajícími emisemi oxidu uhličitého, bylo by třeba nahradit 700 GW elektřiny pocházející z uhelných zdrojů a do roku 2054 instalovat větrné turbíny se špičkovým výkonem 2 TW. Abychom nahradili 1,4 TW elektřiny pocházející ze spalování zemního plynu, museli bychom zprovoznit větrné elektrárny se špičkovým výkonem 4 TW.42 To znamená, že bychom každý



rok po dobu příštích 50 let museli instalovat 40 GW výkonu. Roční nárůst v letech 2000–2008 byl však méně než 13 GW špičkového výkonu. Ve zprávě Wind Force 12 Evropského sdružení pro větrnou energii a organizace Greenpeace se uvádí, že v roce 2040 bude instalovaná kapacita větrných elektráren činit 3,04 TW a 22 % elektřiny vyráběné po celém světě při 30% využití instalovaného výkonu bude pocházet z větru.43 V absolutních číslech se jedná v podstatě o polovinu veškeré elektřiny vyrobené v roce 2006 ze všech dostupných zdrojů. Greenpeace a Evropská rada pro obnovitelné zdroje energie (European Renewable Energy Council) vydali následně další zprávu, ve které se zasazují nižší podíl větrné energie na světové výrobě elektřiny v roce 205544. Tato čísla bychom měli podrobit zevrubnější analýze. Pokud by v roce 2040 měly výrobu elektřiny zajišťovat větrné zdroje s výkonem 3,04 TW, znamenalo by to zprovoznit během 40 let od roku 2000, kdy instalovaný výkon nedosahoval ani 20 GW, do roku 2040 zařízení s výkonem lehce přes 3 TW. To ale mluvíme o rychlosti růstu šestkrát vyšším, než činil průměr v letech 2000–2008. Udělat si obrázek, o jakém tempu růstu tu vlastně je řeč, nám pomůže, když jej porovnáme s nárůstem s nárůstem výkonu jaderných a vodních elektráren v období 1960 až 2000, který činil u jaderných zařízení 350 GW a u hydroelektráren něco přes 600 GW. Výstavba větrných turbín je možná technologicky jednoduchá záležitost, díky čemuž může instalovaný výkon rychle narůstat, ale nesmíme zapomínat, že i tak se jedná o mimořádně náročný úkol s nejistým výsledkem. Instalovat 750 GW každých deset let není vůbec žádná hračka. Navíc nemáme žádnou zkušenost s provozem obřích větrných turbín. Jaká je jejich průměrná životnost? Budou všechny z nich fungovat spolehlivě po dobu 25 až 30 let? Jak náročná bude údržba a budou potřeba větší výměny součástek? Vydrží hlavní součástky i v nepříznivých podmínkách na moři alespoň 20 let? Ať už bude konečný celkový instalovaný výkon větrných zařízení jakýkoli, díky technickým zákonitostem provozu velkokapacitní elektrické sítě víme pár věcí jistě. Státní izolovaná elektrická síť si může dovolit vyrábět většinu elektrické energie z větru, pouze pokud má k dispozici skladovací kapacity o velikosti několika gigawattů. Což dosud nemá žádná země. V zemích s častým a relativně stálým prouděním větru, kde funguje malá či středně velká elektrická síť s vysokokapacitním propojením se systémy vyrábějícími elektřinu z tepelné energie (fosilní paliva, jaderné štěpení) a vodní energie, může činit využití větrné energie až 40 % či výjimečně dokonce až 50 %. To je příklad Dánska. V oblastech, ve kterých už nyní funguje dostatečně hustá vysokokapacitní vysokonapěťová síť (např. severozápadní Evropa), nebo na území s dobrými povětrnostními podmínkami, kde není problém podobnou síť dobudovat (oblast amerických Velkých plání nebo kanadských prérií), by bylo možné vyrábět z větru až 30 % elektřiny. Ve světovém měřítku je rozumné usilovat o to, abychom do roku 2030 či 2040 dosáhli 15% podílu; 30 % už je dost nereálné a 50 % zhola nemožné. Co z toho vyplývá, je jasné: Kinetická energie větru je dozajista důležitý hráč při výrobě elektrické energie, ale kromě několika menších oblastí se nemůže stát největším dodavatelem elektřiny na trhu, natož pak hegemonem.


ELEKTŘINA Z VĚTRU

DODATEK K ČESKÉMU VYDÁNÍ Při zběžném pohledu by se mohlo zdát, že technologie výroby elektřiny z větru jde nezadržitelně vpřed. Ačkoli Evropa čelí nejhorší ekonomické krizi od konce druhé světové války, počet nově instalovaných větrných turbín mírně poklesl pouze v roce 2009. V roce 2008 narostla kapacita větrných elektráren o 8,6 GW, v roce 2009 o 9,6 GW, v roce 2010 o 9,4 GW a v roce 2011 o 9,7 GW. V Německu, které je největším výrobcem větrné elektřiny, byl pokles o něco výraznější, a to z 1,87 GW v roce 2009 na 1,44 GW v roce 2010. V dalším roce však kapacitní přírůstek činil opět 1,85 GW. Čína předvedla v roce 2009 nevídaný nárůst 12,9 GW, 19,6 GW v roce 2010 a 18 GW v roce 2011. Během pouhých tří let tak Čína navýšila výrobní kapacitu na hodnotu, která se na konci roku 2011 rovná celkové kapacitě větrných zařízení v USA. Expanze větrných elektráren zasáhla i země, které před ekonomickou krizí vyráběly z větru relativně malé množství elektřiny. Během let 2007 až 2011 Indie více než zdvojnásobila počet instalovaných jednotek a stala se pátým největším producentem větrné elektřiny na světě. Stejně tak zdvojnásobily své kapacity Francie (šestý největší producent) a Itálie (sedmý největší producent). Při bližším pohledu ale zjistíme, že na tomto novém trendu výroby elektřiny pomocí větrných elektráren není moc co obdivovat. Hned na začátek uveďme, že skutečný podíl výroby elektřiny z větru neustále a dosti významně zaostává za jejími kapacitními možnostmi a důsledkem je nízké využití instalovaného výkonu. Nepřekvapí, že Čína, velký fanoušek potěmkinovských projektů, je nejlepším (rozumějte nejhorším) příkladem tohoto paradoxu: V roce 2011 vyprodukovaly tamější větrné turbíny 70,6 TWh elektřiny a jejich faktor vytížení dosáhl pouhých 13 %, což je pro zemi, která se ostentativně prezentuje jako největší světový výrobce elektřiny z obnovitelných zdrojů, poněkud tristní výsledek. A Německo na tom není o moc lépe: Podíl výkonu větrných elektráren na celkové kapacitě výroby elektřiny dosáhl v roce 2011 zhruba 17 %, avšak podíl na výrobě veškeré elektřiny se pohyboval pouze kolem 8 %. Roční faktor vytížení větrných elektráren se tak rovnal 19 % (v porovnání s 40 % u vodních elektráren, 78 % u uhelných elektráren a 87 % u jaderných elektráren). Větrná elektřina navíc není levná záležitost. Zmanipulované ceny v Čínské lidové republice není třeba komentovat, ale situace v EU je jasná: Německo účtuje průmyslu a podnikatelům nejvyšší ceny elektřiny v Evropě, což je zásadní, pokud si uvědomíme závislost této země na výrobě. Připočteme-li k této sumě i daně, vyšší ceny pro běžné spotřebitele má už pouze Dánsko, další to podporovatel větrných elektráren. Ceny elektřiny v Dánsku v druhé polovině roku 2011 dosáhly 29,8 eur/100 kWh a v Německu 25,3 eur/100 kWh, zatímco průměr v zemích EU činil lehce přes 18 eur/100 kWh a ve Francii s dominantním postavením jaderné energetiky dokonce pouhých 14,2 eur/100 kWh (Eurostat 2012). Elektřina z větru stále ještě představuje pouze nepatrný příspěvek k výrobě elektřiny v členských zemích EU. V roce 2011 větrné elektrárny vyrobily pouze 4,5 % elektřiny v porovnání s 4,6 % v roce 2010 a 4,3 % v roce 2009. O rychlém vstupu na trh zde nemůže být řeč. Evropa ale přichází se smělými plány vybudovat obří síť větrných turbín daleko na otevřeném moři, kde využití instalovaného výkonu může překročit hranici 40 %, a doufá, že tímto projektem naplní svůj závazek vyrábět do roku 2020 20 % veškeré



elektřiny z obnovitelných zdrojů. Je ale snazší závazek učinit než jej splnit: náklady na stavbu obřích větrných turbín ukotvených na mořském dně, daleko na otevřeném moři, jsou daleko vyšší, než náklady spojené s instalací ve vnitrozemí. A náklady dále stoupají, neboť je třeba propojit větrné elektrárny na moři s kontinentální rozvodnou sítí. Společnost TenneT, nizozemský provozovatel přenosové soustavy, odhaduje náklady na 1,1 milionu eur na 1 MW. Pro srovnání uveďme data německé společnosti RWE AG (Essen) a SWB AG (Brémy), která ukazují, že celkové náklady na vybudování nové plynové elektrárny se pohybují mezi 0,8–1,0 milionem eur za 1 MW. Vítr samozřejmě fouká zadarmo, kdežto zemní plyn musí Německo dovážet. Přesto ale propočty měrných neboli výrobních nákladů (tzv. levelized costs, což znamená veškeré náklady týkající se výstavby, finančních nákladů, průběžné údržby, provozu, paliva a v EU také odhad uhlíkové stopy zhruba 30 dolarů/t CO2) potvrdily, že elektřina z větrných elektráren na moři za 110–150 eur za megawatthodinu nemůže konkurovat elektrické energii z plynových elektráren, kde jedna megawatthodina stojí přibližně 70–75 eur. Jedinou útěchou budiž, že větrná elektrická energie není tak drahá, jako vysoce dotovaná německá solární elektřina, kde výrobní náklady na jednu megawatthodinu dosahují 230–240 eur (Cembalest 2012). Masová výstavba mořských větrných elektráren by tak ještě více zdražila německé a evropské ceny elektřiny, čímž by podkopala konkurenceschopnost už tak utlumeného unijního průmyslu. A dále zde máme výmluvné analýzy o větrných elektrárnách od finanční společnosti Standard & Poor´s týkající se jak evropského, tak amerického trhu. Společnost S&P během let 2001 až 2010, tedy během éry výrazného navýšení kapacity větrných elektráren, vydávala rating a zároveň dohlížela nad několika portfolii a dluhovými záležitostmi projektů větrných elektráren s jediným aktivem (S&P 2012). Původní rating tří amerických a čtyř evropských portfolií dosáhl na investiční stupeň BBB a vyšší, ale do května 2012 se rating až na jedno portfolio snížil na spekulativní stupeň BB+ a nižší; dvě portfolia byla dokonce označena stupněm C. Důvodem byly menší potenciál větrné energie (původní odhady byly nadsazené), což se odrazilo na nízkém využití instalovaného výkonu, a vyšší náklady na provoz a údržbu včetně výdajů na opravy popraskaných základů, což naopak zvýšilo původně odhadované náklady u amerických projektů o 30–40 %. Na problematiku nákladů na údržbu upozorňuji už dlouho. Bude trvat roky, než plně pochopíme a zvládneme všechny záludnosti dlouhodobého provozu velkých větrných turbín (tj. s kapacitou větší než 3 MW) v různých klimatických podmínkách. Teprve pak můžeme s jistotou stanovit, jaké jsou skutečné náklady na provoz a údržbu po celou dobu životnosti zařízení. A závěry společnosti S&P jen potvrzují to, co jsem čekal: že budou podstatně vyšší, než se původně očekávalo. Ostatně název zprávy společnosti S&P mluví za vše: „Po deseti letech s větrnou energií stále doufáme v nemožné.“ Bylo by naivní domnívat se, že by se v brzké době na tom mohlo něco změnit


ELEKTŘINA Z VĚTRU

8 PROMĚNY ENERGETIKY Ceny ropy ve Spojených státech v létě 2008 vzrostly na téměř 150 dolarů za barel a země jen v červenci zaplatila za dovoz surové nafty takřka 42 miliard dolarů oproti 22 miliardám dolarů z července předcházejícího roku. Nejistota ohledně vzrůstající závislosti země na dovážené ropě rostla. Ale ne všechny zprávy o energetické situaci Spojených států, které jsme mohli slyšet v létě roku 2008, byly pouze skličující. Craig Venter, průkopník v oblasti čtení lidského genomu, ohlásil, že tým výzkumníků v jeho laboratořích vytvořil první umělý bakteriální genom.1 Toto je další důležitý krok v úsilí společnosti Synthetic Genomics vyvinout zcela umělý bakteriální organismus, s jehož pomocí by bylo možné vyrábět např. bioetanol či vodík.2 A jeden z nejznámějších amerických miliardářů, T. Boone Pickens, začal s propagací svého plánu přeměny energetiky.3 Pickens představil plán v červenci 2008 a okamžitě se mu dostalo velké pozornosti, zejména díky osobě samotného tvůrce: Osmdesátiletý naftař, který vydělal pohádkové jmění těžbou ropy v Texasu, bojuje za odklon od ropy a používá k tomu vlastní finance. Jeho propagace byla masivní, vystoupil v mnoha televizních show, vypovídal před americkým Kongresem a nakonec v televizních spotech vyzval veřejnost, aby jeho plán sama podpořila. Pickensův návrh jak snížit závislost Ameriky na dovozu ropy byl díky své jednoduchosti nesmírně přitažlivý. Nejdříve se měly americké Velké pláně („větrná Saúdská Arábie“) osázet dostatečným množstvím větrných turbín, které by dokázaly zabezpečit dodávky elektřiny momentálně získávané spalováním zemního plynu. Tento plyn měl v dalším kroku plánu sloužit jako pohon pro šetrné automobily nezatěžující životní prostředí. Zatřetí, věřil, že tato transformace ve využití zemního plynu by vytvořila nový obří domácí průmysl, který by nabízel nespočet pracovních míst ve výrobě větrných turbín a pomocné techniky. Vedlejším produktem by bylo ekonomické oživení vylidňujících se Velkých plání. Začtvrté, doufal, že díky jeho plánu snížit dovoz ropy do Spojených států více než o třetinu se zmenší i odtok obrovského množství peněz do kapes zemí vyvážejících ropu. Pickens tvrdil, že rád vynaloží své vlastní peníze na odstartování celého procesu transformace a vybuduje v západním Texasu největší větrnou farmu v zemi (s instalovaným výkonem 4 GW). V červenci 2008, když ceny ropy dosáhly rekordních 147 dolarů za barel, vystoupil také Al Gore se svou radikální výzvou nahradit veškerou výrobu elektřiny v tepelných elektrárnách zavedením zelených technologií.4 Gorea neznejistěl neuvěřitelně krátký časový horizont ani finanční náklady spojené s takovouto rychlou proměnou energetiky. „Dnes zde apeluji na náš národ, abychom se zavázali k tomuto kroku a do deseti let vyráběli 100 % elektřiny z obnovitelných a bezuhlíkových zdrojů energie. Tento cíl je proveditelný,



cenově dostupný a zcela jistě promění naši současnou energetiku. Pokud někdo tvrdí, že deset let není dostatečně dlouhá doba, laskavě ho žádám, aby se ještě jednou zamyslel nad tím, jakým rizikům dle vědců čelíme, pokud během příštích deseti let nezačneme jednat.“ „Ti, kteří se z jakýchkoli důvodů odmítají zasadit o změnu“ mají dle Gorea jen dvě možnosti: „Nechat se přesvědčit a přidat se k boji, nebo si stoupnout stranou a nepřekážet.“5 Chci ukázat, že návrhy Gorea i Pickense mají mnoho společného s vizemi a představami, podle nichž okamžitý přechod na jiný druh energetické platformy přinese vítané změny. Všichni mají společnou další věc, a to že naprosto ignorují jeden z nejdůležitějších faktů, kterému podléhá každý složitý energetický systém: Energetické systémy, jejich změny a přechody na využívání jiných druhů energie jsou se ze své podstaty velmi pomalé procesy.

SOUČASNÝ STAV Zpochybnil jsem či jsem se alespoň zabýval jsem se zabýval mnoha sliby podobnými těm, jaké pronesli Gore a Pickens. Elektř na vyráběná z uhlí měla být v roce 2000 pouhým přežitkem minulých dob, poptávka měla být uspokojována z jádra a tomuto odvětví energetiky měly již postupně začít dominovat superúčinné množivé reaktory. Obnovitelné zdroje energie měly pokrýt 30 až 50 % americké spotřeby energií a do roku 2000 měla polovina světové energie pocházet ze zemního plynu. Propagátoři palivových článků nám před deseti lety tvrdili, že dnes se bude po silnicích prohánět velké množství aut s tímto pohonem a že palivový článek bude mít všechny předpoklady k tomu, aby nahradil neúčinné a zastaralé spalovací motory. Skutečnost je taková: Uhelné elektrárny v USA vyrábí takřka 50 % elektřiny a jaderné elektrárny zhruba 20 %. Jedná se o jaderné elektrárny první generace s vodou chlazenými štěpnými reaktory. Momentálně není na celém světě v provozu ani jeden komerčně využívaný množivý reaktor. V roce 2008 pokrývaly Spojené státy pomocí obnovitelných zdrojů, tedy z větru, fotovoltaiky, geotermální energie a bioetanolu vyráběného z kukuřice, méně než 2,5 % dodávek energie.6 Zemní plyn zajišťoval 24 % světové poptávky po energii a nikoli 50 %, jak se předpovídalo na počátku osmdesátých let. Uhlí je tedy stále důležitější zdroj energie než zemní plyn a v roce 2008 pokrylo 29 % světové spotřeby primární energie.7 Auta na palivové články se nikde neprodávají. Dobrou ukázkou toho, jakých přehmatů se lze dopustit, pokud nerespektujete přirozené tempo transformace, je známý energetický plán od prezidenta Richarda M. Nixona z roku 1973, který zopakoval ve své Zprávě o stavu Unie v lednu 1974: „Amerika má nový cíl: Na konci tohoto desetiletí, v roce 1980, nebudou Spojené státy v dodávkách energií závislé na žádné jiné zemi. Nikdo jiný nám nebude zajišťovat pracovní místa, vytápět naše domovy ani obstarávat pohonné hmoty.“8 V roce 1973 dovážely Spojené státy lehce přes třetinu potřebné surové ropy, v roce 2008 to bylo téměř 70 % (viz obrázek 8-1). Goreův plán restrukturalizace pokračuje v tradici nerealistických vizí prezidenta Nixona a pozdějšího prezidenta Jimmyho Cartera, který byl známý svou posedlostí šetřit energií a který v červenci 1979 prohlásil: „Od této chvíle naše země nikdy nebude dovážet více ropy, než tomu bylo v roce 1977.“ Dle jeho vizí měly být Spojené státy v roce 1990 plně energeticky nezávislé.9


PROMĚNY ENERGETIKY

ENERGETICKÉ PROMĚNY V MINULOSTI Všechny předpovědi, plány a očekávání citovaná v předchozím textu se naprosto minuly cílem. Jejich tvůrci a obdivovatelé doufali, že přechod na jiný druh energie by probíhal naprosto jinak, než se tomu dělo v minulosti, a tempem, které by se dalo nějakým způsobem uspíšit. Dnešní nadšenci si pravděpodobně myslí to stejné. Mohlo by tomu tak skutečně být? Než budeme moci na tuto otázku odpovědět, potřebujeme nejdřív jednoduchou definici: Transformace na jiný druh energie znamená čas, který uplyne mezi zavedením nového primárního zdroje energie (uhlí, ropa, elektřina z jádra, velké větrné turbíny vyrábějící elektřinu) a jeho prosazením se na světovém trhu. „Prosazení“ je nezbytně vágní termín, ale osobně bych se zasazoval o alespoň 15% podíl neboli zhruba jednu sedminu celkových dodávek energií, protože nižšího než 10% podílu lze dosáhnout i úpravou poptávky a není nutně třeba vyvíjet nová technická řešení. Hodnoty 20 či 25 % by už samozřejmě znamenaly dosti výrazný podíl v energetickém portfoliu. Aby se z nováčka stal dominantní hráč na trhu, je třeba, aby mezi třemi způsoby dodávek energií dokázal pokrýt více než 33 % trhu, mezi čtyřmi pak více než 25 %. Naprostý hegemon by pak dokázal uspokojit více než 50 % dodávek energií. Žádná paliva ani elektrické zdroje této pozice na světové úrovni nedosahují, ale v národním měřítku jich pár můžeme jmenovat. Díky spolehlivým historickým údajům můžeme určit milníky první velké energetické transformace, kdy po několik tisíciletí dlouhém využívání biomasy (dřevo, dřevěné uhlí a zbytky z rostlin) přešla společnost na uhlí a později na směs uhlí a surové



ropy. Ve Spojených státech předčil energetický obsah spotřebovávaného uhlí (a některých druhů ropy) energetický obsah dřeva až počátkem osmdesátých let devatenáctého století. Rekonstrukce historických skutečností naznačuje, že koncem devadesátých let devatenáctého století poprvé více než polovina všech dodávek energie pocházela ze spalování fosilních paliv a kromě zanedbatelného procenta se jednalo o uhlí. Tento obrat nastal v Rusku teprve koncem dvacátých let dvacátého století, v Číně během šedesátých let a v mnoha afrických zemích je tradiční biomasa stále hlavním zdrojem energie.10 Uhlí v celosvětovém měřítku začalo postupně ustupovat ze svého dominantního postavení. V roce 1900 zajišťovalo 95 % dodávek energií a ještě v roce 1950 se jednalo o úctyhodných 60 %. Ropa začala dodávat více energie než uhlí teprve v roce 1965 a do roku 2000 kleslo množství energie dodávané uhlím pod hranici 24 %. V absolutním vyjádření ale jeho význam roste i nadále a v roce 2001 získalo část své relativní důležitosti zpět. Uhlí, které v relativním vyjádření dodávalo 29 % primární energie, bylo v roce 2008 důležitější než během první energetické krize v roce 1973, kdy dodávalo 27 % energie. V absolutním vyjádření dnes uhlí dodává dvakrát více energie než v roce 1973. Svět se dnes především díky Číně a Indii stejně jako masivnímu exportu z Austrálie a Indonésie k uhlí spíše vrací, než že by na něj zanevřel (viz obrázek 8-2).11

Surová ropa začala plnit roli hlavního dodavatele primární energie v roce 1965. Ačkoli se její podíl na světových dodávkách v roce 1973 pohyboval dokonce na 48 %, její relativní význam poté začal klesat a v roce 2008 se podílela méně než 37 %. Navíc uhlí během dvacátého století dodalo lidstvu více energie než kterýkoli jiný zdroj a překonalo ropu


PROMĚNY ENERGETIKY

zhruba o 5 %. Běžná představa, že devatenáctému století vládlo uhlí a dvacátému století ropa, je omyl. V celkovém objemu dodávek energie lze říct, že v devatenáctém století lidé ještě stále využívali především dřevo a až dvacáté století bylo (i když jen o kousek) stoletím uhlí. Mnoho asijských a afrických zemí sice uhlí vůbec nepoužívá, toto palivo ale nicméně zůstává v celosvětovém měřítku nenahraditelné: Slouží k výrobě 40 % elektrické energie na světě a ve Spojených státech zajišťuje elektřinu dokonce z 50 %; z 80 % pokrývá spotřebu energie v průmyslově nejrozvinutějším státě afrického kontinentu JAR a obstarává 70 % dodávek v Číně a 60 % v Indii.12 Rychlost přechodu z uhlí na ropu se nám vyjeví z následujícího časového rozsahu: Trvalo zhruba padesát let od začátků komerční produkce v šedesátých letech devatenáctého století, než se ropa začala podílet 10 % na celosvětové spotřebě primární energie a dalších třicet let, než se její podíl na dodávkách přehoupl přes 25 %. U zemního plynu mluvíme o sedmdesáti letech (1900–1970), než se jeho podíl na celosvětové energetické bilanci zvýšil z 1 na 20 %. Zemní plyn má od sedmdesátých let nejvyšší nárůst roční produkce, přesto byl v roce 2008 jeho podíl na světových dodávkách energie o polovinu nižší, než se očekávalo před čtyřiceti lety, a o 24 % nižší než podíl uhlí.13 Výroba elektrické energie pomocí energie vody začala ve stejném roce jako provoz Edisonovy uhelné elektrárny (1882). Před první světovou válkou se vodní elektrárny celosvětově podílely na výrobě elektřiny přibližně z poloviny. Rychlý a trvalý rozvoj v absolutních číslech nedokázal zastavit velký pokles podílu vodní energie na výrobě elektřiny v relativních číslech, který v roce 2008 činil zhruba 17 %. Nástup jaderné energetiky byl taktéž prudký. Desetiprocentního podílu na celosvětové výrobě elektřiny dosáhla během pouhých dvaceti sedmi let po zprovoznění první jaderné elektrárny v roce 1956. Další rozvoj se ale zabrzdil v osmdesátých letech a její podíl na celosvětové energetické bilanci je dnes přibližně stejný jako u vodních elektráren.14 Při přechodu z jednoho zdroje energie na jiný ale nestačí pouze najít nový zdroj, je také nezbytně nutné postupně zavádět a rozšiřovat používání nových strojů a zařízení, které nahrazují práci zvířecích a lidských svalů a přeměňují primární energii na energii mechanickou. Ta se pak dále využívá třeba k pohánění obřích turbogenerátorů vyrábějících elektřinu nebo jako pohonné hmoty do aut, lodí či letadel. A doba, která uplyne během přechodu od dobře zavedených hnacích strojů po využívání nových zařízení na přeměnu energie, je většinou velmi dlouhá. Masivní využití vylepšeného Wattova parního motoru, který byl vynalezen v sedmdesátých letech osmnáctého století, hrálo významnou úlohu ještě v polovině století dvacátého. Jako přesvědčivý důkaz tehdejšího významu parního stroje nám velmi dobře poslouží třída obchodních lodí Liberty – lodí, které „vyhrály válku“ a které v letech 1942 až 1945 úspěšně dopravovaly americké zboží a vojsko do Evropy a Asie. Rudolf Diesel začal roku 1892 vyvíjet vysoce účinný spalovací motor a prototyp byl vyroben v roce 1897. První lodní motory se začaly instalovat do malých říčních plavidel v roce 1903 a první zaoceánská loď se vznětovým motorem vyplula v roce 1911. Do roku 1939 poháněly tyto motory více než čtvrtinu všech světových obchodních lodí a každé nově budované dopravní plavidlo taktéž využívalo vznětového motoru. Přesto 2 751 lodí Liberty používalo velké parní stroje s trojitou expanzí a k výrobě páry se používala nafta.15 Parní lokomotivy vymizely z amerických železnic až koncem padesátých let, ale třeba v Číně



a Indii by bez nich byla doprava nemyslitelná ještě během osmdesátých let dvacátého století. Rozvoj vznětových motorů je dalším vynikajícím důkazem, jak pomalu se energetika mění. Motor s vnitřním spalováním využívající benzin je v dnešní dopravě celosvětově nejdůležitější pohon. Poprvé byl sestaven v osmdesátých letech devatenáctého století Benzem, Maybachem a Daimlerem a dosáhl neobyčejné konstrukční vyspělosti během pouhých dvaceti let (Fordův model T z roku 1908). Avšak auto se v USA stalo masivní záležitostí až během dvacátých let dvacátého století a v Evropě a Japonsku dokonce až v šedesátých letech. To znamená, že od prvního uvedení na trh po dominantní postavení, tj. kdy auto vlastní více než polovina všech rodin, uplynulo v případě Spojených států třicet až čtyřicet let a v případě Evropy sedmdesát až osmdesát let. První auto se vznětovým motorem (Mercedes-Benz 260D) bylo vyrobeno v roce 1936, avšak na silnicích hlavních zemí EU jste mohli začít vídat více než 15 % automobilů se vznětovým motorem až v devadesátých letech, kdy se také počet těchto typů aut přehoupl přes třetinu všech nově prodaných vozů. Opět tedy uplynulo zhruba padesát let od doby, kdy byl nový princip uveden na trh, do doby, kdy se na trhu začal významně prosazovat.16 Podobně trvalo více než padesát let, než se v zemědělství vyspělých států začal namísto tažných zvířat uplatňovat spalovací motor, ať už zážehový či vznětový. Americké ministerstvo zemědělství přestalo evidovat tažná zvířata až v roce 1963 a v mnoha nízkopříjmových státech bude ještě nějakou dobu trvat, než mechanizace plně převládne. A nesmíme zapomenout na parní turbínu, nejvýznamnější, světově nejdéle fungující pohon. Parní turbína byla vynalezena Charlesem Parsonsem v roce 1884 a bez podstatných změn funguje už 125 let. Díky postupným inovacím v hutnickém průmyslu se jen stala větší a účinnější. Na výrobě elektřiny se parní turbíny v jaderných elektrárnách a elektrárnách spalujících fosilní paliva celosvětově podílí více než 70 %, zbytek obstarávají plynové a vodní turbíny a vznětové motory.17

PROČ JSOU ENERGETICKÉ PŘEMĚNY POZVOLNÉ Za mírnou rychlostí energetických transformací nenajdeme nějaký společný jmenovatel. V případě dodávek primární energie je doba, než se nový zdroj energie prosadí na trhu, dána zejména dostupnými financemi, vývojem nezbytných technologií a zdokonalením obří a drahé infrastruktury. Tak třeba světový ropný průmysl ročně spravuje 30 miliard barelů neboli 4 miliardy tun kapalin a plynů. Těžba probíhá ve více než stovce zemí světa a nezbytné zázemí zahrnuje jak samohybná zařízení na geofyzikální průzkumné vrty, tak stále větší počet rafinérií, přes 3 000 tankerů a více než 300 000 mil ropovodů.18 I kdybychom měli okamžitě k dispozici náhradní zdroj energie, jen odepsat takovouto obrovskou infrastrukturu, jež se budovala déle než sto let, by znamenalo vyhodit majetek v hodnotě přes 5 bilionů dolarů. Nahradit energii z ropy během deseti či dvaceti let by i tak bylo nemožné. Co se týče pohonů, můžeme pozorovat tendenci zůstávat u sice méně efektivních strojů (parní motor, benzinový motor), než jsou novější zařízení, které jsou ale zase časem prověřené a jejichž provoz máme zvládnutý. Nemá totiž cenu začít unáhleně využívat silných strojů a pak čelit neznámým problémům s odbytem a údržbou. Při běhu na dlouhou


PROMĚNY ENERGETIKY

trať se vyplatí spoléhat spíše na předvídatelnost než na teoreticky vyšší výkon. Zavádění nových zařízení na přeměnu energie může zpomalit mnoho komplikací. Jednou z nich bylo velké množství znečišťujících látek u prvních verzí vznětového motoru, dalšími pak nároky dodavatelského řetězce, třeba existence rafinérií s dostatečnou kapacitou schopných produkovat naftu s nízkým obsahem síry nebo dostupnost čerpacích stanic pro alternativní paliva. Všechny proměny energetiky mají jedno společné: Jsou to zdlouhavé procesy, které trvají celá desetiletí, a jsou o to delší, oč větší segment předchozího typu energetiky mají nové zdroje a technologie nahradit. Ačkoli druhá část tohoto výroku zní jako otřepaná fráze, zapomíná se na ni stejně často, jako na část první. Jinak bychom dnes neměli takovou přehršel nikdy neuskutečněných milníků, které avizovaly příchod éry elektromobilů, aut s palivovými články, čistého uhlí nebo obnovitelných zdrojů. Na tato fakta by se ale nemělo zapomínat, když se pokoušíme odhadnout tempo, jakým se na globálním trhu mohou prosadit nekonvenční fosilní paliva, nové druhy biomasy nebo výroba elektřiny z obnovitelných zdrojů energie.

RESTRUKTURALIZACE Ani jedna ze zmiňovaných alternativ nedosáhla v celosvětové energetické bilanci 5% podílu. Nekonvenční ropa, zejména ropné písky z kanadské Alberty, nyní zajišťují pouze 3 % světových dodávek surové ropy a pouze 1 % dodávek veškeré primární energie.19 Co se týče obnovitelných zdrojů energie, přispívají – zejména kapalná biopaliva v Brazílii, Spojených státech a Evropě, výroba elektřiny z větru v Evropě a Severní Americe a nepatrné množství geotermální energie a fotovoltaiky – necelými 0,5 % ke světovým dodávkám komerčně využívané primární energie.20 Podíl nekonvenční surové ropy na relevantní energetické produkci v USA byl takřka nulový; bioetanol vyráběný ze zemědělských plodin zajistí přibližně 4 % poptávky po benzinu, ve větrných elektrárnách se vyrábí méně než 1,5 % elektřiny a podíl solární energie se rovná zhruba 0,02 %.21 Ale není přeci jenom dnešní doba jiná? Copak neovládáme nesrovnatelně vyspělejší techniku než před sto či padesáti lety? Neuměli bychom nastartovat rychlejší energetický přechod? Vyspělost dnešních technologií je samozřejmě na úplně jiné úrovni, než tomu bylo dříve. Jenže nyní také čelíme problémům zcela jiných rozměrů. I když podíly nových zdrojů energie na celosvětovém nebo americkém trhu jsou zanedbatelné, v absolutních číslech bude třeba obrovského množství energie, aby nové zdroje dokázaly obsadit výraznější segment energetiky. Před námi stojí transformace bezprecedentních rozměrů. Na konci devatenáctého století předběhlo spalování uhlí (a malého množství ropy) spalování dřeva, dřevěného uhlí a slámy a jak uhlí, tak dřevo dodávaly ročně na trh přibližně ekvivalent půl miliardy tun ropy. Chceme-li v příštích několika desetiletích nahradit celosvětově pouze polovinu všech spotřebovávaných fosilních paliv obnovitelnými zdroji, musíme v přepočtu získat náhradu za 4,5 miliardy tun ropy. Takové množství se prakticky rovná vybudování zcela nového průmyslu, jehož energetická produkce by předčila produkci světového ropného průmyslu, který se budoval posledních sto let. Pokud se zaměříme na Gorem vytyčené cíle, můžeme snadno vypočítat, jaké restrukturalizaci Amerika čelí. V roce 2008 vyráběly Spojené státy 3,75 PWh v jaderných



elektrárnách a zařízeních spalujících fosilní paliva, tedy za pomoci dvou neobnovitelných zdrojů, které by Gore rád zcela nahradil obnovitelnými alternativami. Instalovaný výkon těchto zařízení se rovná přibližně 870 GW a faktor využití instalovaného výkonu byl v podstatě 50%. Dosáhnout této kapacity trvalo Spojeným státům padesát sedm let. V roce 2008 dodávaly solární a větrná energie do sítě 1,2 % z celkového množství vyráběné elektřiny a instalovaný výkon činil zhruba 25 GW s průměrným faktorem využití kolem 24 %.23 I kdyby celá země byla již protkána novým vysokonapěťovým vedením, stále by bylo potřeba získat dvě jednotky výrobní kapacity solárních a větrných elektráren, abychom mohli nahradit jedinou jednotku výrobní kapacity uhlí, zemního plynu, ropy či jádra. Bylo by tedy potřeba během deseti let instalovat další větrné a solární elektrárny o výkonu 1 740 GW, tedy 1,75krát tolik, kolik se ve Spojených státech instalovalo v posledních padesáti letech. A to není všechno. I kdyby to bylo možné, museli bychom během jediného desetiletí „seškrtat“ celý průmysl fosilních paliv a jaderné energetiky. Jen samotné elektrárny mají hodnotu minimálně 1,5 bilionu dolarů a při průměrné ceně přibližně 1 500 dolarů/kW bychom museli do nových kapacit investovat alespoň 2,5 bilionu dolarů. Odepsat takto obrovský majetek šikovní účetní určitě zvládnou, ale kde by během pouhých deseti let vzala hluboce zadlužená a finančně znejistělá Amerika 2,5 bilionu dolarů na zbudování nové infrastruktury? A jelikož by se nové elektrárny nacházely v oblastech nepropojených vysokonapěťovým vedením s hlavními oblastmi spotřeby (propojit větrné elektrárny na území Velkých plání s východním a západním pobřežím, fotovoltaiku z jihozápadu spojit se zbytkem země), „cenově přijatelný“ návrh by se v podstatě rovnal masivní výstavbě zcela nové rozvodné soustavy. Ačkoli větrná energie dodává do sítě méně než 2 % veškeré elektřiny v USA, nedostatečná kapacita přenosové soustavy mezi východem a západem země a oblastmi, u kterých se čeká, že se stanou novými energetickými centry USA (jihozápad, Texas a středozápad), se už teď podepisuje na mnoha nových projektech větrných elektráren. Vedení vysokého napětí má v USA délku zhruba 212 000 mil a nedostatečné propojení sítě je v současnosti hlavní slabinou rychlého rozvoje větrného a solárního potenciálu. Podle Americké společnosti stavebních inženýrů (American Society of Civil Engineers) by bylo třeba investovat přibližně 1,5 bilionu dolarů, aby se do roku 2030 zvýšila spolehlivost a propojení americké elektrické sítě.24 Konečná částka bude ale samozřejmě vyšší, protože jen samotný schvalovací proces bude trvat roky. Zopakujme si, co je vlastně třeba. Spojené státy musí během deseti let vybudovat dostatečné kapacity pro větrnou a solární energii, přičemž stejný proces trval v případě tepelných elektráren šedesát let. K tomu přidejme náklady na odpisy starých zařízení a budování nové infrastruktury zhruba ve výši 4 bilionů dolarů, spolu s rozšiřováním elektrické sítě minimálně o 25 % a modernizování sítě stávající. A nesmíme rovněž zapomenout, že je třeba uspíšit legislativní schvalovací proces několika megaprojektů o celé roky. Shrnuto a podtrženo, jde o bláznivý nápad.


PROMĚNY ENERGETIKY

ZAVÁDĚJÍCÍ ANALOGIE Gore ale plán přesto vždy hájil a tvrdil, že je proveditelný a cenově přístupný. „Poptávka po obnovitelných zdrojích energie roste, náklady klesají a budou klesat.“ A uvádí konkrétní klíčový příklad: Cena speciálního křemíku, který se využívá ve fotovoltaických článcích, se ještě nedávno pohybovala kolem 300 dolarů za jeden kilogram. Dnes ale cena klesla pod 50 dolarů za kilogram. To samé se odehrálo i s počítačovými čipy, které jsou taktéž vyrobeny z křemíku. Za stejný výkon platíte každých osmnáct měsíců o 50 % méně, rok co rok, po dobu posledních 40 let.25 Gore tedy tvrdí, že analogicky k tomu by se i ceny fotovoltaických zařízení pro výrobu elektřiny mohly každých osmnáct měsíců po dobu příštích několika desetiletí vždy snížit o polovinu. Ale tato analogie nefunguje a nemá smysl z ní cokoli vyvozovat. Zdůrazněme, že pokud by se cena fotovoltaických článků měla po dobu deseti let každých osmnáct měsíců snižovat o 50 %, cena článků po deseti letech by nedosahovala ani 1 % ceny původní. Moduly, které se dnes prodávají přibližně za 5 dolarů/W by se v roce 2020 podávaly za pouhých 0,05 dolaru/W. Elektřina, která se ani nevyplatí měřit, by byla na dosah. A celé přirovnání je rovněž nefunkční. Dle Mooreova zákona je dvojnásobný růst výkonu mikroprocesoru každých osmnáct měsíců a s tím související pokles cen26 možný díky stále hustější integraci tranzistorů na křemíkové destičce (první mikročip společnosti Intel měl v roce 1971 2 250 tranzistorů, v roce 2007 měl její nejnovější dvoujádrový procesor 820 milionů tranzistorů na obvod (viz obrázek 8-3)).27 Levnější křemík nemá s tímto trendem nic společného. Ostatně prázdná křemíková destička má cenu přibližně 2 % konečné ceny hotového mikroprocesoru.



Není pochyb o tom, že fotovoltaické články skutečně zlevňují. Moduly z roku 1980 stály přibližně 20 dolarů na W při špičkovém výkonu, v roce 1985 kolem 10 dolarů a o deset let později už jen 5 dolarů. Jenže cena se do konce roku 2008 nezměnila.28 A pokud se díváme na nejvyšší hodnoty výkonu fotovoltaických článků naměřené v laboratorních podmínkách, o řádovém zlepšování se hovořit rozhodně nedá. Účinnost nejlepších fotovoltaických fólií se v roce 1980 pohybovala kolem 8 % a do roku 1995 se zdvojnásobila zhruba na 16 %, jenže v roce 2010 dosahovala 20 %. A účinnost dražších fotovoltaických panelů s koncentrovanými vícepřechodovými monokrystalickými články vzrostla z 30 % v roce 1995 na přibližně 40 % v roce 2010 (viz obrázek 8-4).29

Je zřejmé, že i ta nejvýkonnější přeměna dosahuje dvojnásobných hodnot v rozmezí patnácti až dvaceti let, ne patnácti až dvaceti měsíců. Pokud bychom chtěli výkon vícepřechodových monokrystalických fotovoltaických článků ještě jednou zdvojnásobit, narazíme na přirozené fyzikální hranice, za kterými se naše počínání stává extrémně náročným, ne-li přímo nemožným. Zástupci fotovoltaického průmyslu navíc prohlásili, že by během deseti let rádi snížili cenu solárních modulů z 4,5 dolaru/W (konec roku 2009) na 1,5 dolaru/W, což je o dost pomalejší tempo, než které popisuje Mooreův zákon. Cena článků tvoří jen část celkové ceny, do které je dále třeba započítat montáž článků do panelu, baterie, měnič a regulátor (zhruba 80 % konečné ceny) a instalaci panelu (zbytek ceny). Společnost Solarbuzz se specializuje na výzkum a poradenství v oblasti fotovoltaiky a dle jejich průzkumů se cena elektřiny vyráběné pomocí malého domácího solárního systému (2 kW) snížila mezi roky 2000 a 2009 pouze o 10 % (z téměř 40 centů/kWh na 35 centů/kWh). A stejně tak elektřina vyráběná ve velkých průmyslových provozech byla


PROMĚNY ENERGETIKY

v roce 2009 pouze o 7 % levnější než koncem roku 2000.30 To, že se výkon mikroprocesorů zdvojnásobí každé dva roky, je v oblasti technických inovací neobvykle rychlé tempo a co se týče nových zdrojů energie a pohon strojů, v žádném případě neodpovídá běžné rychlosti technického pokroku. Kvůli přirozeným fyzikálním hranicím můžeme u dnešních fotovoltaických článků během příštích deseti až dvaceti pěti let očekávat dvojnásobný, maximálně trojnásobný nárůst účinnosti (fotovoltaické fólie a články z amorfního křemíku) a podobně může během stejné doby klesnout cena dnešních solárních panelů o polovinu až čtvrtinu.31 Gore navíc ve své vizi silně podcenil, o jak složitý úkol se jedná, máme-li vybudovat novou přenosovou infrastrukturu mezi největrnějšími (v čele se Severní Dakotou) a nejslunnějšími (Arizona) státy USA a obřími městy na obou pobřežích (viz obrázek 8-5). Gore na závěr uvádí, že „náklady na vybudování moderní elektrické sítě, tedy přibližně 400 miliard dolarů, blednou v porovnání s každoročními ztrátami, které utrží americké podniky (120 miliard dolarů) v důsledku zhoršujícího se technického stavu našeho rozdrobeného a zastaralého elektrického vedení.“

Říct o americké přenosové soustavě, že je rozdrobená a zastaralá, je čirá pravda stejně jako fakt, že nové podzemní kabely vysokého napětí s izolací ze zesítěného polyetylenu (XLPE) se začínají stále častěji používat při instalaci nového vysokonapěťového vedení a že jsou stále levnější.32 Pořád ale stojíme před úkolem enormních rozměrů. V roce 2008



se délka tohoto typu vedení (kabely vedoucí střídavý i stejnosměrný proud a podmořské kabely) počítala přibližně na 6 000 mil a nejdelší úsek (mezi australskými státy Nový Jižní Wales a Jižní Austrálie; 220 kV, 220 MW) měřil pouhých 110 mil.33 Nedlouhá spojnice dvou sousedících států zbudovaná za účelem obchodu s elektřinou se stavěla dvacet jeden měsíc a ačkoli vede převážně přes území pokryté buší, trval schvalovací proces plné dva roky. A nyní si porovnejte veškerá zmíněná pozitiva s požadavky na vybudování americké supersítě. Bylo by třeba minimálně 50 000 mil nového vedení a dále více než 1 000 či dokonce 1 500 mil podzemních kabelů vedoucích z Velkých plání na obě pobřeží. Kapacita vedení by se musela pohybovat ne v pár stovkách megawattů, ale řádově v několika gigawattech. Mluvíme tedy o projektu enormních rozměrů, který je třeba realizovat v rekordním čase. Pokud někdo tvrdí, že takovéto megaprojekty lze naplánovat, plány schválit a získat práva k pozemkům během několika málo let, neví nic o inženýrských kapacitách Spojených států, přebujelé byrokracii, zdejší zálibě v právních sporech včetně mimořádné citlivosti Američanů k zásahům do jejich života a majetkových práv. Nemá smysl dopodrobna rozebírat Pickensův návrh. Požadavky na infrastrukturu dále zahrnují obří výstavbu dálkového vedení vysokého napětí a k tomu je ještě třeba připočíst skutečnost, že na všech amerických čerpacích stanicích by vedle benzinu museli prodávat taky zemní plyn. V říjnu 2008 Pickens varoval Američany, že začínající úvěrová krize by mohla ohrozit stavbu 4GW větrné farmy v západním Texasu, vrchol počáteční fáze projektu, který měla mít na starosti společnost Mesa Power Company. O měsíc později Pickens oznámil, že rozsah projektu se zredukoval. Příští rok v červenci byl projekt pozastaven.34 Spojené státy se tak během příštích deseti let přechodu ze zemního plynu na větrnou energii nedočkají. Přitom v porovnání s dnešními plány jsou Goreovy a Pickensovy vize v podstatě velmi skromné. Gore chtěl „pouze“ transformaci výroby elektřiny, Pickens „pouze“ změny ve výrobě elektřiny a používání automobilů. Pro srovnání: Jacobson a Delucchi35 chtějí, aby se na celosvětových dodávkách energie za dvacet let podílely už jenom udržitelné zdroje „VVS“ (vítr, voda, slunce). Potřebná kapacita vodních elektráren je v podstatě připravená, a tak se jejich velkolepý projekt soustředí na výstavbu 3,8 milionu velkých větrných turbín (s 5MW výkonem) a 89 000 fotovoltaických a koncentrovaných solárních elektráren (s průměrným výkonem 300 MW). Odhadují, že by se náklady jejich plánu mohly pohybovat (nepočítaje v konečnou cenu náklady na výstavbu vysokonapěťového vedení) kolem stovky bilionu dolarů. Pokud bychom chtěli během dvaceti let bleskově vystavět zcela nový energetický průmysl, znamenalo by to, že bychom se kromě přehradních hrází a vedení vysokého napětí zbavili veškeré stávající energetické infrastruktury. Vezmeme-li v úvahu autory odhadovanou cenu, náklady na novou elektrickou síť, promarněnou kapitálovou hodnotu stávajícího průmyslu fosilních paliv a ušlé zisky z přerušené výroby, cena přechodu na VVS by se každoročně vyšplhala na úroveň hrubého domácího produktu Spojených států nebo blízko čtvrtině globálního ekonomického produktu. Můj názor na proveditelnost tohoto megaprojektu sdílí i další dlouholetí badatelé v oblasti energetiky a rád bych zde ocitoval dva peprné výroky z velkého množ-


PROMĚNY ENERGETIKY

ství reakcí zaslaných redaktorům časopisu Scientific American, který návrhy Jacobsona a Delucchiho otiskl. Michael Briggs napsal: „Jakožto fyzik se dlouhodobě zabývám výzkumem energetiky. Úroveň tohoto článku hraničí s nezodpovědností. Vyskytuje se v něm takové množství chyb, že by mi zabralo hodiny a hodiny, než bych je stihl všechny sepsat. Pokud se váš časopis něco takového rozhodl publikovat, nevypovídá to o něm nic dobrého.“36 Seth Dayal dodal: „Tento článek je neuvěřitelnou skrumáží nezodpovědných nesmyslů. Podobné tiskoviny se většinou dají objednat v zásilkovém obchodě podřadných nakladatelů. Smutné na celé věci je, že redaktoři se rozhodli nejen článek otisknout, ale z nějakého neznámého důvodu mu vyjádřili i oficiální podporu.“37 Pokud se bývalý politik rozhodne podporovat fantaskní projekty a zvyšuje si tak mediální kredit, je to jedna věc, stejně jako když mazaný podnikatel lobbuje za projekty, z kterých nakonec bude sám profitovat. Jakmile ale jeden z nejstarších odborných časopisů na světě propůjčí své stránky pohádkám, které každý zkušený energetik a zodpovědný pozorovatel energetické scény mohou s klidem v duši označit za „vědeckou“ frašku, je to něco zcela jiného. Ponaučení z minula se nedá přeslechnout. Přechody z jednoho typu energetiky na nový v rozsáhlých ekonomických systémech na globální úrovni jsou z logiky věci zdlouhavé a přispívají k tomu nejenom všechny technikálie a zákonitosti výstavby nové infrastruktury, ale i nespočetné a často zcela nepředvídatelné socioekonomické změny. Pokud nevyvineme mimořádné či snad ještě lépe naprosto nadlidské a bezprecedentní úsilí, ani jeden ze slibů o nastartování superrychlého přechodu na novou energetiku nemůže být dodržen. V příštím desetiletí se také žádný nový zdroj energie ani pohon nebude podílet na americkém či světovém trhu s energií 20–25 %. Usilovat o svět, který se obejde bez spalování fosilních paliv, je bezesporu žádoucí. Jsme-li optimisté, můžeme doufat, že naše společná práce, neústupnost a vytrvalost pomohou nastartovat nový počátek. Než tomu tak bude, čeká nás nákladná cesta, na které bychom se měli obrnit velkou dávkou trpělivosti. Transformace potrvá stejně jako ty minulé několik desítek let, ne měsíců.

ZÁVĚR: POUČENÍ A POLITICKÉ SOUVISLOSTI Hodnocení a kritický rozbor nejvýznamnějších energetických mýtů dneška, které jsou obsahem předchozích kapitol, vychází z elementárních principů, základních technických skutečností a jednoduchých, avšak zasvěcených kvantifikací a nabízí širokou škálu ponaučení, od naprosto zřejmých až po značně spletitá. Historie vzniku některých těchto mýtů nabízí odstrašující příklady nekritického nadšení a přehnaného očekávání, na jejichž poselství jsme si měli dát pozor již dávno, zatímco osud jiných mýtů, vycházejících z užitečných a vhodných principů schopných uplatnění, pokud by se tak stalo ve vhodném měřítku a čase, ukazuje pošetilost jejich nekritického prosazování, nedomyšlené realizace a realitou nepotvrzeného nadšení. Abych shrnul poznatky z mého hodnocení jednotlivých energetických mýtů, proberu dále jejich konkrétní dopady a současně také ukážu jejich širší obecnou použi-



telnost. Takové obecné poznatky jsou obzvlášť důležité vzhledem k množství nových návrhů, názorů a argumentů – některé pocházejí od nové exekutivy – a mohou ulehčit a možná i vyřešit některé významné americké energetické výzvy.

ELEKTROMOBILY Zdaleka nejdůležitějším závěrem, který lze vyvodit z plánů na rozsáhlé uplatnění elektromobilů na trhu, je, že tato zdánlivě revoluční změna nepřinese žádné zásadní úspory primární energie. Pokud by všechna dodatečná elektřina potřebná pro tato vozidla byla vyráběna intenzivnějším provozem stávajících zdrojů – tj. zvýšením produkce uhelných a plynových elektráren a tedy vyšším využitím instalovaného výkonu – anebo vybudováním dalších zařízení s podobnou efektivitou, došlo by ke snížení poptávky po surové ropě, nikoli však k významnému snížení závislosti USA na fosilních palivech. I kdyby všichni výrobci automobilů naplnili své současné plány na uvedení plně elektrických vozidel na trh,1 představovaly by elektromobily v roce 2015 necelá 2 % všech automobilů na světových silnicích. Přestože dnes existují lepší technické důvody a silnější ekonomické a environmentální pobídky k masovému přijetí elektromobilů, než tomu bylo před stoletím, bylo by naivní očekávat, že výrobci a uživatelé spalovacích motorů svá vozidla jednoduše opustí. K významnému omezení spalování fosilních paliv a produkce oxidu uhličitého by došlo pouze v případě, že by elektřina k napájení elektromobilů pocházela z elektráren s kombinovanými cykly s vysokou účinností nebo z obnovitelných zdrojů. To by samozřejmě vyžadovalo rozsáhlé infrastrukturální investice do větrných a fotovoltaických elektráren, což by nemohlo být realizováno v řádu několika let. Mnohem rychleji by bylo možné snížit současnou závislost na rafinovaných palivech, pokud bychom více upřednostňovali moderní vozidla s nízkou spotřebou, co nejrychleji se rozloučili se zastaralými vozidly s nízkou účinností2 a více používali již vyzkoušená a spolehlivá vozidla s hybridním pohonem. Více než sto let stará historie elektrických automobilů nabízí cenné obecné ponaučení pro zákonodárce. Za prvé, během počátečního stadia zavádění technických inovací je nejen obtížné, ale často prakticky nemožné rozpoznat, která alternativa bude nakonec dominovat. V roce 1900 se odborníci shodovali na elektromobilech, ale o osm let později Fordův Model T jejich názor na dlouhou dobu změnil. Podobně v roce 2000 sázeli experti na auta s palivovými články, ale během několika let se pozornost soustředila na hybridní vozidla, až se nakonec vrátila zpět k elektromobilům. Podobné příklady existují také v jiných energetických odvětvích a za všechny lze uvést neúspěch množivého jaderného reaktoru, jak bylo zmíněno již dříve. Za druhé, konečný osud konkrétní alternativy je často závislý na dostupnosti vhodné infrastruktury. A tak i kdyby byly před 1. světovou válkou k dispozici lepší baterie, stejně by bylo jednodušší vystavět síť benzínových stanic, než budovat rozsáhlou síť pro spolehlivé dobíjení během pionýrské éry málo efektivní výroby elektřiny a jejího omezeného přenosu. Obdobně by dnes bylo jednodušší spalovat zemní plyn efektivněji


ZÁVĚR

v zařízeních s kombinovaným cyklem, která by doplnila existující tepelné elektrárny, a využívat takto vyrobenou elektřinu pro hybridní nebo elektrická auta, než uskutečnit Pickensův plán nahradit produkci plynových elektráren větrnými elektrárnami a využít ušetřený zemní plyn k pohonu aut. Za třetí, dominantní alternativa nemusí být nakonec nejlepší ze všech hledisek. Ve srovnání s elektrickými auty se benzinová vozidla z období před 1. světovou válkou těžce startovala, byla hlučná a znečišťovala ovzduší, ale díky masové výrobě byla cenově dostupná a spolehlivá. A tyto dva ukazatele rozhodnou o výsledném osudu mnoha budoucích inovací. Za čtvrté, znovuzavedení elektrických vozidel stojí před obtížnou překážkou, kterou musí nové technické řešení překonat: značná setrvačnost dominantní hybné síly. I když se vítězná alternativa masivně šíří3 a získává rozsáhlou infrastrukturální podporu4 a přestože výrobci i uživatelé mají o nové technologii dostatek informací a její používání a zdokonalování je pro ně výhodné, motivace k setrvání u známé a prověřené volby je silná, i když tato volba není optimální. Závěrem, masovému přijetí nové technologie nenapomáhá udržování aury ukřivděné nadřazenosti, nepochopené dokonalosti a nedoceněné technické elegance, nebo nárokování garance dlouhodobě dominantního postavení. Chyby nebo opomenuté milníky při pronikání na trh tak mohou vést k opačné reakci – tedy k ukvapenému zamítnutí jakékoli reálné možnosti použití nových technologií. Elektromobily si prošly všemi těmito problémy – stejně jako palivové články, decentralizovaná výroba elektrické energie a vodíková ekonomika. Prozatím je naše závislost na fosilních palivech téměř stejná jako dříve. JADERNÁ ENERGIE Nerealistická – a nakonec nenaplněná – očekávání v případě jaderné energie nabízejí další důležitou lekci pro kohokoli s často podobně přehnanými požadavky na rozsáhlou komercializaci nových způsobů výroby elektřiny, jako například fotovoltaických nebo palivových článků, nebo na výrazné komerční rozšíření již osvědčených technik, jako jsou větrné turbíny nebo hybridní automobily. Ale americká zkušenost s jaderným štěpením nabízí neméně důležité a široce použitelné poučení, které je téměř dokonalým příkladem toho, co jsem nazval úspěšný propadák. V případě, kdy nová technologie získává významný podíl na trhu a prokazuje svou spolehlivost a hospodárnost, ale její závažnost zdaleka neodpovídá původním nerealistickým očekáváním a současně nejsou vyřešeny některé dlouhodobé provozní nedostatky, stává se její uplatňování pochybným podnikem a dalšímu šíření je zřejmě lepší se vyhnout. Opakování této zkušenosti by mohlo být osudné pro jeden nebo i více nových způsobů výroby elektřiny, jež jsou v současné době opěvovány jako dokonalé a dlouhodobé řešení. Dokáže se současná nekritická podpora větrných elektráren vyrovnat s nevyhnutelnou potřebou masivního rozšíření vysokonapěťového přenosu a s integrací generátorů rozdílných výkonů? Jak bude výroba z fotovoltaických elektráren ovlivněna selháním dnešních nerealistických předpovědí dramatického poklesu cen solárních článků?


ZÁVĚR

Selhání časově specifikovaných dlouhodobých předpovědí výroby jaderných elektráren by nám měla připomenout, že všechny podrobné kvantitativní predikce technického pokroku na období několika desetiletí jsou velmi diskutabilní, ne-li v podstatě zbytečné. To nejlepší, co můžeme udělat, je rozpoznat důležitý trend a snad jeho nejpravděpodobnější vývoj a vyhýbat se detailním předpovědím. V nejlepším případě nebudou naplněny jejich cíle, v nejhorším případě budou k smíchu. Bohužel je toto ponaučení běžně opomíjeno, protože nejen propagátoři, kteří jsou ekonomicky nebo ideologicky zainteresováni v konkrétních technologiích, ale také mnoho orgánů státní správy se stále domáhá nereálných výkonnostních cílů nebo propaguje zjevně přehnané předpovědi přínosu nových způsobů výroby elektřiny. Nejdůležitější ponaučení z historie jaderné energie je jasné: Nikdy nebyla šance, že bude jaderná elektřina tak levná, že se nevyplatí měřit její spotřebu. Toto tvrzení nebylo nikdy ničím víc než zveličenou inspirativní frází, nepodloženou žádnými fakty. Ale politické závěry vycházející z historie výroby jaderné energie jsou zřejmé a stojí spíše na kvalifikovaném úspěchu než na selhání. Dobře zvládnuté jaderné štěpení dnes významně a spolehlivě přispívá k zásobování elektrickou energií a může se stát jednou z nejlepších, i když drahých možností pro zmírnění tempa antropogenních klimatických změn, protože již umíme projektovat a stavět bezpečné a výkonné jaderné elektrárny. Elektřina vyráběná jaderným štěpením není bezuhlíková. Fosilní paliva jsou používána k výrobě materiálů potřebných pro stavbu jaderných elektráren a velký podíl elektrické energie používané při obohacování uranu pochází rovněž z elektráren na pevná paliva. Avšak její uhlíková náročnost je zanedbatelná ve srovnání s ostatním formami primární energie (viz Obr. C – 1).


ZÁVĚR

Proto by žádná rozumná dlouhodobá koncepce jakékoli přední moderní ekonomiky neměla opomenout jadernou alternativu. Předmětem diskuze by mělo být jak postupovat nejlépe, a ne zda vůbec pokračovat. Zároveň musí všechny tyto rozpravy vzít do úvahy dobře známý problém iracionálně vnímaných rizik, která ovlivňují nejen spouštění nových jaderných programů, ale také umístění a provoz stálých úložišť radioaktivního odpadu. Bohužel nebylo vynaloženo opravdové a dostatečně intenzivní úsilí – podobné desetiletí trvající kampani, které rozhodujícím způsobem přesvědčilo značnou část populace o škodlivosti kouření – zasadit rizika výroby elektřiny v jaderných elektrárnách do vhodných souvislostí. Toto je výsledkem selhání jak vědy, tak i politiky.

DECENTRALIZOVANÉ ZDROJE V průběhu několika posledních desetiletí nenaplněná očekávání významného podílu decentralizovaných zdrojů v energetických službách vedou ke dvěma zjevným obecným závěrům. Prvním je, že snaha o jakékoli dlouhodobé energetické cíle by neměla podléhat ideologii; druhým pak, že takováto snaha by neměla povyšovat pouhou technologii nebo metody řízení nad celý zavedený univerzální energetický systém. Zásadní transformace dodávky energie a jejího využití bude mít nevyhnutelné sociálně ekonomické a politické důsledky, ale dodávka a využití energie by neměly být primárně nástrojem k dosažení požadovaných společenských změn. A zatímco žádná rozumná možnost by neměla být při zaobírání se dlouhodobou změnou vyřazena, žádná možnost by neměla mít a priori přednost. Ostatní obecná ponaučení jsou podobná nebo téměř totožná s těmi, která vyplývají ze zkušeností s jadernou energií. Za prvé, od pravověrných – těch, kteří předpojatě obhajují konkrétní přístup – nemůžeme očekávat, že poskytnou objektivní posudek řešení, které obhajují. V důsledku toho by jejich návrhy neměly být přijaty pouze proto, že jsme ujišťováni o množství výhod před ostatními řešeními, že propagují některé žádoucí společenské a environmentální cíle nebo že mohou být nástrojem některých sociálně ekonomických, politických a environmentálních změn. Za druhé, tvrzení o budoucí výkonnosti jednotlivých technologií a procesů hlásaná v jejich ranném stadiu uvádění na trh a o míře jejich pravděpodobného uplatnění musí být kriticky zkoumána a diskutována. Současně však nejsou přehnané nároky a pesimistické předpovědi důvodem k plošnému zamítnutí těch nedostatečně výkonných nebo chybných řešení. Budou-li se zavádět rozumně a šířit méně expanzivně, mohou se stát cenným příspěvkem při řešení energetické problematiky. Zkušenosti s decentralizovanými zdroji názorně ukázaly, že důsledná snaha o racionální energetické řešení musí být pevně zakotvena v pochopení složitých skutečností – musí zahrnovat dostupné zdroje a nezbytně nutné technické podmínky technologie konverze a infrastrukturálních potřeb. Rovněž musí brát v potaz převažující způsob distribuce a spotřeby energie, stejně jako dostupnost a spolehlivost dané energetické služby – teplo, pohyb nebo světlo. Nezaujaté zkoumání těchto skutečností a potřeb ukazuje řadu významných rozdílů v požadavcích, které mohou být někde zajištěny z decentralizovaných zdrojů s jejich obvykle malou energetickou hustotou, z podstaty


ZÁVĚR

omezeným výkonem a často neuspokojivou účinností na rozdíl od požadavků moderních městských a průmyslových oblastí obecně, zvláště pak velkoměst.

ROPNÝ ZLOM Posedlost přesným načasováním ropného zlomu dokonale ilustruje, jak zbytečné je stanovovat data předpovídanému vývoji. Takové termíny jsou zákonitě chybné a ti, kteří je berou vážně, se zákonitě mýlí. Tato posedlost také ilustruje běžnou chybu v tom, že se zaměřujeme na něco, co má v podstatě druhořadý význam. V případě ropného zlomu bychom chtěli předvídat nevyhnutelné, ale nemožné – datum, kdy přestaneme používat levné kapalné ropné zdroje a postupně přejdeme na jiné zdroje energie. Další zlom, ať už přijde kdykoliv, nebude o nic méně pozoruhodný, než byly zlomy palivového dřeva nebo uhlí. Další důležité obecné ponaučení vychází ze způsobu, jak jsou zobrazovány následky hrozícího ropného zlomu: nejen jako událost s katastrofálními hospodářskými důsledky, ale také jako zánik moderní civilizace. Cílem této knihy je kritika nejrůznějších mýtů a omylů, a tak většinou musela opravit některá přehnaně optimistická nebo neoprávněně nadšená očekávání a interpretace. Tento příklad však ukazuje, že někdy je nezbytný i opačný druh korekce. Svět nezanikne, když se celosvětová těžba ropy stabilizuje nebo když časem začne klesat, stejně jako nezanikl, když jsme přestali s agresivní honbou za jadernou energií nebo si uvědomili, že jaderné reaktory nebudou naší spásou. Stejně tak nezanikne, když se neobrátíme k vodíkové ekonomice, když nebudeme usilovat o alternativu biopaliv, když se nebudeme snažit vyrobit každé auto na elektrický pohon nebo když nebudeme zachycovat a ukládat oxid uhličitý. Žádní jednotlivci ani skupiny nejsou dostatečně chytří na to, aby vytvořili plán, který bude možné dodržovat po desetiletí. Vše, co můžeme dělat, je pracovat s ambicemi, které vždy vyžadují řadu změn a úprav, a předvídat přitom zvraty. A nepochybně by badatelé ropného zlomu měli užitečnější a pozitivnější vliv na energetické debaty, kdyby jejich vize byly méně katastrofické a některé své správné argumenty využívali při hledání proveditelných řešení, a ne k šíření scénářů o konci světa.

SEKVESTRACE OXIDU UHLIČITÉHO Zdaleka nejdůležitějším obecným ponaučením, které vyplývá z kritického zhodnocení plánů na rozsáhlou sekvestraci oxidu uhličitého, je poznatek, že odstranění nebo minimalizace nežádoucího dopadu na životní prostředí je zcela nadřazeno jakémukoli úsilí, které má za cíl neutralizovat dopad již uskutečněný. Měli bychom přijmout nadřazenost prvního přístupu za klíčovou technickou a manažerskou zásadu. Avšak zastánci rozsáhlé sekvestrace oxidu uhličitého jej zavrhují, neboť dle jejich názoru je další značný nárůst emisí neodvratný a zachycování a uskladňování je jedinou vhodnou alternativou. Zdá se, že tento závěr vychází z racionálního hodnocení reality, ve skutečnosti však toto tvrzení nemůže odolat kritickému rozboru.


ZÁVĚR

Bližší analýza možných výsledků ukazuje, že je nezbytné toto tvrzení blíže upřesnit. Bohaté země s nejvyššími emisemi na obyvatele by mohly uzpůsobit a organizovat svou spotřebu energie tak, aby zintenzivnily probíhající dekarbonizaci svých ekonomik, a výsledkem by pak byl absolutní pokles celkových emisí (viz Obr. C-2). Konec konců poslední dvě desetiletí již nepřinesly žádný nebo jen minimální nárůst spotřeby energie na obyvatele v mnoha bohatých zemích a kombinace agresivně prosazované racionalizace, umožněné technickým pokrokem a konstruktivní daňovou politikou, by mohla vést k mírně klesajícímu trendu spotřeby. Navíc, rychle se rozvíjející státy s nízkými příjmy by nepochybně mohly dosáhnout značných hospodářských výnosů, kdyby nekopírovaly dřívější chybná rozhodnutí bohatých zemí, například ve stavebnictví a dopravních systémech. Proto bychom měli seriózně a vytrvale prověřit všechny možnosti, než přejdeme k masivnímu (a možná riskantnímu) podzemnímu uskladňování mnoha miliard tun oxidu uhličitého. Tvrzení týkající se proveditelnosti masivní sekvestrace oxidu uhličitého patří do velké kategorie slibů, které spoléhají na nedostatečnou informovanost a nezkušenost. Zvládnutí základních procesů potřebných pro provoz sekvestračních systémů (jako odborné znalosti komprese, čerpání a potrubní přepravy tekutin a plynů) společně s teoretickým posouzením proveditelnosti, založeném na předběžných odhadech vhodných sedimentárních formací a několik let monitorování malých pilotních projektů, nestačí k dostatečnému porozumění, které by mohlo ospravedlnit velkolepé plány na vznik ekonomicky přijatelného a technicky spolehlivého řešení, výkonově srovnatelného s činností největších průmyslových odvětví. Budou-li provedeny rozhodující kroky k sekvestraci oxidu uhličitého předčasně, bude to další selhání nedostatečným posouzením slibné technologie před jejím rozsáhlým komerčním nasazením.


ZÁVĚR

BIOETANOL Rychlé rozšíření výroby bioetanolu je nešťastný a naprosto dokonalý příklad nového energetického řešení, které klade přehnaný důraz na několik pozitivních aspektů technické inovace a současně nevysvětlitelně opomíjí mnohé negativní důsledky. Stabilní příjem pro pěstitele kukuřice, investice do domácí produkce energie a technických inovací a snížení dovozu ropy nemůže vynahradit obrovské ekologické dopady rostoucího a intenzivnějšího pěstování palivových plodin, vyšší domácí i celosvětové ceny potravin nebo obrovské dotace, které budou nezbytné – zejména proto, že bioetanol může mít pouze málo významný vliv při zajišťování vyšší energetické soběstačnosti. Náklady na bioetanol ve skutečnosti výrazně převažují nad přínosy, protože ekonomické, sociální a environmentální náklady z dlouhodobého hlediska výrazně převyšují všechny tyto relativně menší a zákonitě pomíjivé výhody. Možná nejdůležitějším obecným ponaučením, vyplývajícím z nedávných zkušeností s etanolem v USA, je, že musíme zcela oddělit všechna rozhodování o dlouhodobé energetické politice od jakýchkoli krátkodobých korporátních zájmů5 a od všech pochybných stranických slibů. Zvláště pak od těch, které byly součástí politických kampaní a ve kterých nerealistická očekávání rychlého nástupu obnovitelných zdrojů ignorovala environmentální, technickou a ekonomickou realitu. A konečně, přijetí biopaliv jako strategického nástroje změny nebo jako prostředku zelené politiky ilustruje nebezpečí, že se soustředíme na pochybná sekundární řešení a zároveň ignorujeme řadu nesrovnatelně důležitějších a směrodatnějších faktorů. Americké dlouhodobé strategii by mnohem více posloužila zdravá fiskální a spotřební politika – což znamená vyrovnaný federální a státní rozpočet a ukončení obchodního deficitu – a pevné odhodlání k pokračujícím technickým inovacím, které by mohly reálně zdvojnásobit průměrnou účinnost dnešního vozového parku než utrácení miliard za přeměnu středozápadní kukuřice na etanol.

VĚTRNÉ ELEKTRÁRNY Stejně jako v případě bioetanolu jsou nedávná přehnaná očekávání rychlého, spolehlivého a trvalého přínosu větrných elektráren založena na selektivním výkladu známých skutečností. Celkový větrný potenciál je nepochybně velký, ale ekonomicky využitelná energie (což je ekvivalent větrných rezerv) je podstatně menší, nejpravděpodobněji méně než 10 % teoretické kapacity. Navíc jsou větrné lokality s nejvhodnějšími podmínkami pro efektivní výrobu velmi nerovnoměrně rozloženy, což omezuje bezprostřední rozsáhlý rozvoj větrné energetiky pro ty regiony, které již mají poměrně dobré dálkové vysokonapěťové propojení s lokalitami dostatečně zásobenými jinými zdroji elektřiny. Ve všech ostatních případech budou velké – v řádu GW – větrné projekty pokračovat jen tehdy, budou-li vybudována potřebná vysokonapěťová propojení nebo rozvodná síť. Nová propojení potřebují značné počáteční kapitálové investice a jejich plánování a schvalovací procesy trvají několik let (dokonce i bez obstrukčních sporů), proto jejich postup pravděpodobně nenaplní cíle v podílu elektřiny vyráběné ve větrných elektrárnách,


ZÁVĚR

jak byly pro léta 2020 nebo 2030 prezentovány mnoha vládami. Nelze také podceňovat důsledky nesouladu mezi poptávkou moderní společnosti po elektřině a typickými faktory vytížení větrných elektráren. Nepřetržitě fungující elektronické a komunikační systémy se staly naprosto nezbytnou součástí moderního použití elektřiny a dlouhodobé plány od USA až po Čínu počítají s vyšší závislostí na elektrovlacích a elektromobilech. Toto využití zvýší potřebné vytížení systémů pro výrobu elektřiny, jejichž poptávka je dnes uspokojována nejspolehlivěji jadernými reaktory s vytížením běžně nad 90 % - a nikoli větrnými elektrárnami s nízkým vytížením ve výši 20–25 %. Pokud budou větrné elektrárny vhodně umístěné a dobře technicky spravované, mohou se jako součást dobře propojených sítí stát důležitou součástí systému při nadcházející energetické přeměně. Tento úkol je dostatečně náročný, aniž by jej ohrožovaly nerealistické naděje, které tato nová konverze nemůže naplnit.

PŘEMĚNY ENERGETIKY Ignorování poučení o přeměnách v energetice je běžný prohřešek páchaný přespříliš nadšenými propagátory nových paliv, jako například surové ropy z kanadských ropných písků či kapalných biopaliv a nových energetických transformací, jako automobilových palivových článků, centrální solární energie nebo výroby elektřiny nejrůznějšími zařízeními využívajícími energii mořských vln. Všichni tito nadšenci narazili na skutečnosti nutící k vystřízlivění. Drahá a ekologicky náročná těžba ropy z ropných písků v Albertě umožnila v roce 2008 vyrobit asi 40 % kanadské surové ropy, ale v globálním měřítku se jedná o méně než 2 %. Navíc, vzhledem k nejasnostem týkajícím se budoucích výrobních nákladů je jakákoli dlouhodobá předpověď pouhou domněnkou. Původně nekritické přijetí rostlinných biopaliv a některé velkolepé plány z let 2005 a 2006 byly vystřídány vlnou kritické analýzy, která odhalovala přemrštěné náklady na tato paliva a jejich škodlivý dopad na životní prostředí a ceny potravin. Zvláště výmluvným příkladem je osud automobilů poháněných palivovými články a nic to nemůže objasnit lépe než historie společnosti Ballard Power Systém v Barnaby, ve státě Britská Kolumbie. Společnost byla založena v roce 1979 Geoffreym Ballardem a svým hledáním dopravních prostředků na vodíkový pohon se stala vzorem pro automobilové palivové články. Zakladatel uvedl svou společnost na veřejný trh. V roce 1993 na burzu cenných papírů v Torontu a v roce 1995 na NASDAQ. Akcie začaly růst v roce 1997; pak s růstem nerealistických očekávání týkajících se nástupu výroby aut s palivovými články překonaly na počátku roku 2000 hranici 300 kanadských dolarů za akcii a různí hodnostáři putovali do Vancouveru napít se čisté vody, která odkapávala z výfuku ukázkového vodíkového autobusu s Ballardovými palivovými články. Ale krátce poté zasáhla realita a před koncem roku 2000 začal dlouhý pozvolný propad, až koncem roku 2008 skončila na 3 kanadské dolary za akcii (viz Obr. C-3). Společnost úplně rezignovala na jakýkoli vývoj vodíkového pohonu, aby se mohla soustředit na palivové články pro vysokozdvižné vozíky a záložní zdroje elektřiny.


ZÁVĚR

Historie nových energetických zdrojů jasně ukazuje, že žádné velkolepé plány zaměřené na rozsáhlé a rychlé změny skladby primárních energetických zdrojů a na uspíšení komerčního přijetí a rozsáhlého šíření nových výrobních technologií zatím nebyly příliš úspěšné. Analýzy změn energetických zdrojů hlavních světových ekonomik mají jedno společné: pozoruhodné přetrvávání schémat primárních energetických zdrojů v průběhu uplynulých dvou generací. Zbožná přání, průkopnické nadšení a víra v účinnost zdánlivě vynikajícího řešení nestačí k tomu, aby došlo ke změně základní podstaty postupně se vyvíjejících nových energetických zdrojů, ať už u posunu směrem k novým palivům, k novým modelům výroby elektrické energie nebo k novým motivačním silám. Přijetí těchto inovací je téměř vždy vázáno na značný rozvoj infrastruktury, který vyžaduje rozsáhlé kapitálové investice; navíc nevyhnutelně čelí ekologickým, právním a organizačním komplikacím a může být zpomaleno iracionálním vnímáním rizika.

RYCHLÉ SHRNUTÍ Skončím několika málo stručnými shrnutími, která vystihují důvody pro výskyt a přetrvávání energetických mýtů a která radí, jak odolat jejich svodům. Za prvé, nedůvěřujte žádným přesvědčivým nekvalifikovaným tvrzením, která se týkají tempa, načasování a rozsahu budoucího přijetí nových energetických zdrojů nebo rozšíření a výkonnosti nových energetických technologií. Možná nejsrozumitelnějším logickým důsledkem tohoto tvrzení je ubránit se pokušení podlehnout módě a propagovat grandiózní koncepce, které slibují uskutečnění zásadních změn k určitému datu. Nové


ZÁVĚR

principy a možnosti produkce energie vznikají takovým způsobem, že je nemožné předpovědět je do detailu, protože zahrnují jak rychlý pokrok, tak některá pozoruhodná selhání a změny názoru. Za druhé, nepodceňujte houževnatost a adaptabilitu původních zdrojů (nezapomeňte, že uhlí je v globálním měřítku stále důležitější než zemní plyn) a zavedených hybných sil, obzvláště těch, které jsou naší součástí více než století, včetně parních turbín a spalovacích motorů. Mějte na paměti, že nejnovější verze spalovacího vznětového motoru má potenciál být účinnější než ten nejlepší hybridní pohon na dnešním trhu. Za třetí, nepřijímejte bezhlavě neověřené nové zdroje energie a procesy jenom proto, že zapadají do některých předpojatých ideologických a propagandistických forem. Větrné turbíny nebo tenkovrstvé solární články se zdají být téměř zázračnou podobou ekologické spásy, jejímž prostřednictvím jsou připravené energeticky zásobit Ameriku do deseti let. Ale naše civilizace byla stvořena fosilními palivy a její společenské obrysy a technické základy nemohou být přebudovány za deset nebo dvacet let. Za čtvrté, mějte na paměti rozsáhlé a často velmi drahé infrastrukturální požadavky, které musí být realizovány dříve, než začnou být nové formy zásobování elektrickou energií využívány v širokém měřítku. Nezapomeňte, že ani ta nejvěhlasnější ze všech technologických inovací, což je elektronika na bázi mikroprocesorů, by nemohla být realizována bez předchozího vybudování obrovské infrastruktury pro výrobu elektřiny (v naprosté většině z pevných paliv) a její přenos. Za páté, pamatujte, že energetické přeměny jsou ve své podstatě dlouhodobé procesy, trvající desítky let, a nikoli roky. Proto se rozhodně vyvarujte tendencím porovnávat energetické inovace s pokrokem v počítačové technice. Energetické inovace nejsou předmětem Mooreova zákona a není možné zdvojnásobit efektivitu naší energetiky nebo o polovinu snížit výrobní náklady během osmnácti až dvaceti čtyř měsíců. Konečně, a možná bohužel: Nemějme žádné iluze o tom, že mýty mohou být vymýceny pouze tím, že budeme apelovat na zdravý rozum. Římský dramatik Terence to věděl již před více než 2100 lety, a proto jsem si vybral jeho slova jako motto i zakončení této knihy: „Homines libenter quod volunt credunt“ (Lidé ochotně věří tomu, čemu věřit chtějí.). Možná je to pravda, ale rozhodně to není nejlepší základ pro rozumnou energetickou nebo jakoukoli jinou politiku.


ZÁVĚR


POZNÁMKY

POZNÁMKY ÚVOD 1. Nárůst výroby elektrické energie z větrných a vodních zdrojů pomocí obřích turbín a fotovoltaických článků je v celosvětovém měřítku stále zanedbatelná hodnota. 2. Do roku 1986 klesla průměrná roční cena na méně než 15 dolarů/barel neboli hodnotu 30 dolarů za barel v roce 2008 (BP 2009). 3. Představa energetické nezávislosti je nereálná z toho důvodu, že všechny významné západní země obchodují s jinými druhy energií. 4. World Trade Organization (WTO) 2009. 5. Do roku 2007 tvořil tento typ automobilů téměř 45 % všech amerických vozů na amerických silnicích (U.S. Department of Transportation, Bureau of Transportation Statistics 2007). 6. Všechny západní země jsou dnes méně energeticky náročné, což znamená, že na produkci jednoho dolaru HDP potřebují podstatně méně ropy, než tomu bylo na počátku osmdesátých let 20. století. V roce 2008 potřebovala americká ekonomika (na konstantní hodnotu dolaru HDP) pouze 48 % ropy oproti hodnotám z roku 1980. 7. Cena za koš OPEC se začala používat v roce 2005 a tvoří ji ceny dvanácti druhů surové ropy produkované v členských státech této organizace 8. Kurzweil and Meyer 2003. 9. Gordon E. Moore je jedním ze zakladatelů společnosti Intel. Tzv. „Mooreův zákon“ vysvětlil poprvé v článku z roku 1965, ve kterém popsal dlouhodobý vývoj, podle kterého se výkon mikročipů každé dva roky zdvojnásobí. Viz Moore (1965) a Smil (2008b). 10. Roush 2006. 11. Seife 2008. 12. Power-Technology.com 2009. 13. Criswell 2000. 14. OTEC News 2009. 15. Olah et al. 2006. 16. Parkins 2006. 17. Rudin 2004; Herring 2006; Polimeni et al. 2007. 18. Jevons 1865, 140; tučné písmo v původním textu.

PRVNÍ ČÁST: POUČENÍ Z MINULOSTI 1. Shnayerson 2007, 9

1. KAPITOLA: BUDOUCNOST PATŘÍ ELEKTROMOBILŮM 1. Smil 2004. 2. Ibid.


POZNÁMKY

3. Ibid. 4. Burwell 1990. 5. Kirsch 2000. 6. McShane 1997. 7. Ford 1922, 34. 8. Josephson 1959. 9. Smil 2004. 10. Imbrecht 1995. 11. Lazaroff 2001. 12. Paine 2006. 13. Kirsch 2000. 14. Electrifying Times 2007. 15. EV Innovations Inc. (EVII) 2009. 16. Commuter Cars Corporation nedatováno. 17. Shnayerson 2007, 1. 18. http://www.teslamotors.com. 19. Tesla Motors nedatováno. 20. Berdichevsky et al. 2006. 21. Voelcker 2007. 22. Bennett 2008. 23. Jaffe 2007, 44. 24. General Motors 2009. 25. Farah 2008. 26. Renault 2009. 27. Better Place 2009. 28. Tollefson 2009. 29. IHS Global Insight 2009. 30. European Federation for Transport and Environment (EFTE) 2009. 31. Deutsche Welle 2009. 32. Eberhard and Tarpenning 2006. 33. EFTE 2009. 34. U.S. Department of Energy, Energy Information Administration 2009. 35. Kintner-Meyer et al. 2007. 36. U.S. Department of Energy, Energy Information Administration 2009. 37. EFTE 2009. 38. Ibid., 5. 39. International Energy Agency (IEA) 2008. 40. Daimler 2009. 41. Nazri and Pistoia 2004.

2 KAPITOLA: ELEKTŘINA Z JÁDRA BUDE TAK LEVNÁ, ŽE SE NEVYPLATÍ JI MĚŘIT 1. Strauss 1954, 5. 2. Lilienthal 1959, 21. 3. Lowen 1987.


POZNÁMKY

4. Rockwell 1992. 5. Atkins 2000. 6. Cowan 1990. 7. Seaborg 1971. 8. Meier 1956; Oak Ridge National Laboratory (ORNL) 1968; Seaborg 1968. 9. Seaborg 1972, 34. 10. Seaborg and Corliss 1971. 11. Rose 1974, 351. 12. Bethe 1977, 59. 13. Rossin and Rieck 1978, 582. 14. Olds 1982. 15. Feldman et al. 1988. 16. Semenov and Oi 1993. 17. International Atomic Energy Agency (IAEA) 2008. 18. U.S. Atomic Energy Commission, Division of Technical Information 1971. 19. Weinberg 1973, 18. 20. Creagan 1973, 16. 21. Murphy 1974. 22. Von Hippel and Jones 1997. 23. Japan Nuclear Cycle Development Institute (JNCDI) 2000. 24. International Atomic Energy Agency (IAEA) 2008. 25. Ibid. 26. Ibid. 27. Nejedná se o zcela čistou technologii, protože k těžbě a zpracování uranu se používají fosilní paliva a jsou samozřejmě dále potřebná k výstavbě jaderných elektráren. 28. Moore 2006. 29. Lovelock 2006. 30. Van der Zwaan 2002. 31. Marshall 2005. 32. Marris 2006. 33. Charles 2007. 34. Hohenemser et al. 1977. 35. Denning 1985; Walker 2004. 36. Hohenemser 1988; Nuclear Energy Agency (NEA) 2002. 37. Nuclear Energy Agency (NEA) 2002. 38. Garwin and Charpak 2001; Chapin et al. 2003. 39. Weinberg 1994, 17. 40. Organisation for Economic Cooperation and Development (OECD) 2000; International Atomic Energy Agency (IAEA) 2006. 41. Teller et al. 1996. 42. China Daily 2009. 43. U.S. Department of Energy, Energy Information Administration 2009. 44. Ferguson et al. 2009; Brumfiel 2008. 45. Smil 2006, 63. 46. Bupp and Derian 1978; Weinberg 1994; Cohn 1997; Makhijani and Saleska 1999. 47. Nuclear Information and Resource Service (NIRS) 1999.


POZNÁMKY

3. KAPITOLA: MÝTY O DECENTRALIZOVANÉ ENERGETICE 1. Lovins 1976, 65. 2. Ibid., 65–66. 3. Ibid., 77–78. 4. Ibid., 82. 5. Ibid., 82. 6. Schumacher 1973. 7. Lovins 1992, 9. 8. Jak už jsem uvedl dříve, v 90. letech bylo od technologie upuštěno. 9. U.S. Department of Energy, Energy Information Administration 2009. 10. Hawken 1997. 11. Chevalier 2000. 12. Rocky Mountain Institute (RMI) 2007. 13. InterTechnology Corporation 1977. 14. Stobaugh and Yergin 1979. 15. Hayes et al. 1979. 16. U.S. Department of Energy, Energy Information Administration 2009. 17. Johansson and Steen 1978. 18. Výraz maoistický používám k popisu doby, kdy v zemi vládl nepředvídatelný Velký kormidelník. Ačkoli zemřel v září 1976, skutečná demaoizace začala polehounku teprve s ekonomickými reformami Teng Siao-pchinga z konce 70. let, které nabraly na síle až v polovině 80. let. 19. Smil 1999. 20. Smil 1988. 21. Huang and Chang 1980. 22. Smil 2004. 23. Carin 1969. 24. Lovins 1976, 77. 25. Příkladem budiž japonský region Kinki, americké severovýchodní pobřeží mezi Bostonem a Washingtonem A oblast kolem ústí čínské Perlové řeky. 26. Lovins 1978, 511. 27. Lovins 1976, 9.

DRUHÁ ČÁST: MÝTY Z TITULNÍ STRANY 1. British Petroleum (BP) 2009.

4. KAPITOLA: NA KONCI: ROPNÝ ZLOM A CO TO ZNAMENÁ 1. Ivanhoe 1995, 5. 2. Duncan 2000. 3. Ibid.; viz obrázek 4-1A.


POZNÁMKY

4. British Petroleum (BP) 2009. 5. Hubbert 1956. 6. Hubbert 1969, 192. 7. British Petroleum (BP) 2009. 8. Ibid. 9. Brandt 2007, 3084. 10. Workshop on Alternative Energy Strategies (WAES) 1977. 11. Flower 1978, 42. 12. Central Intelligence Agency (CIA) 1979. 13. Deffeyes 2004. 14. Nehring 2006a; 2006b. 15. Nehring 2006c, 51. 16. Adelman 2004, 18. 17. U.S. Geological Survey 2000. 18. Cambridge Energy Research Associates (CERA) 2006. 19. Oil Sands 2009. 20. Canadian Association of Petroleum Producers (CAPP) 2009. 21. British Petroleum (BP) 2009. 22. Ibid. 23. Odell 2006. 24. Kerr 2007. 25. El-Badri 2008. 26. Tillerson 2008; Al-Falih 2009. 27. Simmons 2009. 28. U.S. Census Bureau 2009. 29. White House 2009. 30. British Petroleum (BP) 2009. 31. Smil 2008. 32. Jochem 2002.

5. KAPITOLA: SEKVESTRACE OXIDU UHLIČITÉHO 1. Marland et al. 2007. 2. Wigley and Schimel 2000. 3. Potter et al. 2003. 4. Fan et al. 1998. 5. Potter et al. 2003. 6. Nabuurs et al. 2003. 7. Beer et al. 2006. 8. Stephens et al. 2007. 9. Nemani et al. 2002. 10. Percy et al. 2009 11. De Vries et al. 2006. 12. Janssens et al. 2005. 13. United Nations Food and Agriculture Organisation 2003.


POZNÁMKY

14. Schlesinger 2000; Lal et al. 2004. 15. Loya et al. 2003. 16. Bellamy et al. 2005. 17. Heath et al. 2005. 18. Trumbore and Czimczik 2008. 19. Walter et al. 2006. 20. Lehmann et al. 2006; Lehmann 2007. 21. Lehmann et al. 2006. 22. Martin and Fitzwater 1988. 23. Coale et al. 2004. 24. Tréguer and Pondaven 2000. 25. Informationsdienst Wissenschaft (IDW) 2009. 26. Strong et al. 2009. 27. Smith et al. 2005. 28. Carey et al. 2001. 29. Marchetti 1989. 30. Jayaraman 2007. 31. Goldberg et al. 2008. 32. Kelemen and Matter 2008. 33. Lackner 1999; Keith 2009. 34. Rochelle 2009. 35. Dooley et al. 2009. 36. U.S. Department of Energy 2008. 37. Rai 2008. 38. Chandler 2007. 39. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) 2006. 40. Ibid. 41. International Energy Agency (IEA) 2006. 42. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) 2006. 43. Kharaka et al. 2006. 44. Gilfillan et al. 2009 45. Citizens Against CO2 Sequestration 2009. 46. Únik plynu z potrubí by mohl vytvořit velmi hustou směs plynů, která by v nižších položených oblastech mohla způsobit udušení. 47. Wilson et al. 2008. 48. Zbytek ovládají národní ropné společnosti, z nichž některé jsou členy OPEC. 49. Greenpeace International 2008. 50. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) 2006. 51. Chu 2009, 1599.

6. KAPITOLA: KAPALNÁ PALIVA Z ROSTLIN 1. Solomon et al. 2007. 2. Smil 2005. 3. Lugar and Woolsey 1999.


POZNÁMKY

4. Fairless 2007; Sanderson 2009. 5. British Petroleum (BP) 2009. 6. U.S. Department of Energy, Energy Information Administration 2009; British Petroleum (BP) 2009. 7. Solomon et al. 2007. 8. Koplow 2006; Steenblik 2007. 9. Pimentel 2003. 10. U.S. Department of Agriculture 2004. 11. Kim and Dale 2002. 12. Durante and Miltenberger 2004; Pimentel and Patzek 2005; U.S. Department of Agriculture 2004. 13. Howarth and Bringezu 2009. 14. U.S. Department of Agriculture 2007. 15. Cassman et al. 2002. 16. Rabalais 2002. 17. Guru and Horn 2000. 18. Campbell et. al 2009. 19. Howarth and Bringezu 2009. 20. Brazil, Government of the State of São Paulo, Secretariat of the Environment 2004. 21. De Oliveira et al. 2005. 22. Patzek and Pimentel 2005. 23. Brazil, Ministério de Agricultura, Pecuária e Abastecimento 2007. 24. Rípoli et al. 2000. 25. Sparovek and Schnug 2001. 26. Runge and Senauer 2007. 27. U.S. Department of Agriculture 2007. 28. U.S. Congressional Budget Office 2009. 29. Ferrett 2007. 30. Von Lampe 2006. 31. U.S. Department of Energy 2007. 32. Khosla 2006. 33. Ibid., 72. 34. Smil 1999. 35. Graham et al. 2007. 36. Pordesimo et al. 2004. 37. Blanco-Canqui et al. 2007. 38. Kadam and McMillan 2003. 39. Thomas 2003. 40. Richey et al. 1980; Shinners et al. 2007. 41. Shinners et al. 2007. 42. Perlack et al. 2005, 19. 43. Service 2007; Stephanopoulos 2007; Himmel et al. 2007. 44. Solomon et al. 2007. 45. Service 2007. 46. Kwok 2009. 47. Stephanopoulos 2007. 48. Parrish and Fike 2005.


POZNÁMKY

49. Raghu et al. 2006. 50. Felix and Tilley 2009. 51. Kondamudi et al. 2008. 52. Reyes and Sepúlveda 2006. 53. Tacon 2004. 54. International Energy Agency (IEA) 2005, 39. 55. Schouten 2005. 56. Ibid. 57. Gillis 2006. 58. Sustainable Mobility Project (SMP) 2004. 59. Mascarelli 2009. 60. Giampietro and Mayumi 2009.

7. KAPITOLA: ELEKTŘINA Z VĚTRU 1. Archer and Jacobson 2005. 2. American Geophysical Union (AGU) 2005. 3. Archer and Jacobson 2003. 4. Brown 2003, 1. 5. Lu et al. 2009. 6. Smil 1994. 7. ENERCON 2009. 8. Ibid. 9. Archer and Jacobson 2005. 10. Peixoto and Oort 1992; Lorenz 1976. 11. Sky WindPower 2009. 12. Magenn Power 2009. 13. Vance 2009. 14. Gustavson 1979, 14. 15. Archer and Jacobson 2005. 16. Pasqualetti et al. 2002. 17. Marris and Fairless 2007. 18. U.S. Department of Agriculture, Forest Service 2005. 19. Jacobson and Masters 2001a. 20. DeCarolis and Keith 2001. 21. Awerbuch 2006. 22. Archer and Jacobson 2005. 23. International Commission on Large Dams (ICOLD) 1998. 24. McGowan and Connors 2000. 25. Keith et al. 2004; Keith and Adams 2009. 26. Boccard 2009. 27. Smil 2008a. 28. Elvidge 2004. 29. British Wind Energy Association (BWEA) 2005, 4. 30. Deutsche Energie-Agentur (DENA) 2005.


ZÁVĚR: POUČENÍ A POLITICKÉ SOUVISLOSTI

31. European Wind Energy Association (EWEA) 2007. 32. Østergaard 2008, 1459. 33. Nord Pool 2009. 34. Archer and Jacobson 2005. 35. National Renewable Energy Laboratory (NREL) 2003. 36. Jacobson and Masters 2001b. 37. Schewe 2007. 38. Cavallo 1995. 39. European Wind Energy Association (EWEA) and Greenpeace 2004. 40. Domrös and Peng 1988. 41. Global Wind Energy Council (GWEC) 2009; U.S. Department of Energy, Energy Information Administration 2009. 42. Pacala and Socolow 2004. 43. European Wind Energy Association (EWEA) and Greenpeace 2004. 44. Greenpeace International and EREC 2007.

8. KAPITOLA: PROMĚNY ENERGETIKY 1. Wilson et al. 2008. 2. Smith et al. 2003. 3. Pickens 2008. 4. Gore 2008. 5. Ibid. 6. U.S. Department of Energy, Energy Information Administration 2009. 7. British Petroleum (BP) 2009. 8. Nixon 1974. 9. Carter 1979. 10. Smil 2010. 11. British Petroleum (BP) 2009. 12. Ibid. 13. Ibid. 14. Smil 2010. 15. Bunker 1972. 16. Smil 2010. 17. Smil 2006. 18. Hilyard 2008. 19. British Petroleum (BP) 2009; Canadian Association of Petroleum Producers (CAPP) 2009. 20. International Energy Agency (IEA) 2009. 21. U.S. Department of Energy, Energy Information Administration 2009. 22. Ibid. 23. Ibid. 24. American Society of Civil Engineers (ASCE) 2009. 25. Gore 2008. 26. Viz úvod výše.


27. Intel 2008. 28. Solarbuzz 2009a. 29. National Renewable Energy Laboratory (NREL) 2009. 30. Solarbuzz 2009b. 31. Gore 2008. 32. Hampton et al. 2007. 33. ABB 2008. 34. Power 2009. 35. Jacobson and Delucchi 2009. 36. Briggs 2009. 37. Dayal 2009.

ZÁVĚR: POUČENÍ A POLITICKÉ SOUVISLOSTI 1. Což je dost nepravděpodobné, uvědomíme-li si tristní stav amerického automobilového průmyslu, překážky, kterým čelí evropští výrobci aut, a nelehkou budoucnost japonských a korejských automobilek. 2. Nejméně účinné vozy jsou zodpovědné za obrovskou spotřebu benzinu. 3. Ve Spojených státech nyní jezdí kolem 300 milionů benzinových automobilů a ve světě jich je kolem 800 milionů. 4. Ve Spojených státech je přibližně 120 000 benzinových čerpacích stanic a téměř polovinu produkce z rafinerií tvoří pohonné hmoty do automobilů. 5. V případě bioetanolu jde o obří státní dotace, jaké obdržela např. společnost Archer Daniels Midland (ADM), a jiné formy státní podpory.


LITERATURA, PRAMENY

LITERATURA, PRAMENY ABB. 2008. Murraylink—The World’s Longest Underground Power Link. http://www.abb.com/cawp/gad02181/c1256d71001e0037c1256a4e00266978.aspx (accessed January 5, 2010). Adelman, M. A. 2004. The Real Oil Problem. Regulation 27 (Spring): 16–20. Al-Falih, K. A. 2009. Powering Prosperity, Enabling Growth: Saudi Aramco’s Perspective on Global Energy Security. May 6. http://www.saudiaramco.com/irj/portal/ anonymous?favlnk=%2FSaudiAramcoPublic%2Fdocs%2FNews+Room %2FSpeeches&ln=en#reqEvent=Speeches&reqLang=EN&selYear=2009 &selSpeaker=&launchUrl=%2FSaudiAramcoPublic%2FSpeeches%2F2009_ Khalid+A.+Al-Falih_EN_May06.html (accessed January 5, 2010). American Geophysical Union (AGU). 2005. Global Wind Map May Provide Better Locations for Wind Farms. AGU press release no. 05-14. May 16. http://www.agu. org/news/press/pr_archives/2005/prrl0514.html (accessed January 5, 2010). American Society of Civil Engineers (ASCE). 2009. Failing Infrastructure Cannot Support a Healthy Economy. Washington, D.C.: American Society of Civil Engineers. Archer, C. L., and M. Z. Jacobson. 2003. The Spatial and Temporal Distributions of U.S. Winds and Wind Power at 80 m Derived from Measurements. Journal of Geophysical Research 108 (D9), doi:10.1029/2002JD002076. ———. 2005. Evaluation of Global Wind Power. Journal of Geophysical Research 110, doi:10.1029/2004JD005462. Atkins, S. E. 2000. Historical Encyclopedia of Atomic Energy. Westport, Conn.: Greenwood Press. Awerbuch, S. 2006. Wind Economics in the 21st Century. Wind Directions. January/February, 44–47. Beer, C., W. Lucht, C. Schmullius, and A. Shvidenko.2006. Small Net Carbon Dioxide Uptake by Russian Forests during 1981–1999. Geophysical Research Letters 33 (15): L15403. Bellamy, P. H., P. J. Loveland, R. I. Bradley, R. M. Lark, and G. J. D. Kirk. 2005. Carbon Losses from All Soils across England and Wales 1978–2003. Nature 437:245–48. Bennett, R. K. 2008. Why Gasoline Is Still King. The American. December 17. http://www.american.com/archive/2008/november-december-magazine/ whygasoline-is-still-king (accessed January 5, 2010). Berdichevsky, G., K. Kelty, J. B. Straubel, and E. Toomre. 2006. The Tesla Roadster Battery System. http://www.teslamotors.com/display_data/TeslaRoadsterBatterySystem. pdf (accessed January 5, 2010). Better Place. 2009. The Solution. http://www.betterplace.com/solution (accessed January 5, 2010). Blanco-Canqui, H., R. Lal, W. M. Post, R. C. Izaurralde, and M. J. Shipitalo. 2007. Soil Hydraulic Properties Influenced by Corn Stover Removal from No-Till Corn in Ohio. Soil and Tillage Research 92:144–55. Boccard, N. 2009. Capacity Factor of Wind Power Realized Values vs. Estimates. Energy 37:2679–88.


LITERATURA, PRAMENY

Boden, T. and T.J. Blasing. 2012. Record High 2010 Global Carbon Dioxide Emissions from Fossil-Fuel Combustion and Cement Manufacture Posted on CDIAC Site. Oak Ridge, TN: CDIAC http://cdiac.ornl.gov/ftp/trends/co2_emis/ Preliminary_CO2_emissions_2010.xlsx Brandt, A. R. 2007. Testing Hubbert. Energy Policy 35:3074–88. Brazil. Government of the State of São Paulo. Secretariat of the Environment. 2004. Assessment of Greenhouse Gas Emissions in the Production and Use of Fuel Ethanol in Brazil. By I. C. Macedo, M. R. L. V. Leal, and J. E. A. R. da Silva, University of Campinas (UNICAMP). http://www.wilsoncenter.org/events/docs/ brazil.unicamp. macedo.greenhousegas.pdf (accessed December 16, 2009). ———. Ministério de Agricultura, Pecuária e Abastecimento. 2007. Ethanol: The Brazilian Experience. By A. Bressan and E. Contini. Briggs, M. 2009. Online comment in response to “A Plan to Power 100 Percent of the Planet with Renewables,” by M. Z. Jacobson and M. A. Delucchi, in the November 2009 issue of Scientific American. October 26, 2009. http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=a-path-to-sustainable-energy -by-2030 (accessed January 5, 2010). British Petroleum (BP). Various years. BP Statistical Review of World Energy. Report for 2009 is available at http://www.bp.com/liveassets/bp_internet/globalbp/ globalbp_uk_english/reports_and_publications/statistical_energy_review 2008/STAGING/local_assets/2009_downloads/statistical_review_of_world_ energy_full_report_2009.pdf (accessed January 14, 2010). Historical data for1965–2008 are available at the same website. BP (British Petroleum). 2012. BP Statistical Review of World Energy. http://bp.com/statisticalreview British Wind Energy Association (BWEA). 2005. Wind Turbine Technology. London: British Wind Energy Association. http://www.bwea.com/pdf/briefings technology05_small.pdf (accessed January 5, 2010). Brown, L. R. 2003. Wind Power Set to Become World’s Leading Energy Source. Earth Policy Institute. June 25. http://www.earth-policy.org/Updates/Update24. htm (accessed January 5, 2010). Brumfiel, G. 2008. Nuclear Renaissance Plans Hit by Financial Crisis. Nature 456:286–87. Bunker, J. G. 1972. Liberty Ships. New York: Arno Press. Bupp, I. C., and J. C. Derian. 1978. Light Water: How the Nuclear Dream Dissolved. New York: Basic Books. Burwell, C. C. 1990. Transportation: Electricity’s Changing Importance over Time. In Electricity in the American Economy, ed. S. H. Schurr, C. C. Burwell, W. D. Devine Jr., and S. Sonenblum, 209–31. New York: Greenwood Press. Cairns, E. J. 2004. Battery Overview. In Encyclopedia of Energy, vol. 1, ed. C. J. Cleveland, 124. New York: Elsevier. Cambridge Energy Research Associates (CERA). 2006. Why the “Peak Oil” Theory Falls Down—Myths, Legends, and the Future of Oil Resources. Cambridge, Mass.: Cambridge Energy Research Associates. Campbell, J. E., D. B. Lobell, and C. B. Field. 2009. Greater Transportation Energy and GHG Offsets from Bioelectricity than Ethanol. Science 324:1055–57.


LITERATURA, PRAMENY

Canadian Association of Petroleum Producers (CAPP). 2009. Statistical Handbook. http://www.capp.ca/library/statistics/handbook/Pages/default.aspx (accessed January 5, 2010). Carey, E. V., A. Sala, R. Keane, and R. M. Callaway. 2001. Are Old Forests Underestimated as Global Carbon Sinks? Global Change Biology 7:339–44. Carin, R. 1969. Power Industry in Communist China. Hong Kong: Union Research Institute. Carter, J. 1979. The “Crisis of Confidence” speech, televised on July 15, 1979. http://www.pbs.org/wgbh/amex/carter/filmmore/ps_crisis.html (accessed January 5, 2010). Carter, C., Rausser, G. and A. Smith. 2012. The Effect of the U.S. Ethanol Mandate on Corn Prices. Davis, CA: Department of Agricultural and Resource Economics, University of California, Davis. http://agecon.ucdavis.edu/people/ faculty/aaron-smith/docs/Carter_Rausser_Smith_Ethanol_Paper_submit.pdf Cassmann, K. G., A. Dobermann, and D. T. Walters. 2002. Agroecosystems, Nitrogen-Use Efficiency, and Nitrogen Management. Ambio 31:132–40. Cavallo, A. J. 1995. High-Capacity Factor Wind Energy Systems. Journal of Solar Energy Engineering 117:137–43. Central Intelligence Agency (CIA ). 1979. The World Oil Market in the Years Ahead. Washington, D.C.: Central Intelligence Agency. Cembalest, M. 2012. The most important energy developments of 2012: how countries are planning for Independence Day. J.P. Morgan Eye on the Market October 2012. Chandler, G. 2007. Weyburn Project Sets CO2 Sequestration on World Stage. Alberta Oil 3 (1): 28–31. Chapin, D. M., K. P. Cohen, W. K. Davis, E. E. Kintner, L. J. Koch, J. W. Landis, M. Levenson, et al. 2003. Nuclear Power Plants and Their Fuel as Terrorist Targets. Science 297:1997–99. Charles, D. 2007. Spinning a Nuclear Comeback. Science 315:1782–94. Chevalier, R. 2000. Hypercar! The People’s Car! http://www.remyc.com/hypercar. html (accessed January 5, 2010). China Daily. 2009. China Nuclear Power Installed Capacity May Top 70 GW by 2020. http://www.chinadaily.com.cn/bizchina/2009-11/03/content_8905754.htm (accessed January 5, 2010). Chu, S. 2009. Carbon Capture and Sequestration. Science 325:1599. Citizens against CO2 Sequestration. 2009. http://citizensagainstco2sequestration. blogspot.com (accessed January 5, 2010). Coale, K. H., K. S. Johnson, F. P. Chavez, K. O. Buesseler, R. T. Barber, M. A. Brzezinski, W. P. Cochlan, et al. 2004. Southern Ocean Iron Enrichment Experiment: Carbon Cycling in High- and Low-Si Waters. Science 304:408–14. Cohn, S. M. 1997. Too Cheap to Meter: An Economic and Philosophical Analysis of the Nuclear Dream. Albany, N.Y.: State University of New York Press. Commuter Cars Corporation. n.d. Commuter Cars: Tango. http://www.commutercars. com/home.html (accessed January 4, 2010). Cowan, R. 1990. Nuclear Power Reactors: A Study in Technological Lock-In. Journal of Economic History 50:541–67. Creagan, R. J. 1973. Boon to Society: The LMFBR. Power Engineering 77 (2): 12–16.


LITERATURA, PRAMENY

Criswell, D. 2000. Lunar Solar Power System: Review of the Technology Base of an Operational LSP System. Acta Astronautica 46:531–40. Daimler. 2009. DiesOtto—Gasoline Engine with the Diesel Genes. http://www.daimler. com/dccom/0-5-962545-1-962547-1-0-0-0-0-0-36-7165-0-0-0-0-0-0-0. html (accessed January 5, 2010). Dayal, S. 2009. Online comment in response to “A Plan to Power 100 Percent of the Planet with Renewables,” by M. Z. Jacobson and M. A. Delucchi, in the November 2009 issue of Scientific American. October 26, 2009. http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=a-path-to-sustainable-energy -by-2030 (accessed January 15, 2010). DeCarolis, J. F., and D. Keith. 2001. The Real Cost of Wind Energy. Science 294:1000–1001. Denning, R. S. 1985. The Three Mile Island Unit’s Core: A Post-Mortem Examination. Annual Review of Energy 10:35–52. De Oliveira, M. E. D., B. E. Vaughan, and E. J. Rykiel. 2005. Ethanol as Fuel: Energy, Carbon Dioxide Balances, and Ecological Footprint. BioScience 55:593–602. Deffeyes, K. S. 2004. Current Events: Join Us as We Watch the Crisis Unfolding. January 16. http://www.princeton.edu/hubbert/current-events-04-01.html (accessed January 5, 2010). Deutsche Energie-Agentur (DENA). 2005. Planning of the Grid Integration of Wind Energy in Germany Onshore and Offshore Up to the Year 2020. Berlin: Deutsche Energie-Agentur. Deutsche Welle. 2009. Germany Plans to Put One Million Electric Cars on the Road by 2020. August 19. http://www.dw-world.de/dw/article/0,,4582176,00.html (accessed January 5, 2010). De Vries, W., G. J. Reinds, P. Gundersen, and H. Sterba. 2006. The Impact of Nitrogen Deposition on Carbon Sequestration in European Forests and Forest Soils. Global Change Biology 12:1151–73. Domrös, M., and G. Peng. 1988. The Climate of China. Berlin: Springer-Verlag. Dooley, J. J., R. T. Dahowski, and C. L. Davidson. 2009. Comparing Existing Pipeline Networks with the Potential Scale of Future U.S. CO2 Pipeline Networks. In Energy Procedia: 9th International Conference on Greenhouse Gas Control Technologies (GHGT9) 1 (1): 1595–1602. Elsevier, London, United Kingdom. doi:10.1016/j.egypro.2009.01.209. Duncan, R. C. 1998. The Olduvai Theory: Sliding Towards a Post-Industrial Stone Age. http://dieoff.org/page125.htm (accessed January 4, 2010). ———. 2000. The Peak of World Oil Production and the Road to the Olduvai Gorge. Paper presented at the Pardee Keynote Symposia, Geological Society of America Summit, Reno, Nevada, November 13. Durante, D., and M. Miltenberger. 2004. Net Energy Balance of Ethanol Production. Sioux Falls, South Dakota. American Coalition for Ethanol. http://www.ethanol. org/pdf/contentmgmt/Issue_Brief_Ethanols_Energy_Balance.pdf (accessed January 5, 2010). Eberhard, M., and M. Tarpenning. 2006. The 21st Century Electric Car. San Carlos, Calif.: Tesla Motors. http://energy.wesrch.com/Paper/paper_details.php?id=TR1SV V3O7X124&paper_type=pdf&type=%20viewing (accessed January 14,2010).


LITERATURA, PRAMENY

El-Badri, A. S. 2008. Oil Markets Today and Challenges Ahead. Speech delivered at the Third International Energy Week, Moscow, October 22–24. http://www. opec.org/opecna/speeches/2008/SGMoscow.htm (accessed January 5, 2010). Electrifying Times. 2007. Clooney’s Tango! WoW!!! http://www.electrifyingtimes.com/ ClooneyTango.html (accessed January 5, 2010). Elvidge, C. D. 2004. U.S. Constructed Area Approaches the Size of Ohio. Eos 85:233–34. ENERCON. 2009. E-82. http://www.enercon.de/en/_home.htm (accessed January 6, 2010). Enercon. 2012. E 126: The State of the Art. http://www.enercon.de/en-en/66.htm EurActiv. 2012a. EU bioenergy policies increase carbon emissions, says leaked EU study. http://www.euractiv.com/climate-environment/eu-bioenergy-policies -increase-c-news-515606 EurActiv. 2012b. EU proposal would limit use of crop-based biofuels http://www.euractiv.com/climate-environment/eu-legislation-limit-use-crop -ba-news-514714 EurActiv. 2012c. Biofuels industry threatens to sue European Commission. http://www.euractiv.com/climate-environment/biofuels-industry-threatens -sue-news-515453 European Federation for Transport and Environment (EFTE). 2009. How to Avoid Electric Shock. Electric Cars: from Hype to Reality. Brussels: Transport and Environment. http://www.transportenvironment.org/Publications/ prep_hand_out/lid:560 (accessed January 6, 2010). European Wind Energy Association (EWEA). 2007. The Myth of Intermittency. http://www.ewea.org/index.php?id=242&no_cache=1&sword_list[]= intermittency (accessed January 6, 2010). ——— and Greenpeace. 2004. Wind Force 12: A Blueprint to Achieve 12% of the World’s Electricity from Wind Power by 2020. Brussels: EWEA. http://www.ewea.org/ fileadmin/ewea_documents/documents/publications/WF12/WF12-2004_eng. pdf (accessed January 6, 2010). Eurostat. 2012. Electricity and natural gas price statistics. http://epp.eurostat.ec.europa.eu/statistics_explained/index.php/Electricity_and_ natural_gas_price_statistics EV Innovations Inc. (EVII). 2009. Products. http://www.hybridtechnologies.com/ products.php (accessed January 4, 2010). Fairless, D. 2007. The Little Shrub That Could—Maybe. Nature 449:652–55. Fan, S., M. Gloor, J. Mahlman, S. Pacala, J. Sarmiento, T. Takahashi, and P. Tans. 1998. A Large Terrestrial Carbon Sink in North America Implied by Atmospheric and Oceanic Carbon Dioxide Data and Models. Science 282:442–46. Farah, A. 2008. Chevy Volt Update from Chief Engineer: “There’s Nothing Standing in Our Way.” August 13. http://gm-volt.com/2008/08/13/chevy-volt-updatefromchief-engineer-nothing-stading-in-our-way (accessed January 6, 2010). Feldman, S. L., M. A. Bernstein, and R. B. Noland. 1988. The Costs of Completing Unfinished U.S. Nuclear Power Plants. Energy Policy 16:270–79. REFERENCES 181 Felix, E., and D. R. Tilley. 2009. Integrated Energy, Environmental and Financial Analysis of Ethanol Production from Cellulosic Switchgrass. Energy 34:410–36. Ferguson, C. D., P. D. Reed, and M. M. Smith. 2009. The Nuclear Option. Foreign Policy January/February: 40–41.


LITERATURA, PRAMENY

Ferrett, G. 2007. Biofuel’s “Crime against Humanity.” BBC Online. October 27. http:// news.bbc.co.uk/1/hi/world/americas/7065061.stm (accessed January 6, 2010). Flower, A. 1978. World Oil Production. Scientific American 238 (3): 42–49. Ford Motor Company (FMC). 1909. Ford Motor Cars. Detroit, Mich.: FMC. http://www.mtfca.com (accessed January 6, 2010). Ford, Henry. 1922. My Life and Work. New York: Doubleday. Garwin, R. L., and G. Charpak. 2001. Megawatts and Megatons: The Future of Nuclear Power and Nuclear Weapons. Chicago: University of Chicago Press. GCCSI (The Global Carbon Capture and Sequestration Institute). 2012. The Global Status of CCS: 2012. http://cdn.globalccsinstitute.com/sites/default/files/ publications/47936/global-status-ccs-2012.pdf General Motors. 2009. Chevy Volt FAQs. http://gm-volt.com/chevy-volt-faqs (accessed January 6, 2010). Giampietro, M., and K. Mayumi. 2009. The Biofuel Delusion: The Fallacy of Large-Scale Agro-Biofuel Production. London: Earthscan. Gibson, D. G., G. A. Benders, C. Andrews-Pfannkoch, E. A. Denisova, H. Baden-Tillson, J. Zaveri, T. B. Stockwell, et al. 2008. Assembly and Cloning of a Mycoplasma Genitalium Genome. Science 319:1215–20. Gilfillan, S. M. V., B. S. Lollar, G. Holland, D. Blagburn, S. Stevens, M. Schoell, M. Cassidy, Z. Ding, Z. Zhou, G. Lacrampe-Couloume, and C. J. Ballentine. 2009. Solubility Trapping in Formation Water as Dominant CO2 Sink in Natural GasFields. Nature 458:614–18. Gillis, J. 2006. Stuck in Neutral: America’s Failure to Improve Motor Vehicle Fuel Efficiency 1996–2005. Washington, D.C.: Consumer Federation of America. http:// www.consumerfed.org/pdfs/Stuck_in_Neutral.pdf (accessed January 6, 2010). Global Wind Energy Council (GWEC). 2009. Global Installed Wind Power Capacity (MW)—Regional Distribution. http://www.gwec.net/fileadmin/documents/ PressReleases/PR_stats_annex_table_2nd_feb_final_final.pdf (accessed January 6, 2010). Goldberg, D. S., T. Takahashi, and A. L. Slagle. 2008. Carbon Dioxide Sequestration in Deep-Sea Basalt. Proceedings of the National Academy of Sciences 105:9920–25. Gore, A. 2008. A Generational Challenge to Repower America. http://www.algore. org/generational_challenge_repower_america_al_gore (accessed January 6, 2010). Graham, R. L., R. Nelson, J. Sheehan, R. D. Perlack, and L. L. Wright. 2007. Current and Potential U.S. Corn Stover Supplies. Agronomy Journal 99:1–11. Greenpeace International. 2008. False Hope: Why Carbon Capture and Storage Won’t Save the Climate. Amsterdam: Greenpeace International. http://www.greenpeace. org/raw/content/international/press/reports/false-hope.pdf (accessed January 6, 2010). ——— and European Renewable Energy Council (EREC). 2007. Energy (R)evolution. Amsterdam: Greenpeace International/ European Renewable Energy Council. 182 ENERGY MYTHS AND REALITIES Greenspun, P. 2008. Cost of Converting Entire U.S. to Electric Cars? Zero. May 27. http://blogs.law.harvard.edu/philg/2008/05/27/cost-of-convertingentire-us-toelectric-cars-zero (accessed January 6, 2010).


LITERATURA, PRAMENY

Guru, M. V., and J. E. Horn. 2000. The Ogallala Aquifer. Poteau, Okla.: Kerr Center for Sustainable Agriculture. http://www.kerrcenter.com/publications/ogallala_ aquifer.pdf (accessed January 6, 2010). Gustavson, M. R. 1979. Limits to Wind Power Utilization. Science 204:13–17. Hampton, N., R. Hartlein, H. Lennartsson, H. Orton, and R. Ramachandran. 2007. Long-Life XLPE Insulated Power Cable. http://www.neetrac.gatech.edu/ publications/jicable07_C_5_1_5.pdf (accessed January 6, 2010). Hawken, P. 1997. Hypercar. Mother Jones. March/April. http://www.motherjones. com/news/feature/1997/03/hawken7.html (accessed January 6, 2010). Hayes, D., H. Epstein, S. Lawrence, J. Dierker, T. Cohen, G. Thompson, P. Duel, G. Deloss, J. Lash, and J. Gibson.1979. Blueprint for a Solar America. Washington, D.C.: Solar Lobby. Heath, J., E. Ayres, M. Possell, R. D. Bardgett,H. I. J. Black, H. Grant, H., P. Ineson, and G. Kerstiens. 2005. Rising Atmospheric CO2 Reduces Sequestration of Root-Derived Soil Carbon. Science 309:1711–13. Herring, H. 2006. Energy Efficiency—A Critical View. Energy 31:10–20. Hilyard, J., ed. 2008. 2008 International Petroleum Encyclopedia. Tulsa. Okla.: PennWell Books. Himmel, M. E., T. Vinzant, S. Bower, and. J. Jechura. 2007. Biomass Recalcitrance: Engineering Plants and Enzymes for Biofuels Production. Science 315:804–7. Hohenemser, C. 1988. The Accident at Chernobyl: Health and Environmental Consequences and the Implications for Risk Management. Annual Review of Energy 13:383–428. ———, R. Kasperson, and R. Kates. 1977. The Distrust of Nuclear Power. Science 196:25–34. Howarth, R. W., and S. Bringezu, eds. 2009. Biofuels: Environmental Consequences and Interactions with Changing Land Use. Ithaca, New York: Cornell University. Huang, Z., and Z. Chang. 1980. Development of Methane Is an Important Task in Solving the Rural Energy Problem. Hongqi (Red Flag) 21:39–41. Hubbert, M. K. 1956. Nuclear Energy and Fossil Fuels. In Drilling and Production Practice, 7–25. Washington, D.C.: American Petroleum Institute. ———. 1969. Energy Resources. In Resources and Man, ed. National Academy of Sciences–National Research Council, 157–242. San Francisco: W. H. Freeman. IHS Global Insight. 2009. World Car Industry Forecast Service. http://www. ihsglobalinsight.com/ProductsServices/ProductDetail727.htm (accessed January 6, 2010). Imbrecht, C. R. 1995. California’s Electrifying Future. Written for Electric and Hybrid Vehicle Technology 95 Magazine for distribution at Second ITS World Conference, Yokohama, Japan, November 1995, and ENV, Detroit, Michigan, USA, REFERENCES 183 January 1996. http://www.energy.ca.gov/papers/CEC-999-1995-002.txt (accessed January 6, 2010). Informationsdienst Wissenschaft (IDW). 2009. LOHAFEX Provides New Insights on Plankton Ecology. http://idw-online.de/pages/de/news306656 (accessed January 10, 2010). Intel. 2007. 60 Years of the Transistor: 1947–2007. http://www.intel.com/technology/ timeline.pdf (accessed January 6, 2010).


LITERATURA, PRAMENY

——— 2010. Moore’s Law. http://www.intel.com/technology/mooreslaw/ (accessed January 10, 2010). Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). 2006. Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage. Geneva: Intergovernmental Panel on Climate Change. International Atomic Energy Agency (IAEA). 2001. Sustainable Development and Nuclear Power. Vienna: International Atomic Energy Agency. ———. 2006. Status of Innovative Small and Medium Sized Reactor Designs. 2005: Reactors with Conventional Refueling Schemes. Vienna: International Atomic Energy Agency. ———. 2008. Latest News Related to PRIS and the Status of Nuclear Power Plants. http://www.iaea.org/cgi-bin/db.page.pl/pris.main.htm (accessed January 6, 2010). International Commission on Large Dams (ICOLD). 1998. World Register of Dams. Paris: International Commission on Large Dams. International Energy Agency (IEA). 2005. Energy Technologies at the Cutting Edge. Paris: International Energy Agency. ———. 2006. CO2 Capture and Storage. Paris: International Energy Agency. ———. 2008. Outlook for Hybrid and Electric Vehicles. http://www.ieahev.org/ pdfs/ia-hev_outlook_2008.pdf (accessed January 6, 2010). ———. 2009. Renewables Information. Paris: International Energy Agency. InterTechnology Corporation. 1977. An Analysis of the Economic Potential of Solar Thermal Energy to Provide Industrial Process Heat. Warrenton, Va.: InterTechnology Corporation. Ivanhoe, L. F. 1995. Future World Oil Supplies: There Is a Finite Limit. World Oil 216 (10): 77–79. Jacobson, M. Z., and M. A. Delucchi. 2009. A Plan to Power 100 Percent of the Planet with Renewables. Scientific American 301 (5): 58–65. Jacobson, M. Z., and G. M. Masters. 2001a. Exploiting Wind versus Coal. Science 293:1348. ———. 2001b. The Real Cost of Wind Energy. Science 294:1001–2. Jaffe, A. M. 2007. Flip the Switch. Foreign Policy May/June, 44. Janssens, I. A., A. Freibauer, B. Schlamadinger, R. Ceulemans, P. Ciais, A. J. Dolman, M. Heimann, et al. 2005. The Carbon Budget of Terrestrial Ecosystems at Country-Scale—A European Case Study. Biogeosciences 2:15–26. 184 ENERGY MYTHS AND REALITIES Japan Nuclear Cycle Development Institute (JNCDI). 2000. The Monju Sodium Leak. Tokyo: Japan Nuclear Cycle Development Institute. Jayaraman, K. S. 2007. India’s Carbon Dioxide Trap. Nature 445:350. Jevons, W. S. 1865. The Coal Question: An Inquiry Concerning the Progress of the Nation, and the Probable Exhaustion of Our Coal Mines. London: Macmillan. Jin, P.B. et al. 2012. Fast pyrolysis of coffee grounds: Characteristics of product yields and biocrude oil quality. Energy 47:17–24. Jochem, E., ed. 2002. Steps Towards a Sustainable Development. Zurich: CEPE/ETH and Novatlantis. http://www.novatlantis.ch/fileadmin/downloads/2000watt/ Weissbuch.pdf (accessed January 6, 2010). Johansson, T., and P. Steen. 1978. Solar Sweden: An Outline of a Renewable Energy System. Stockholm: Secretariat for Futures Studies. Josephson, M. 1959. Edison: A Biography. New York: McGraw Hill.


LITERATURA, PRAMENY

Kadam, K. L., and J. D. McMillan. 2003. Availability of Corn Stover as a Sustainable Feedstock for Bioethanol Production. Bioresource Technology 88:17–25. Keith, D. W., J. F. DeCarolis, D. C. Denkenberger, D. H. Lenschow, S. L. Malyshev, S. Pacala, and P. J. Rasch. 2004. The Influence of Large-Scale Wind Power on Global Climate. Proceedings of the National Academy of Sciences 101:16115–20 ———. 2009. Why Capture CO2 from the Atmosphere? Science 325:1654–55. ———, and A. Adams. 2009. Climatic Limits to Wind Capacity. Paper in preparation. University of Calgary, Calgary, AB. Kelemen, P. B., and J. Matter. 2008. In Situ Carbonation of Peridotite for CO2 Storage. Proceedings of the National Academy of Sciences 105:17295–300. Kerr, R. A. 2007. The Looming Oil Crisis Could Arrive Uncomfortably Soon. Science 316:351. Kharaka, Y. K., D. R. Cole, S. D. Hovorka, W. D. Gunter, W. D. Knauss, K. G. Knauss, and B. M. Freifeld. 2006. Gas–Water–Rock Interactions in Frio Formation Following CO2 Injection: Implications for the Storage of Greenhouse Gases in Sedimentary Basins. Geology 34:577–80. Khosla, V. 2006. A Healthier Addiction. Economist. March 25, 72. Kim, S., and B. E. Dale. 2002. Allocation Procedure in Ethanol Production System from Corn Grain. International Journal of Life Cycle Assessment 7 (4): 237–43. Kintner-Meyer, M., K. Schneider, and R. Pratt. 2007. Impacts Assessment of Plug-In Hybrid Vehicles on Electric Utilities and Regional Power Grids. Part I: Technical Analysis. Journal of EUEC 1: paper no. 04. http://www.euec.com/documents/ pdf/Paper_4.pdf (accessed December 16, 2009). Kirsch, D. 2000. The Electric Vehicle and the Burden of History. New Brunswick, N.J.: Rutgers University Press. Kitazawa, K. 2012. A message from the chairman of the “Independent Investigation Commission on the Fukushima Daiichi Nuclear Accident.’’ http://rebuildjpn.org/en/fukushima/about/kitazawa Kondamudi, N., S. K. Mohapatra, and M. Misra. 2008. Spent Coffee Grounds as a Versatile Source of Green Energy. Journal of Agricultural and Food Chemistry 56:11757–60. Koplow, D. 2006. Biofuels—At What Cost? Government Support for Ethanol and Biodiesel in the United States. Geneva: International Institute for Sustainable Development. REFERENCES 185 Kurzweil, R., and C. Meyer. 2003. Understanding the Accelerating Rate of Change. http://www.kurzweilai.net/meme/frame.html?main=/articles/art0563.html (accessed January 6, 2010). Kwok, R. 2009. Cellulosic Ethanol Hits Roadblocks. Nature 461:582–83. Lackner, K. S., H. J. Ziock, and P. Grimes. 1999. The Case for Carbon Dioxide Extraction from Air. SourceBook 57:6–10. Lal, R., M.Griffin, J. Apt, L. Lave, and M. G. Morgan. 2004. Managing Soil Carbon. Science 304:393. Lazaroff, Cat. 2001. California Mandates Electric Cars. Environment News Service. January 30. http://www.mail-archive.com/sustainablelorgbiofuel@sustainablelists. org/msg02490.html (accessed January 6, 2010).


LITERATURA, PRAMENY

Lehmann, J. 2007. A Handful of Carbon. Nature 447:143–44. ———, J. Gaunt, and M. Rondon. 2006. Bio-Char Sequestration in Terrestrial Ecosystems—A Review. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change 11:403–27. Lilienthal, D. E. 1959. The Journals of David E. Lilienthal: The Road to Change, 1955–1959. New York: Harper and Row. Liu, E. L. 2006. Imperial Oil—A Leader in Thermal In-Situ Production. Speech before the Edmonton Society of Financial Analysts. June 8. http://www.imperialoil. ca/Canada-English/files/News/N_S_Speech060608.pdf (accessed January 6, 2010). Lorenz, E. N. 1976. The Nature and Theory of the General Circulation of the Atmosphere. Geneva: World Meteorological Organization. Lovelock, J. 2006. The Revenge of Gaia: Why the Earth Is Fighting Back—And How We Can Still Save Humanity. London: Allen Lane. Lovins, A. B. 1976. Energy Strategy: The Road Not Taken. Foreign Affairs 55 (1): 65–96. ———. 1978. Soft Energy Technologies. Annual Review of Energy 3:477–517. ———. 1992. The Soft Path—Fifteen Years Later. Rocky Mountain Institute Newsletter 8 (1): 9. Lowen, R. S. 1987. Entering the Atomic Power Race: Science, Industry, and Government. Political Science Quarterly 102:459–79. Loya, W. M., K. S. Pregitzer, N. J. Karberg, J. S. King, and C. P. Giardina. 2003. Reduction of Soil Carbon Formation by Tropospheric Ozone under Increased Carbon Dioxide Levels. Nature 425:705–6. Lu, X., M. B. McElroy, and J. Kiviluoma. 2009. Global Potential for Wind-Generated Electricity. Proceedings of the National Academy of Sciences 106:10933–38. Lugar, R. G., and R. J. Woolsey. 1999. The New Petroleum. Foreign Affairs 78 (1): 88–102. Magenn Power. 2009. Magenn Power Air Rotor Products. http://www.magenn. com/products.php (accessed January 6, 2010). Makhijani, A., and S. Saleska. 1999. The Nuclear Power Deception: U.S. Nuclear Mythology from Electricity “Too Cheap to Meter” to “Inherently Safe” Reactors. New York: Apex Press. 186 ENERGY MYTHS AND REALITIES Marchetti, C. 1989. How to Solve the CO2 Problem without Tears. International Journal of Hydrogen Energy 14:493–506. Marland, G., T. Boden, and R. J. Andres. 2007. Global CO2 Emissions from Fossil-Fuel Burning, Cement Manufacture, and Gas Flaring: 1751–2004. Oak Ridge, Tenn.: Oak Ridge National Laboratory. Marris, E. 2006. Nuclear Reincarnation. Nature 441:796–97. ———, and D. Fairless. 2007. Wind Farms’ Deadly Reputation Hard to Shift. Nature 447:126. Marshall, E. 2005. Is the Friendly Atom Poised for a Comeback? Science 309:1168–69. Martin, J. H., and S. E. Fitzwater. 1988. Iron-Deficiency Limits Phytoplankton Growth in the Northeast Pacific Subarctic. Nature 331:341–43. Mascarelli, A. L. 2009. Gold Rush for Algae. Nature 461:460–61. Maugeri, L. 2012. Oil: The Next Revolution. http://belfercenter.ksg.harvard.edu/files/Oil%20The%20Next%20Revolution.pdf McGowan, J., and Connors S. 2000. Windpower—A Turn of the Century Review. Annual Review of Energy and the Environment 25:147–97.


LITERATURA, PRAMENY

McShane, Clay. 1997. The Automobile: A Chronology. New York: Greenwood Press. Meier, R. L. 1956. Science and Economic Development. Cambridge, Mass.: MIT Press. Moore, G. E. 1965. Cramming More Components onto Integrated Circuits. Electronics 38 (8): 114–17. Moore, P. 2006. Going Nuclear. Washington Post. April 16. Murphy, P. M. 1974. Incentives for the Development of the Fast Breeder Reactor. Stamford, Conn.: General Electric. Nabuurs, G. J., M. J. Schelhaas, G. M. J. Mohren, and C. B. Field. 2003. Temporal Evolution of the European Forest Carbon Sink from 1950 to 1999. Global Change Biology 9:152–60. National Renewable Energy Laboratory (NREL). 2003. National Renewable Energy Laboratory 2003 Research Review. http://www.nrel.gov/docs/fy04osti/36178.pdf (accessed January 10, 2010). ———. 2009. Best Research-Cell Efficiencies. http://www.nrel.gov/pv/thin_film/ docs/kaz_best_research_cells.ppt (accessed January 10, 2010). Nazri, G. A., and G. Pistoia, eds. 2004. Lithium Batteries: Science and Technology. Boston: Kluwer Academic. Nehring, R. 2006a. Two Basins Show Hubbert’s Method Underestimates Future Oil Production. Oil and Gas Journal 104 (13): 37–44. ———. 2006b. How Hubbert’s Method Fails to Predict Oil Production in the Permian Basin. Oil and Gas Journal 104 (15): 30–35. ———. 2006c. Post-Hubbert Challenge Is to Find New Methods to Predict Production, EUR. Oil and Gas Journal 104 (16): 43–51. Nemani, R., M. White, P. Thornton, K. Nishida, S. Reddy, J. Jenkins, and S. Running. 2002. Recent Trends in Hydrologic Balance Have Enhanced the Terrestrial Carbon Sink in the United States. Geophysical Research Letters 29:106-1–106-4. REFERENCES 187 Nichols, W. 2012. Drax aims to raise £180m for biomass conversion. http://www.businessgreen.com/bg/news/2220024/drax-aims-to-raisegbp180m-for-biomass-conversion Nixon, R. M. 1974. State of the Union Address 1974. http://stateoftheunionaddress. org/category/richard-nixon (accessed January 6, 2010) Nord Pool. 2009. No.16/2009 Nord Pool Spot Implements Negative Price Floor in Elspot from October 2009. http://www.nordpoolspot.com/Market_Information/ Exchange-information/No162009-Nord-Pool-Spot-implements-negativepricefloor-in-Elspot-from-October-2009- (accessed January 6, 2010). Nuclear Energy Agency (NEA). 2002. Chernobyl: Assessment of Radiological and Health Impacts. Paris: Nuclear Energy Agency. Nuclear Information and Resource Service (NIRS). 1999. Background on Nuclear Power and Kyoto Protocol. http://www.nirs.org/globalization/ CDMNukesnirsbackground.htm (accessed January 6, 2010). Oak Ridge National Laboratory (ORNL). 1968. Nuclear Energy Centers: Industrial and Agro-Industrial Complexes. Oak Ridge, Tenn.: Oak Ridge National Laboratory. Odell, P. R. 2006. The Response by Peter R. Odell, Professor Emeritus of International Energy Studies, Erasmus University Rotterdam, on the occasion of his acceptance of the Biennial OPEC Award. Third OPEC International Seminar, Vienna, Austria, September 12–15. http://www.gasresources.net/Odell433.09%


LITERATURA, PRAMENY

20-%20(3rd%20OPEC%20International%20Seminar,%20Vienna).pdf (accessed January 6, 2010). Odyssee. 20120. Household energy consumption in the EU- 27. http://www.odyssee-indicators.org/reports/household/households.pdf Olah, G. A., A. Goeppert, and G. K. S. Prakash. 2006. Beyond Oil and Gas: The Methanol Economy. Weinheim, Germany: Wiley-VCH. Olds, F. C. 1982. A New Look at Nuclear Power Costs. Power Engineering 86 (2): 34–42. Omega Research. 1997. TFC Commodity Charts. Light Crude Oil (CL, NYMEX) Weekly Price Chart. http://futures.tradingcharts.com/chart/CO/W (accessed January 4, 2010). Organisation for Economic Cooperation and Development (OECD). 2000. Nuclear Energy in a Sustainable Development Perspective. Paris: Organisation for Economic Cooperation and Development. Organization of the Petroleum Exporting Countries. 2009. Reference Prices: OPEC Basket Price. http://www.opec.org/home/basket.aspx (accessed January 4, 2010). OSN. 2012. Online zdroj: Urban and Rural Population. http://esa.un.org/unup/unup/p2k0data.asp Østergaard, P. A. 2008. Geographic Aggregation and Wind Power Output Variance in Denmark. Energy 33:1453–60. OTEC News. 2009.What is OTEC? http://www.otecnews.org/whatisotec.html (accessed December 2, 2009). Pacala, S., and R. Socolow. 2004. Stabilization Wedges: Solving the Climate Problem for the Next 50 Years with Current Technologies. Science 305:968–72. Paine, C. 2006. Who Killed the Electric Car? New York: Sony Pictures Classics. http://www.sonyclassics.com/whokilledtheelectriccar (accessed January 6, 2010). Parkins, W. E. 2006. Fusion Power: Will It Ever Come? Science 311:1380. Parrish, D. J., and J. H. Fike. 2005. The Biology and Agronomy of Switchgrass for Biofuels. Critical Reviews in Plant Sciences 24:423–59. 188 ENERGY MYTHS AND REALITIES Pasqualetti, M., P. Gipe, and R. W. Righter, eds. 2002. Wind Power in View. San Diego, Calif.: Academic Press. Patzek, T. W., and D. Pimentel. 2005. Thermodynamics of Energy Production from Biomass. Critical Reviews in Plant Sciences 24:327–64. Peixoto, J. P., and A. H. Oort. 1992. Physics of Climate. New York: American Institute of Physics. Percy, K. E., R. Jandl, J. P. Hall, and M. Lavigne. 2009. The Role of Forests in Carbon Cycles, Sequestration, and Storage. Vienna: IUFRO. http://www.iufro.org download/file/1626/3754/issue1_march31.pdf (accessed January 6, 2010) Perlack, R. D., L. L. Wright, A. F. Turhollow, R. L. Graham, B. J. Stokes, and D. C. Erbach. 2005. Biomass as Feedstock for a Bioenergy and Bioproducts Industry: The Technical Feasibility of a Billion-Ton Annual Supply. Oak Ridge, Tenn.: Oak Ridge National Laboratory. Pickens, T. B. 2008. T. Boone Pickens Unveils The Pickens Plan—A Sweeping, Innovative Plan to Address National Energy Dependency Crisis. Press release. July 8. http://media.pickensplan.com/presskit/2008/pickensplan_press_unveils.pdf (accessed December 2, 2009).


LITERATURA, PRAMENY

Pimentel, D. 2003. Ethanol Fuels: Energy Balance, Economics, and Environmental Impacts Are Negative. Natural Resources Research 12:127–34. ———, and T. W. Patzek. 2005. Ethanol Production Using Corn, Switchgrass, and Wood: Biodiesel Production Using Soybean and Sunflower. Natural Resources Research 14:65–76. Polimeni, J., K. Mayumi, and M. Giampietro. 2007. Jevons’ Paradox: The Myth of Resource Efficiency Improvements. London: Earthscan. Pordesimo, L. O., W. C. Edens, and S. Sokhansanj. 2004. Distribution of Aboveground Biomass in Corn Stover. Biomass and Bioenergy 26:337–43. Potter, C., S. Klooster, R. Myneni, V. Genovese, P. Tan, and V. Kumar. 2003. Continental Scale Comparisons of Terrestrial Carbon Sinks Estimated from Satellite Data and Ecosystem Modeling, 1982–89. Global and Planetary Change 39:201–3. Power. 2009. T. Boone Pickens Suspends Mega-Wind Farm in Texas. July 8. http:// www.powermag.com/POWERnews/T-Boone-Pickens-Suspends-Mega-WindFarm-in-Texas_2037.html (accessed January 6, 2010). Power-Technology.com. 2009. Bavaria Solarpark, the World’s Largest Project, Bavaria, Germany. http://www.power-technology.com/projects/bavaria/ (accessed December 3, 2009). Rabalais, N. N. 2002. Nitrogen in Aquatic Ecosystems. Ambio 31:102–12. Raghu, S., R. C. Anderson, C. C. Daehler, A. S. Davis, R. N. Wiedenmann, D. Simberloff, and R. N. Mack. 2006. Adding Biofuels to the Invasive Species Fire? Science 313:1742. Rai, V., N. Chung, M. C. Thurber ,and D. G. Victor. 2008. PESD Carbon Storage Project Database. Stanford, Calif.: Program on Energy and Sustainable Development. REFERENCES 189 Renault. 2009. The Electric Vehicle, A Global Strategy. http://www.renault.com/ en/capeco2/vehicule-electrique/pages/vehicule-electrique.aspx (accessed January 6, 2010). Renewable Fuels Association (RFA). 2008. Ethanol Industry Statistics. http://www. ethanolrfa.org/industry/statistics (accessed January 6, 2010). Reyes, J. F., and M. A. Sepúlveda. 2006. P<-10 Emissions and Power of a Diesel Engine Fueled with Crude and Refined Biodiesel from Salmon Oil. Fuel 2006:1–6. Richey, C. B., J. B. Liljedahl, and V. L. Lechtenberg. 1980. Corn Stover Harvest for Energy Production. Transactions of the ASAE 25 (4): 834–39, 844. Rípoli, T. C. C., W. F. Molina, and M. L. C. Rípoli. 2000. Energy Potential of Sugar Cane Biomass in Brazil. Scientia Agricola 57:677–81. Rochelle, G. T. 2009. Amine Scrubbing for CO2 Capture. Science 325:1652–54. Rockwell, T. 1992. The Rickover Effect: How One Man Made a Difference. Annapolis, Md.: Naval Institution Press. Rocky Mountain Institute (RMI). 2007. What Is a Hypercar Vehicle? http://www.rmi/org/sitepages/pid191.php (accessed March 2009). Rose, D. J. 1974. Nuclear Eclectic Power. Science 184:351–59. Rossin, A. D., and T. A. Rieck. 1978. Economics of Nuclear Power. Science 201:582–89.


LITERATURA, PRAMENY

Roush, W. 2006. Marvin Minsky on Common Sense and Computers that Emote. Technology Review. July. http://www.technologyreview.com/Infotech/17164/ page3 (accessed January 6, 2010). Rudin, A. 2004. How Greater Energy Efficiency Increases Resource Use. Paper presented at the North Central Sociological Association meeting, Cleveland, Ohio, April 2. Runge, C. F., and B. Senauer. 2007. How Biofuels Could Starve the Poor. Foreign Affairs 86 (3): 41–53. Sanderson, K. 2009. Wonder Weed Plans Fail to Flourish. Nature 461:328–29. Schewe, P. F. 2007. The Grid: A Journey through the Heart of Our Electrified World. Washington, D.C.: Joseph Henry Press. Schlesinger, W. H. 2000. Carbon Sequestration in Soils: Some Caution amidst Optimism. Agriculture, Ecosystems and Environment 82:121–27. Schouten, H. 2005. Earthrace Biofuel Promoter to Power Boat Using Human Fat. CalorieLab Calorie Counter News. November 11. http://calorielab.com/news/ 2005/11/11/ (accessed December 2, 2009). Schumacher, E. F. 1973. Small Is Beautiful: Economics as if People Mattered. New York: Harper and Row. Seaborg, G. T. 1968. Some Long-Range Implications of Nuclear Energy. Futurist 2 (1): 12–13. ———. 1971. The Environment: A Global Problem, An International Challenge. In Environmental Aspects of Nuclear Power Stations, 3–7. Vienna: International Atomic Energy Agency. 190 ENERGY MYTHS AND REALITIES ———. 1972. Opening Address. In Peaceful Uses of Atomic Energy: Proceedings of the Fourth International Conference on the Peaceful Uses of Atomic Energy, 29–35. New York: United Nations. ———, and W. R. Corliss. 1971. Man and Atom: Building a New World through Nuclear Technology. New York: E. P. Dutton. Seife, C. 2008. Sun in Bottle: The Strange History of Fusion and the Science of Wishful Thinking. New York: Viking. Semenov, B. A., and N. Oi. 1993. Nuclear Fuel Cycles: Adjusting to New Realities. IAEA Bulletin 35 (3): 2–7. Service, R. F. 2007. Biofuel Researchers Prepare to Reap a New Harvest. Science 315:1488–91. Shinners, K. J., B. N. Binversie, R. E. Muck, and P. J. Weimer. 2007. Comparison of Wet and Dry Corn Stover Harvest and Storage. Biomass and Bioenergy 31:211–21. Shnayerson, M. 2007. Quiet Thunder. Vanity Fair, May. http://www.vanityfair.com/ politics/features/2007/05/tesla200705 (accessed January 5, 2010). Simmons, M. R. 2009. Recent speeches and papers presented by Matthew R. Simmons. http://www.simmonsco-intl.com/research.aspx?Type=msspeeches (accessed January 6, 2010). Sivak, M., and O. Tsimhoni. 2009. Fuel Efficiency of Vehicles on US roads: 1923–2006. Energy Policy 37:3168–70. Sky WindPower. 2009. High Altitude Wind Power. http://www.skywindpower.com/ www/index.htm (accessed January 6, 2010).


LITERATURA, PRAMENY

Smil, V. 1988. Energy in China’s Modernization. Armonk, N.Y.: M. E. Sharpe. ———. 1994. Energy in World History. Boulder, Colo.: Westview Press. ———. 1999. China’s Great Famine: 40 Years Later. British Medical Journal 7225:1619–21. ———. 2000. Cycles of Life: Civilization and the Biosphere. New York: Scientific American Library. ———. 2003. Energy at the Crossroads: Global Perspectives and Uncertainties. Cambridge, Mass.: MIT Press. ———. 2004. China’s Past, China’s Future: Energy, Food, Environment. London: RoutledgeCurzon. ———. 2005. Creating the 20th Century: Technical Innovations of 1867–1914 and Their Lasting Impact. New York: Oxford University Press. ———. 2006. Transforming the 20th Century: Technical Innovations and Their Consequences. New York: Oxford University Press. ———. 2008a. Energy in Nature and Society: General Energetics of Complex Systems. Cambridge, Mass.: MIT Press. ———. 2008b. Moore’s Curse and the Great Energy Delusion. The American: The Journal of the American Enterprise Institute. November 19. http://www.american. com/archive/2008/november-december-magazine/moore2019s-curse-and-the great-energy-delusion (accessed December 2, 2009). REFERENCES 191 ———. 2010. Energy Transitions. Santa Barbara, Calif.: Praeger. Smith, H. O., R. Friedman, and J. C. Venter. 2003. Biological Solutions to Renewable Energy. Bridge 33 (2): 36–40. Smith, J., P. Smith, M. Wattenbach, S. Zaehle, R. Hiederer, R. J. A. Jones, L. Montanarella, M. D. A. Rounsevell, I. Reginster, and F. Ewert 2005. Projected Changes in Mineral Soil Carbon of European Croplands and Grasslands, 1990–2080. Global Change Biology 11:2141–52 S&P. 2012. After a decade of wind power, the unexpected is still always expected. S&P Credit Week, 23 May, 2012:45-48. http://www.standardandpoors.com/spf/ upload/Ratings_US/CreditWeekMay232012OffshoreWindandRenewables.pdf Solarbuzz. 2009a. Solar Module Price Highlights. http://www.solarbuzz.com/ Moduleprices.htm (accessed January 6, 2010). ———. 2009b. Solar Electricity Prices. http://www.solarbuzz.com/solarprices.htm (accessed January 6, 2010). Solomon, B. D., J. R. Barnes, and K. E. Halvorsen. 2007. Grain and Cellulosic Ethanol: History, Economics, and Energy Policy. Biomass and Bioenergy 31:416–25. Sørensen, B. 1980. An American Energy Future. Golden, Colo.: Solar Energy Research Institute. Sparovek, G., and E. Schnug. 2001. Temporal Erosion-Induced Soil Degradation and Yield Loss. Soil Science Society of America Journal 65:1479–86. Steenblik, R. 2007. Biofuels—At What Cost? Government Support for Ethanol and Biodiesel in Selected OECD Countries. Geneva: International Institute for Sustainable Development. Stephanopoulos, G. 2007. Challenges in Engineering Microbes for Biofuels Production. Science 315:801–4.


LITERATURA, PRAMENY

Stephens, B. B., K. R. Gurney, P. P. Tans, C. Sweeney, W. Peters, L. Bruhwiler, P. Ciais, et al. 2007. Weak Northern and Strong Tropical Land Carbon Uptake from Vertical Profiles of Atmospheric CO2. Science 316:1732–35. Stobaugh, R., and D. Yergin, eds. 1979. Energy Future: Report on the Energy Project at the Harvard Business School. Cambridge, Mass: Harvard Business School. Strauss, L. L. 1954. Speech to the National Association of Science Writers, New York City, September 16. Cited in New York Times, September 17, 5. Stohl, A. et al. 2011. Xenon-133 and caesium-137 releases into the atmosphere from the Fukushima Dai-ichi nuclear power plant: determination of the source term, atmospheric dispersion, and deposition. Atmospheric Chemistry and Physics Discussions 11:28319–28394. Strong, A., S. Strickland, E. 2011. 24 hours at Fukushima. IEEE Spectrum http://spectrum.ieee.org/energy/nuclear/24-hours-at-fukushima/0 Chisholm, C. Miller, and J. Cullen. 2009. Ocean Fertilization: Time to Move On. Nature 461:347–48. Sustainable Mobility Project (SMP). 2004. Mobility 2030: Meeting the Challenges of Sustainability. Geneva: World Business Center for Sustainable Development. Tacon, A. G. J. 2004. State of Information on Salmon Aquaculture Feed and the Environment. Honolulu, Hawaii: University of Hawaii. http://www.westcoastaquatic.ca/ Aquaculture_feed_environment.pdf (accessed January 6, 2010). Teller, E., M. Ishikawa, and L. Wood. 1996. Completely Automated Nuclear Reactors for Long-Term Operation II: Toward a Concept-Level Point-Design of a High-Temperature, Gas-Cooled Central Power Station System. Livermore, Calif.: Lawrence Livermore National Laboratory. Tesla Motors. n.d. Reducing Dependence on Foreign Oil. http://www.teslamotors.com/learn_more/foreign_oil.php (accessed January 5, 2010). 192 ENERGY MYTHS AND REALITIES The Drought Monitor. 2012. U.S. Drought Monitor. http://droughtmonitor.unl.edu/ Thomas, S. R. 2003. Causes and Effects of Variation in Corn Stover Composition. Golden, Colo.: National Renewable Energy Laboratory. Tillerson, R. W. 2008 Meeting Global Energy Supply and Demand Challenges. Remarks at the 19th World Petroleum Congress, Madrid. July 1. http://www.exxonmobil.com/Corporate/news_speeches_20080701_RWT.aspx (accessed January 6, 2010). Tollefson, J. 2009.Charging the Future. Nature 456:436–40. Tréguer, P., and P. Pondaven. 2000. Silica Control of Carbon Dioxide. Nature 406:358–59. Trumbore, S. E., and C. I. Czimczik. 2008. An Uncertain Future for Soil Carbon. Science 321:1455–56. United Nations. 2008. World Population Prospects: The 2008 Revision. http://esa.un. org/unpp (accessed January 6, 2010). United Nations Food and Agriculture Organisation (FAO). 2003. State of the World’s Forests 2003. Rome: United Nations Food and Agriculture Organisation. U.S. Atomic Energy Commission. Division of Technical Information. 1971. Breeder Reactors. By W. Mitchell and S. E. Turner. Understanding the Atom Series. Washington, D.C.: Government Printing Office.


LITERATURA, PRAMENY

U.S. Bureau of Economic Analysis. 2008. U.S. GDP, 1930–2008. http://www.bea.gov/national/xls/gdpchg.xls (accessed January 6, 2010). U.S. Census Bureau. 2009. U.S. Population Projections. http://www.census.gov/ population/www/projections/natproj.html (accessed January 14, 2010). U.S. Congressional Budget Office. 2009. The Impact of Ethanol Use on Food Prices and Greenhouse Gas Emission. April. http://www.cbo.gov/ftpdocs/100xx/ doc10057/04-08-Ethanol.pdf (accessed December 16, 2009). U.S. Congressional Research Service. Resources, Science, and Industry Division. 2003. Automobile and Light Truck Fuel Economy: The CAFE Standards. By R. Bamberger. Order code IB90122. March 12. http://www.ncseonline.org/ NLE/CRSreports/03Apr/IB90122.pdf (accessed January 6, 2010). U.S. Department of Agriculture. 2004. The 2001 Net Energy Balance of Corn Ethanol. By H. Shapouri, J. A. Duffield, and M. Wang. http://www.usda.gov/oce/reports/ energy/net_energy_balance.pdf (accessed January 6, 2010). ———. 2007. Nitrogen Used on Corn. http://www.ers.usda.gov/Data/ FertilizerUse/Tables/Table10.xls (accessed January 6, 2010). ———. Forest Service. 2005. A Summary and Comparison of Bird Mortality from Anthropogenic Causes with Emphasis on Collisions. By W. P. Erickson, G. D. Johnson, and D. P. Young. USDA Forest Service General Technical Report PSW-GTR191. 1029–42. http://www.fs.fed.us/psw/publications/documents/psw_gtr191/ Asilomar/pdfs/1029-1042.pdf (accessed December 16, 2009). U.S. Department of Energy. 2007. DOE Selects Six Cellulosic Ethanol Plants for Up to $385 Million in Federal Funding. Press release. February 28. http://www. energy.gov/news/4827.htm (accessed January 6, 2010). REFERENCES 193 ———. 2008. Carbon Sequestration Atlas of the United States and Canada. Morgantown, W. Va: National Energy Technology Laboratory. http://www.netl.doe.gov/ technologies/carbon_seq/refshelf/atlas (accessed January 6, 2010). U.S. Department of Energy. Energy Information Administration. 2009. Annual Energy Review 2008. http://www.eia.doe.gov/emeu/aer/overview.html (accessed January 6, 2010). U.S. Department of Transportation. Bureau of Transportation Statistics. 2007. National Transportation Statistics. http://www.bts.gov/publications/national_ transportation_statistics (accessed January 14, 2010). U.S. Department of Transportation. Research and Innovative Technology Administration. Bureau of Transportation Statistics. 2007. National Transportation Statistics. http://www.bts.gov/publications/national_transportation_statistics (accessed January 6, 2010). US EIA (US Energy Information Agency). 2012. Petroleum and other liquids. http://www.eia.gov/petroleum/ U.S. Geological Survey. 2000. World Petroleum Assessment 2000. http://pubs.usgs. gov/dds/dds-060 (accessed January 6, 2010). Vance, E. 2009. High Hopes. Nature 460:564–66. Van der Zwaan, B. C. C. 2002. Nuclear Energy: Tenfold Expansion or Phase-Out? Technological Forecasting and Social Change 69:287–307. Vestas. 2007. 3.0 MW—An Efficient Way to More Power. http://www.vestas.com/ en/wind-power-solutions/wind-turbines/3.0-mw.aspx (accessed January 14, 2010).


LITERATURA, PRAMENY

Voelcker, J. 2007. Top 10 Tech Cars 2007. IEEE Spectrum 44:34–41. Von Hippel, F., and S. Jones. 1997. The Slow Death of the Fast (Plutonium) Breeder (Reactor). Bulletin of the Atomic Scientists 53 (5): 46–51. Von Lampe, M. 2006. Agricultural Market Impacts of Future Growth in the Production of Biofuels. Paris: Organisation for Economic Cooperation and Development. Walker, J. S. 2004. Three Mile Island: A Nuclear Crisis in Historical Perspective. Berkeley, Calif.: University of California Press. Walter, K. M., S. A. Zimov, J. P. Chanton, D. Verbyla, and F. S. Chapin. 2006. Methane Bubbling from Siberian Thaw Lakes as a Positive Feedback to Climate Warming. Nature 443:71–75. Weinberg, A. M. 1973. Long-Range Approaches for Resolving the Energy Crisis. Mechanical Engineering 95 (6): 14–18. ———. 1994. The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer. New York: American Institute of Physics Press. White House. 2009. President Obama Announces National Fuel Efficiency Policy. Press release. May 19. http://www.whitehouse.gov/the_press_office/PresidentObama-Announces-National-Fuel-Efficiency-Policy (accessed January 6, 2010) Wigley, T. M., and D. S. Schimel, eds. 2000. The Carbon Cycle. Cambridge: Cambridge University Press. Wilson E. J., M. G. Morgan, J. Apt, M. Bonner, C. Bunting, J. Gode, R. S. Haszeldine, et al. 2008. Regulating the Geological Sequestration of CO2. Environmental Science and Technology 42:2718–22. 194 ENERGY MYTHS AND REALITIES Workshop on Alternative Energy Strategies (WAES). 1977. Energy Supply–Demand Integrations to the Year 2000. Cambridge, Mass.: MIT Press. World Trade Organization (WTO). 2009. International Trade Statistics 2009. Geneva: World Trade Organization. WNA (World Nuclear Association) 2012. Nuclear power in Japan. http://www.world-nuclear.org/info/inf79.html


REJSTŘÍK

REJSTŘÍK

(Autotrofní) buněčná respirace, 76 11. září 2001, incident, 40 2000-Watt Society, projekt, 73 21 nápadů, jak zachránit svět, 26 Afghánistán, 92 Afrika, 66, 104, 113, 124, 125 Agassi, Shai, 27 Agentura pro ochranu životního prostředí, 105 Akvifer, 87, 95 Alberta, Kanada, 17, 55, 67, 68, 74, 127, 141 Al-Falih, Khalid, 71 Aljaška, 34, 66, 67, 74, 115 Alternativní energie Budoucnost, 50 Čína, 48 - 50 Mýtická tvrzení, 44 – 46, 47 - 48 Neuskutečnitelnost, 50 - 51 Obecný přehled, 21 – 22, 44 Poučení a politické souvislosti, 137 - 138 Prognózy vs. Realita, 46 – 47, 47 - 48 Selhání hyperauta, 47 Alternativní paliva Viz také Výroba biopaliv, Obnovitelné zdroje energie Alžírsko, 66, 84 Amazonie, 50, 77 - 78, 79 - 80 AMC, 24 Americká ropná společnost, 60 - 61 Americká společnost stavebních inženýrů, 128 Americké geologické služby (USGS), 60 Americké ministerstvo energetiky, 98 Amoniak při zachytávání CO2, 83 Anaerobní digesce, 47, 48 Archer Daniels Midland (ADM), 94 Archerová – Jacobson, studie větrné energie, 107 – 111, 115 Archerová, Cristina L., 106 Asie Ekonomický růst, 68 Indie, 39, 75, 81, 89, 97, 119, 124, Ropné vyhlídky, 66 Rozsah slunečního záření, 50 - 51 Viz také Čína, Japonsko Atkinsonův cyklus, 29

Atomem za mír, 34 Auta, viz Elektrická auta Automobilový benzín Bioetanol, transformace, 91 – 92, 93 Biopaliva, přeměna, 93, 96 – 97, 100 Mýty o dodávce a ropném zlomu, 71 - 72 Olovnatý, 91 Zemní plyn, transformace, 121 – 122, 132 Viz také Spotřeba paliva, automobily Automobily, Viz Elektromobily, Benzínové motory Awerbuch, S., 110 Bacon, Francis, 21 Bagasa, 96 Bakterie, genetické inženýrství, 17, 121 Ballard Power Systems, 141, 142 obr. Ballard, Geoffrey, 141 Balony, výroba elektřiny z větru, 109 Bednorz, Georg, 16 Benz, Karl, 126 Benzínové motory Bioetanol, 91 – 93 Dieselový, 12, 28, 92, 125 Ranný vývoj, 22 – 23, 125 - 126 Vs. Elektrická/hybridní, 23, 28, 134 Viz také Spotřeba paliva, automobily Benzinový motor Daimlera a Maybacha, 22 Bermudy, 115 Bethe, Hans, 35 Bethune, Peter, 102, 103 Better Place, 27 Beulah, Severní Dakota, 84 Bezorebné obdělávání půdy, 79, 100, 101 Bezpečnost občanů Hladiny CO2, 87 Metody sekvestrace CO2, 86 - 87 Výroba jaderné energie, 40, 41 Zvířecí odpad při výrobě paliva, 102 Bezvodý bioetanol, Viz Výroba bioetanolu Biodiesel - výroba Bakterie, 17 Kávová zrna, 102, 104 Lidské/zvířecí materiály, 102 Podpora z veřejných zdrojů, 94


REJSTŘÍK

Popularita v Evropě, 92 Bioetanol z rostlin, viz Výroba bioetanolu Biokarbon, 79 - 80 Biopaliva - biomasa Biokarbon, 79 - 80 Emise CO2, 136 obr. Obecný přehled, 56 Tradiční použití, 94 – 95, 123 - 124 Viz také Výroba bioetanolu Bitumeny Viz také Ropné písky Blanco-Canqui, H., 100 Blízký východ Politická nestabilita, 14 Ropná naleziště, 66 Saudská Arábie, 17 – 19, 55, 66, 68, 71, 73 Závislost na ropě, 35 Borneo, 77 - 78 Bouřky, 115 Bouton, Georges, 22 Brandt, A. R., 62 - 63 Brazílie Sluneční záření, 50 Vodní elektrárny, 50 Výroba etanolu, 91, 93, 96 – 97 Zásoby ropy, 66 Briggs, Michael, 133 Britské auto Lotus Elis, 26 Brown, Lester, 107 - 108 CAFE (standardizovaná průměrná efektivita využití paliva v amerických automobilech), 12, 13 obr., 72, 81 Calder Hall, 34 Cambridge Energy Research Associates, 66 Campbell, Colin, 57, 63 Cargill, Incorporated, 94 Carter, Jimmy, 122 Cavallo, A. J., 116 Celulóza, 98, 101 Centralizovaná vs. decentralizovaná energetika, 44, 45 Viz také Alternativní energie Ceny surovin a výroba etanolu, 97 CIA, 63 CitiCar, 24 Clo, dovozní, 96 Clooney, George, 25


CO2 emise, Viz Emise CO2 CO2 sekvestrace, Viz Sekvestrace CO2 Coda (automobil), 27 Commonwealth Edison, Chicago, 35 Commuter Cars Corporation, 25 Corliss, William, 34 Creys-Malville, France, 39 Criswell, David, 18 Crumm, Thomas, 47 Cyklické vtláčení páry, 67 - 68 Černá břidlice, 66 Černobyl, reaktor, 40 Čína Emise CO2, 14 Hospodářský růst, 70 - 71 Neúspěch decentralizovaných alternativních energetických zdrojů, 47 - 50 Výroba elektřiny z jádra, 40 - 41 Výroba elektřiny z větru, 116, 117 Čistá energetická návratnost Alternativní paliva, 73 Bioetanolu z cukrové třtiny, 96 - 97 Bioetanolu z kukuřice, 94 Definice, 94 Sekvestrace CO2, 87 Za bioetanol z cukrové třtiny, 96 – 97 Za bioetanol z kukuřice, 94 - 95 Čisté uhlí, 17 Da Silva, J. E. A. R., 96, 105 Daimler Chrysler, 24 Daimler, Gottlieb, 126 Daimler, motor DiesOtto, 29 Dánsko, 27, 108, 109, 115, 117 - 119, Dash (automobil), 22 Dayal, Seth, 133 Decentralizovaná energetika, 45, 47 - 50 Viz také Alternativní energie Decentralizovaná vs. centralizovaná energetika, 44, 45 Viz také Alternativní energie Deffeys, Kenneth, 57, 63 Deflogistikace, 21 Dekánská plošina, 81 Delta řeky Niger, 66 Delucchi, A., 132 - 133 Diesel, Rudolf, 125 Dieselové motory, 12, 29, 92, 125

REJSTŘÍK

Dobíjecí stanice, 23, 27, 28 Dobíjecí stanice, 23 Dodávky elektřiny pro auta, 25 – 30, 134 Dojezd elektrických/hybridních vozidel, 23, 25 – 26, 28 Dovážená ropa, závislost, 12, 13 Dovozní tarify, 96 Duncan, Richard C., 57 - 58 Duryea, Frank, 22 Edens, W. C., 99 Edison Illuminating Company, 23 Edison, Thomas, 23 Eisenhower, Dwight, 34 Ekosystém Viz Otázky životního prostředí El-Badri, Abdalla Salem, 71 Electric Carriage and Wagon Company, 23 Electric Vehicle Company, 23 Electric Vehicle Company, 23 Electromobily Electromobily, 25 – 30, 134 Electromobily, 21 Electromobily, 24 - 25 Electromobily, 25 - 26 Electromobily, 134 - 135 Electromobily, 23, 29, 134 Electromobily, 22 - 23 Electromobily Elektrárna Diablo Canyon, 36, 116 Elektrárna v Duquesne Light, 34 Elektrický startér, automobil, 22 - 23 Elektromobily/auta na baterie Edisonova Ni-Fe alkalická baterie, 23 Lithium-iontová baterie, 24, 25, 26, 28, 30, 31, 32 Nikl-metal hydridová baterie, 24 Olověná baterie, 24, 25 Výrobní omezení, 27 Vývoj, nutnost, 30 Životnost, 30, 31 Elektřina – poptávka, Viz Poptávka po elektřině, Dodávky elektřiny pro auta Emise CO2 Automobil, 24 - 25 Celkové hodnoty, 84 Jaderné elektrárny, 40 Jednotlivé energetické zdroje, 136 obr. Pevná paliva, averze, 54 Vzrůstající hodnoty, 75

Emise oxidu dusíku, 95 Emise skleníkových plynů, Viz Sekvestrace CO2, Globální oteplování Energetická hustota Bioetanol, 93, 95 Výroba elektřiny z větru, 112 - 113 Zbytky plodin, 98 Energetická komise státu Klaifornie (California Energy Commission), 24 Energetická náročnost sekvestrace CO2 , 86 - 89 Energetická náročnost, definice, 69 - 70 Energetická návratnost, čistá Alternativní paliva, 72 - 73 Bioetanol z cukrové třtiny, 96 - 97 Sekvestrace CO2, 87 Výroba bioetanolu z kukuřice, 94 - 95 Energetická politika v USA, 12 – 13, 91, 103 Energetická transformace Benzín, 91 – 92, 93 – 94, 121 – 122, 132 Omezení infrastruktury, 116 – 117, 127 - 128 Používání elektřiny z větru, 117 - 118 Viz také Přeměny energie Energetické mýty Dekonstrukce, 19 - 20 Minulé koncepce, Obecný přehled, 21 - 22 Obecný přehled, 16 - 19 Současné koncepce, Obecný přehled, 54 - 57 Závěry, 142 - 143 Energetické portfolio, 114 - 115 Energetické proměny Definice, 123 Historická data, 123 - 127 Nedávné návrhy, 121 - 122 Poučení a politické souvislosti, 141 - 142 Proveditelnost a náklady, 129 - 133 Současná situace, 122 - 123 Tempo, obecný přehled, 57, 121 - 122 Teorie ropného zlomu, 72 - 73 Výzvy, 127 - 128 Energetické strategie, obecný přehled, 14 - 16 Viz také Alternativní energie Energetické strategie: Nezvolená cesta. (Lovins), 44 Energie z jádra, definice, 32 - 33 Viz také Výroba jaderné energie Energie z mořských vln/proudů, 18 Enzymatická hydrolýza, 101, 105


REJSTŘÍK

Eroze, 79 – 80, 95, 97, 99 Eutrofizace, 95 EV 1 (automobil), 24 EV Innovations, 25 Evropa Bionafta, 92, 102 Elektromobily, 18, 19 - 21 Integrace výrobních kapacit, 116 Jaderné štěpení – nadějná budoucnost, 17 - 18 Perspektiva pro ropu, 66 Sekvestrace CO2, opozice, 87 Výroba elektřiny z větru, 108 – 109, 112, 113 – 114, 117 Výroba jaderné energie, 37 – 41 Evropská rada pro obnovitelné zdroje energie, 117 Evropské sdružení pro větrnou energii, 114, 117 ExxonMobil, 71 Faktory vytížení Jaderných elektráren, 39 Malých vodních elektráren, 49 Solárních elektráren, 29 - 30 Uhelných elektráren, 39 Větrných elektráren, 29 – 30, 39, 106, 111 – 112 Vodních elektráren, 39 Fermi, Enrico, 40 Fiberforge, 47 Finanční podpora, 41, 94, 96, 110, 140 Fisker Karma (automobil), 27 Flogistonová teorie, 21 Flower, Andrew, 63 Ford, Henry, 23, 91 Foreign Affairs, 44 Foreign Policy, 26 Fort McMurray, Alberta, Canada, 67 Fosilní paliva Nepříznivé názory, 54 - 56 Podíl energie, klesající, 123 - 124 Spotřeba paliva, 29 - 31 Výroba elektřiny, podíl, předpověď, 38 obr. Závislost, 134 – 135 Viz také Uhelné elektrárny, Surová ropa Fotosyntéza, 76 Fotovoltaická energie, obecný přehled, 18 Viz také Solární energie Fotovoltaické fólie, 17, 130, 130 obr. Francie, 18, 39, 41, 43, 50, 90


Frost, Robert, 44, 45 Fytoplankton a sekvestrace CO2, 80 - 81 Fytoplankton, nárůst, 80 Galilei, Galileo, 15 Gaunt, J., 79 General Electric, 34, 38, 38 obr. General Motors (GM), 24, 26, 27, 31 Generátor v Idaho Falls, 38 Genetické inženýrství, 17 Geoinženýrství, 19 Geotermální energie, 18, 28, 122, 127 Ghosn, Carlos, 27 Globální oteplování CO2 vázaný v půdě, 78 Emise CO2, 75 Fosilní paliva, 54 Lesní porosty jako úložiště CO2, 77 Sekvestrace CO2, 86 – 87, 88 - 89 Výroba elektřiny z větru, 110, 111 Výroba jaderné energie, 40, 135 - 137 GM Volt (automobil), 25 – 27, 31 Goeppert, A., 20 Gore, Al, 121, 122, 127, 128, 129, 131, 132 Greenpeace, 40, 88, 117 Grónsko, 66 Gustavson, M. R., 110 Haber-Boschovy metody, 51 Harvard Business School, 47 Hayes, D., 47 Hedberg Research Conference, 70 - 71 Hemicelulóza, 101 Henney Coachworks, 24 Henny Kilowatt (automobil), 24 Herring, H., 20 Heterotrofní dýchání, 76 Hexóza, 101 Hirošima, bombardování, 33 Hluk, 110 Hromadné zavádění sériové výroby, 23 Hubbert, M. King, 60 – 64, 72, 74 Hurikány, 116 Hybrid Technologies, 25 Hybridní vozy Dodávky elektřiny, 26 - 29 Přehled vývoje, 24 – 26 Závislost na rafinovaných palivech, 134 Viz také Elektromobily

REJSTŘÍK

Hydroelektrárna Itaipú, 50 Hydroelektrárny, výroba Analogie s potenciálem větrné energie, 111 - 112 Decentralizovaná energetika, 47 - 49 Emise CO2, 136 obr. Energetická hustota, analogie k větrné energii, 112 - 113 Jižní Amerika, 50 Podíl energie, 27, 125 V Číně, 49 - 50 Hyperauto, 21, 47 Chaluhy při výrobě biopaliv, 92 Chengdu, Čína, 117 Chevrolet Volt (automobil), 24, 26, 31 IHS Global Insight, 27 Imperial Oil, 67 Indie, 41, 44, 75, 97 Infrastruktura Celková plocha amerického energetického systému, 113 Elektromobily, 28 - 29 Limity pro transformaci, 116 – 117, 126 – 127, 128, 132 - 133 Roztříštěná, alternativní energie, 45 Sekvestrace CO2, 81, 85 - 86 Injektáž vzduchu vertikálním vrtem (metoda těžby), 68 Insolace, 50 – 51, 109 Integrace výrobních kapacit, 116 – 117, 127 – 128, 141 Interference vzduchového víru, 112 InterTechnology Corporation, 47 Írák, 66 Írán, 66 Itálie, 39 Ivanhoe, L. F., 57, 63 Jacobson, Mark Z., 106 – 111, 115 – 116, 132 - 133 Jaderné palivo, 39, 40 – 41 Jaderný terorismus, 40 Japonsko Automobily, 126 Hospodářský růst, 69 Spotřeba ropy, 69 Výroba jaderné energie, 37 – 39, 41 Jatropha, biopaliva, 92 Jenatzy, Camille, 22

Jevons, Stanley, 20 Jižní Korea, 41 Johansson, T., 48 Jospin, Lionel, 39 Journal of Geophysical Research, 106 Kalifornie, 24, 36, 53, 64, 74, 92, 115, 116 Kalifornská rada pro čisté ovzduší (California Air Resources Board), 24 Kanada Emise CO2, 14, 75 Perspektiva pro ropu, 66 Ropné písky v Albertě, 17, 55 – 56, 67 – 68, 74, 127, 141 Ropné zásoby, 68 Výroba elektřiny z větru, 109 Kansas, 116 Kapalná paliva, Viz Výrob biopaliv, Výroba bioetanolu Kapalné pohonné látky, přehled, 91 - 93 Karbonizace minerálů, 81 – 82, 88 - 89 Kávová zrna, biodiesel, 102, 104 Kazachstán, 66 Kerosin, 70, 93 Kettering, Charles, 23 Khosla, Vinod, 98 - 99 Kintner-Meyer, M., 28 – 29 Kirsch, D., 24 Kjótský protokol, 75 Klima, 115, 117 Viz také Globální oteplování Kolektor na pitnou vodu, 87 Komise pro jadernou energetiku, 32, 33, 34 Kongo, 66, 77 - 78 Křemík, 129 Křemík, sekvestrace CO2, 82 Kudzu při výrobě biopaliv, 92 Kukuřičná píce, 98 - 99 Kukuřičná píce, 98 - 100 Kuvajt, 66 Kvasinky, fermentace, 101 La Jamais Contente (automobil), 22 Lackner, K. S., 82 - 83 Laherrére, Jean, 57, 66 Latinská Amerika, 66 Leal, M. R. L. V., 96 Lehkovodní reaktory (LWR), 38 Lehman, J., 79


REJSTŘÍK

Lesní požáry a sekvestrace CO2, 77 - 78 Lesnictví/Dřevní zbytky, 45, 46, 79, 98 Lesnictví/Dřevní zbytky, 45, 46, 79, 98 Libye, 66 Lidské výkaly při výrobě bioplynu, 48 Lidský odpad, výroba biopaliv, 48, 102 Lignin, 99, 101 Lilienthal, David E., 33 Liposukce a biopaliva, 102 Lithium-iontové baterie, 24, 25, 26, 28, 30, 31 Lodě Liberty, 125 London Array (větrná turbína), 108 Lorenz, E. N., 109 Lososový olej při výrobě biopaliv, 102 Lotus Elise (automobil), 26 Lovelock, James, 40 Lovins, Amory, 21, 22, 44 – 46, 47 - 52 Lowen, Rebecca, 33 Ložiska Kuparuk, 66 Ložiska pro intenzivnější těžbu ropy, CO2, 84, 91 Macedo, I. C., 96 Magenn Power, 109 Mák při výrobě biopaliv, 92 - 93 Malé je milé (Schumacher), 45 Mao Ce-tung, 48 Marchetti, C., 81 Masters, G. M., 116 Maybach, Wilhelm, 22, 126 Mayumi, Gianpietro, 103 Meier, Richard L., 34 Mesa Power Company, 132 Městský komunální odpad při výrobě biopaliv, 45, 48 Metan, 17, 79 Viz také Výroba bioplynu Metan hydrát, 17 Metan hydrát, 17 Metanol, 45 Mexický záliv, 63, 66, 95, 116 Mezinárodní agentura pro atomovou energii, 37 Mezinárodní energetická agentura, 29, 102 Mezinárodní konference o mírovém využití jaderné energie (1955), 33 Mezinárodní konference o mírovém využití jaderné energie (1971), 34 Mezinárodní termonukleární experimen-


tální reaktor (ITER), 18 Mezivládní panel pro změny klimatu (IPCC), 86, 88 Mezopotámská nížina, 66 Midgley, Thomas, 23 Míle na galon, Viz Spotřeba paliva, automobily Milníky energetické transformace, 123 - 124 Minerální karbonizace, 81 – 82, 88 Množivé reaktory, 17, 37 – 39, 121 - 122 Množivé reaktory chlazené vodíkem, 37 - 38 Model T Ford, 23, 91, 126, 134 Modely těžby ropy, 62 Monokrystalické solární články, 130 - 131 Moore, Gordon E., 145 pozn. 9 Moore, Patrick, 40 Mooreův zákon, 7, 129 – 130, 143 Motor DiesOtto, 29 Motorová nafta, 92, 102 - 103 Mrtvá zóna, Mexický záliv, 95 Műller, Alex, 16 Musk, Elon, 21, 25 - 26 Mýty o spalování, 16. století, 21 Mýty o udržitelnosti, obecný přehled, 17 Mýty o úspoře energie a nižší spotřebě, 20, 21 Nagasaki, bombardování, 33 Náhrada, energie Benzín, 91 – 92, 93, 121 – 122, 132 Omezení infrastruktury, 116 – 117, 127 - 128 Používání elektřiny z větru, 117 - 118 Naleziště ropných písků, 55 Nanotechnologie, 17 Národní etanolový program (Proálcool), 91 Národní laboratoř Oak Ridge, 34 Národní laboratoř pro studium obnovitelných zdrojů (National Renewablo Energy Laboratory), 116 National Grid Transco, 114 Nautilus (ponorka), 34 Nehody jaderných reaktorů, 39 Nehring, Richard, 64, 71 Nekonvenční ropa Definice, 66 - 67 Ložiska, 66 - 67 Metody těžby, 66 - 68 Odhad vytěžitelné ropy, 66 Podíl energie, 127

REJSTŘÍK

Přehled, 54 - 55 Rozsah těžby/výnosy, 68 - 69 Viz také Ropné písky Německá Energetická agentura, 114 Německo Jaderná energie, 39 Sekvestrace CO2, 87 Trh s elektromobily, 27 Výroba elektřiny z větru, 108, 114, 117 Nepravidelné dodávky větrné elektřiny, 113 - 116 Netopýři a větrné elektrárny, 110 Ni-Fe alkalická baterie, 23 Nikl-metal hydridová baterie, 24 Nixon, Richard M., 122 Nížina, 66 Nord Pool, 115 Norsko, 84 North Slope (Aljaška), 66 - 67 Nuplexy, 34 Občané bojující proti sekvestraci oxidu uhličitého, 87 Období bezvětří, 113 - 115 Obchodní deficit a dovoz ropy, 41609 Objevená ropa, 60, 63, 64 obr., 66 Oblast Athabasca, Kanada, 67 Obnovitelné zdroje energie Dodávky elektřiny pro vozidla, 28 – 29, 29 – 30, 134 Mýty, obecný přehled, 18 – 19, 55 - 56 Podíl energie, 51, 127 Teorie ropného zlomu, 72 - 73 Viz také Alternativní energie Obohacování oceánů železem, 80 - 81 Oddenkaté rostliny, 102 Odell, Peter, 57, 70 Odhad světových ropných zásob, 63, 65 obr., 65 - 66 Odlesňování, 77, 92 Odpad při výrobě biopaliv Lesnictví/Dřevní zbytky, 45, 46, 79, 98 Městský komunální, 45, 48 Odpadní dřevo, 98 Zemědělský, 45, 48, 98 Zvířecí, 48, 102 Odpadní dřevo při výrobě biopaliv, 98 Odpadní tuk při výrobě biopaliv, 92, 102

Odpadní voda při výrobě etanolu, 95 Odsíření spalin, 35, 86 Odsolování, 34 Olah, G. A., 20 Olduvajská teorie, 58 Olejové palmy, bionafta, 92 Olověné baterie, 24 - 25 Olovnatý benzín, 91 Omán, 81 - 82 Oort, A. H., 109 Opatření na snižování uhlíkových emisí, 110 OPEC (Organizace zemí vyvážejících ropu) Elektromobily, vliv, 24 Energetická krize, 12 Poptávka, pokles, 62 Reakce trhu, 69 Současné zásoby ropných ložisek, 70 Vývoj biopaliv, 91 Vývoj jaderné energie, 35 Změny cen, 15 obr. Orinoco Belt, Venezuela, 55 Ostergaard, P. A. , 115 Otázky bezpečnosti Hladiny CO2, 87 Metody sekvestrace CO2, 87 Výroba jaderné energie, 40, 41 Zvířecí odpad při výrobě paliva, 102 Otázky monokultury, 95 Otázky morálky, 97, 98 – 99, 110 Otázky životního prostředí Alternativní energie, 44 - 45 Radioaktivní odpad, 39, 40 – 42, 87 Těžba ropy, 54 - 55 Veřejné povědomí, 12 Výroba biopaliva, 19, 95 – 96, 97, 98 - 99 Výroba elektřiny z větru, 110 Zvířecí odpad při výrobě paliva, 102 - 103 Viz také Sekvestrace CO2 Ottův cyklus, 29 Oxid siřičitý, 35 Oxid uhličitý - emise, Viz Emise CO2 Oxid uhličitý vázaný v půdě, 78 - 79 Pacala, S., 117 Palivové články, 17, 122, 135, 141 Parní motor De Dion a Bouton, 22 Parní motory, 125 Parní turbíny, 126


REJSTŘÍK

Parsons, Charles, 126 PayPal, 25 Peixoto, J. P., 109 Pennsylvánie, 34, 40 Pentóza, 101 Peridotit při sekvestraci CO2, 81 - 82 Perlack, R. D., 101 Pěstování plodin Sekvestrace CO2, 79 Výroba bioetanolu, 94 – 95, 99 - 100 Zbytky plodin, 17, 80, 97 - 100 Pickensův plán (T. Boone), 121 – 122, 132, 135 Pimentel, D., 94 Plankton, Viz Fytoplankton a sekvestrace CO2 Plutonium, 38, 39 Podíl energie, výroba elektřiny Obnovitelné zdroje energie, 50 – 51, 127 Podstatný podíl, definice, 122 Prognóza společnosti General Electric, 38 obr. Prognózy vs. Realita, 46 – 47, 47 – 48, 122 Surová ropa, 124 Údaje z roku 2008, 28 - 29 Výroba elektřiny z větru, 28 – 29, 117, 127 Výroba jaderné energie, 39, 40 - 41 Výroba v uhelných elektrárnách, 28 – 29, 122, 124, 125 Podpora z veřejných zdrojů, 41, 94, 96, 110 – 111, 140 Podzemní města, 34 Podzemní uskladňování CO2, 79 – 88 Pohonné hmoty, kapalné, obecný přehled, 93 Polimeni, J., 20 Politika a energie Blízký východ, nestabilita, 14 Jaderné elektrárny – předpisy, 35 - 36 Vliv velkých agropodniků, 94 Výroba bioetanolu , 140 Poměr zbytkové fytomasy k zrnu, 98 Pondaven, P., 80 Ponorky, jaderné, 34 Popeloviny, 21 Poptávka po elektřině, 27 – 29, 35 Poptávka po ropě, 68 - 72 Pordesimo, L. O., 99 Portugalsko, 117 Postal Service, U.S., 24 Potravinové právo (OSN), 97


Potter, C., 76 Použití hnojiv, 95, 96 Povědomí o energetice, historicky, 12 Povodí Mississippi, 95 Povrchové doly, 67 Pozor na elektřinu (How to Avoid an Electric Shock), 29 Prakash, G. H. S., 20 Pratt, R., 28 Prius, Toyota, 28 Produkce ropy, Viz Teorie ropného zlomu Projekt Cold Lake, 67 Projekt Earthrace, 102 Proměny energetiky, Viz Energetické proměny Proso prutnaté při výrobě biopaliv, 102 Protesty obyvatelstva (NIMBY), 85, 132 Prudhoe, ložiska, 66 Přeměny energie Benzín – biopaliva, 94, 96 – 97, 100 Nerealistická očekávání, 135 - 137 Viz také Energetická transformace, Alternativní energie Přeměny energie, viz Energetické přeměny Přenos elektřiny Dlouhá vzdálenost, 16 Náhrada, energie, 127 – 128, 131 - 132 Technické inovace, 69 Výroba elektřiny z větru, 113, 114, 116 - 117 Přepínání mezi režimy (čtyřtaktním, dvoutaktním), 29 Přetrvávající tendence, 126 – 127, 135 PT Crusier, 25 Ptáci a větrné elektrárny, 110 Půdní eroze, 80, 97, 99 Půdní odpad a fytomasa, 99 Půdní organizmy, 100 Pustá končina (oblasti Rub al-Chálí), 66 Pyrolýza, 79 Radioaktivní odpad, 40 – 41, 45, 87 Radioaktivní prach, 40 Reakce trhu na cenu ropy, 69 Reaktory, jaderné Množivý, 17, 37 – 40, 122 Podzemní, 41 Tlakovodní, 34 Rezervy vs. zdroje, koncepce, 55 Rickover, Hyman G., 34

REJSTŘÍK

Rieck, T. A., 35 Riftová pánev, východní Grónsko, 66 Rikerův elektromobil, 22 Rondon, M., 79 Ropná naleziště, 60, 63 – 64, 64 obr., 66 Ropné písky Metody těžby, 66 - 68 Množství ropných látek, 17 Obecný přehled, 54 – 55, 66 - 67 Rozsah těžby/výnosy, 68 – 69, 127, 141 Ropné písky, 66 Rose, David J., 35 Rossin, A. D., 35 Rozklad a sekvestrace CO2, 76, 78 - 79 Rozpočtový výbor amerického Kongresu, 97 Roztok amoniaku při zachytávání CO2, 83 Rub al-Chálí („Pustá končina“), 66 Rudin, A., 20 Rusko, 41, 76 Rybí odpad při výrobě biopaliv, 102 Rychlé množivé reaktory chlazené tekutým kovem, 37 - 39 Rychlost elektrických/hybridních vozidel, 22 – 23, 25 Rychlost větru v blízkosti země, 106 – 108, 112, 113 Řasy, 80 Salah, ložiska zemního plynu, 84 San Joaquin, oblast, 64 obr. Saskatchewan, Kanada, 66, 84 Satelity a jaderná energie, 34 Saudi Aramco, 71 Saúdská Arábie, 17, 18, 66, 68, 71 Scientific American, 63, 133 Sdružení kanadských producentů ropy (Canadian Association of Petroleum Producers – CAPP), 68 Sdružení pro studium ropného vrcholu (ASPO), 57 Seaborg, Glenn, 34 Sebring-Vanguard, CitiCar, 24 Sečuánsko, provincie, 117 Sedimentární pánve, 66 Sekvestrace CO2 Nedostatky v přístupech, 86 - 90 Obecný přehled, 55, 75 - 76 Poučení a politické souvislosti, 138 - 139

Přirozený proces, 76 - 81 Technická řešení, 81 - 86 Vs. Strategie k zamezení, 138 - 139 Výroba v uhelných elektrárnách, 17 Zachycování a sekvestrace CO2 (CCS), 83 - 86 Sekvestrace uhlí a oxidu uhličitého, 79 - 80 Seminář o alternativních energetických strategiích, 62 - 63 Separace CO2 z ovzduší, 82, 83 Separace z ovzduší, 82 - 83 Serpollet, Leon, 22 Severní Dakota, 74, 84 Severozápadní Evropa, větrná energie, 106 Shapouri, H., 94 Shoreham, jaderná elektrárna, 36 Shrabování slámy do řad, 100 Schneider, K., 28 Schumacher, Ernst F., 45, 48 - 50 Simmons, M. R., 72 Skupina Renault-Nissan, 27 Sky WindPower společnost, 109 Sláma-zrno, poměr, 99 Slané akvifery při sekvestraci CO2, 83 - 86 Sleipner West plošina, 84 Smart auto, 25 Sociálně ekonomické motivace a přeměny energie, 137 Socolow, R., 117 Sokhansanj, S., 99 Solarbuzz, 130 Solární energie Alternativní energie , 44, 47 - 48 Emise CO2, 136 obr. Podíl energie, 127 Solarpark, solární park, 18 Soodak, Harry, 38 Sørensen, B., 47 Sovětský svaz, 39 Spalovací cykly, 29 Spalovací motory, 125 Spodní pohraničí, 34 Společnost National Union Electric , 24 Sportovní vozy typu SUV, 14, 27 - 28 Spotová cena elektřiny, 115 Spotřeba energie (na obyvatele), celkově, 59 obr., 60 Spotřeba paliva, automobily


REJSTŘÍK

Evropští výrobci, 103 Politika USA, 12 – 14, 72, 81, 91 – 92, 103 Srovnání elektromobilů/hybridních automobilů a benzínových aut, 28 - 29 Zásoby paliva, 71 - 72 Závislost na rafinovaných palivech, 134 Zvyšující se, pevná paliva, 29 - 31 Standardizovaná průměrná efektivita využití paliva v amerických automobilech (CAFE), 12, 13 obr., 72, 81 Stanley, Francis, 22 Stanley, Freelan, 22 Stanley, parní automobil, 22 Stávající zdroje energie, 28 Steen, P., 48 Stíny, sluneční, 18 Stláčení páry – metoda těžby, 67 - 68 Stlačený superkritický oxid uhličitý, 85 Strauss, Lewis L., 32 - 33 Středně těžká ropa, 66 Sucho a sekvestrace CO2, 78 Sun Microsystems, 98 Suncor, 67 Superkritický CO2, stlačený, 84 - 85 Superphénix, reaktor, 39 Supravodiče, 16 - 17 Surová ropa Dovoz, závislost, 12 – 13, 122 Emise CO2, 136 obr. Podíl energie, výroba elektřiny, 122 Podíl, energetická síť, 73 Společenská závislost, 54 - 55 Viz také Výkyvy cen ropy, Ropné písky, OPEC (Organizace zemí vyvážejících ropu), Teorie ropného zlomu SUV vozidla (sportovní užitková vozidla), 14, 27 - 28 Symposium elektromobilů, 24 Syncrude konsorcium, 67 Synthetic Genomics, 121 Szilard, Leo, 38 Šíření jaderných zbraní, 40, 44 Španělsko, 109, 117 Špičkový výkon a elektrická auta, 30 Štěpní, jaderné, 12, 17 – 18, 28 – 29, 32, 34, 41, 43, 114, 118, 135 – 136 Švédsko, 87


Švýcarský Federální technologický institut (ETH), 73 Tak levná, že se nevyplatí ji měřit – mýtus, 21, 32, 136 Tango (automobil), 25 Technologické inovace Alternativní energie, 45 – 46 Konkurenční technologie, 134 - 135 Mýty, obecný přehled, 16 – 17, 21 - 22 Nerealistická očekávání, 135 - 136 Záležitost dostupnosti a spolehlivosti, 135 Závazky, poptávka po ropě, 69 - 70 Technologie integrovaného zplyňování, kombinovaný cyklus (IGCC), 85 - 86 Tektonická deska Juan de Fuca, 81 Tekutý sodík, 38 Teller, Edward, 41 Teng Siao-pching, 48 Teorie Gaia, 40 Teorie ropného zlomu Apokalypsa, 14, 57 – 58, 138 Nekonvenční ropné zásoby, 66 - 69 Obecný přehled, 54 - 55 Poučení a politické souvislosti, 138 Předpovědi produkce, 60 - 65 Reálné celosvětové zdroje, 65 - 66 Scénáře budoucí produkce, 69 - 72 Závěry, 72 - 73 Teplotní rozdíly při výrobě elektřiny, 18 - 19 Terorismus, jaderný, 40 Terra Preta, půda, 79 Terraformace prostřednictvím jaderné energie, 34 Tesla Model S (automobil), 27, 30 - 31 Tesla Roadster (automobil), 25, 26 - 27 Texas Ložisko solanky, 87 Potrubní síť, 83, 85 Ropné zdroje, 60, 64 - 65 Výroba elektřiny z větru, 108, 112, 115, 121, 132 Těžba Jaderná zařízení, 34 - 35 Minerální karbonizace, 81 - 82 Těžba ropných písků, 66 - 67 Uhlí, 17 Uran, 41 Voda, 95

REJSTŘÍK

Těžba in situ, 67 - 69 Těžba podporovaná trvalým vtláčením vodní páry, 67 - 68 Těžba ropy na volném moři, 66 Těžba ropy na volném moři, 66 Těžební techniky (ropné písky), 66 - 68 Thomas, S. R., 100 Three Mile Island, 40 Tillerson, Rex, 71 Timanské vrchy a Pečorská nížina, 66 Tlakovodní reaktor, 34, 37 - 38 Topné oleje, 28 Tornáda, 116 Toyota Prius, 29 Tréguer, P., 80 Trhy s elektřinou, 115 - 116 Tropická biodiverzita, 17 Tropické deštné pralesy, 77 Troposférická teplota, kontrola, 19 Troposférický ozón, množství, 78 Tryskové proudy, větrné elektrárny, 56, 109 Tři soutěsky, vodní elektrárna, 50 Turbíny, parní, 126 Turbíny, větrné Bouřky, problémy, 115 - 116 Nároky na údržbu, 118 Rozestupy, 112 Vývoj, 108 - 109 Životnost, 118 Viz také Výroba elektřiny z větru U.S. Postal Service, 24 Účinnost Elektrická auta, 29 – 30 Fotovoltaické články, 129, 130 obr. Mýty o spotřebě elektřiny, 20, 21 Výroba biopaliva, 94 – 95, 96, 100, 103 Výroba elektřiny, 29 Výroba tepla, 18 Viz také Spotřeba paliva, automobily Uhelné elektrárny Emise CO2, 136 obr. Nepříznivé názory, 54 Podíl energie, 28 – 29, 121 – 122, 124, 125 Roční využití jaderných reaktorů, 39 Udržitelnost, 17 Viz také Sekvestrace CO2, Energetické proměny!

Uhlíková náročnost, 92, 135 – 136, 139 obr. Uhlík ukládaný v kořenových systémech, 78 Ukládání oxidu uhličitého do čediče, 81 Ukrajina, 40 Úložiště oxidu uhličitého, 76 Umělá inteligence, 16 Úprava vodní párou, CO2, 81 Uran, 37 – 38, 39 Úrovně slunečního záření, 50 – 51, 109 Úspory z centralizovaných a decentralizovaných energetik, 49 - 51 Ústav pro provoz vesmírných systémů, 18 Útok na World Trade Center, 40 Valley-Filling metoda – využití přebytečného výkonu během doby s nízkou poptávkou, 28 Vanguard-Sebring CitiCar, 24 Vanity Fair, 25 Variabilní řízení ventilů, 28 Vegetace jako úložiště CO2, 76 - 78 Velká Británie, 33, 39, 69 Velké pláně v Severní Americe, 106 Velký skok vpřed (Great Leap Forward), 48 Velmi těžká ropa, 66 Venezuela, 55, 66, 67 Venter, Craig, 121 VeraSun, 94 Vesmírné cesty a jaderná energie, 34 Vícepřechodové monokrystalické solární články, 130 - 131 Vodík jako palivo, 19 – 20 Volt (automobil), 25 - 27 Vozidla poháněná párou, 22 Vozidla, Viz Elektromobily, Benzínové motory Výkyvy ceny ropy Elektromobily, vliv, 24, 26 Nedávné nápady na změnu, 121 Obecný přehled, 42705 Teorie ropného zlomu, 62, 69 - 72 Těžba nekonvenční ropy, 54 – 55, 68 Výroba elektřiny z jádra, vliv, 14, 34 – 35, 40 Vývoj biopaliv, 91, 94, 97 Vypírky/vypírání, 35, 83 Výroba bioetanolu Alternativní energie, 46 Kapalné pohonné látky, 93


REJSTŘÍK

Negativní dopady, 97 Obecný přehled a historie, 91 - 93 Podíl na produkci, 127 Poučení a politické souvislosti, 140 Z celulózy, 97 - 103 Z cukrové třtiny, 91, 96 - 97 Z kukuřice, 93 - 96 Ze zbytků plodin, 79 Výroba bioetanolu z celulózy, 98 - 103 Výroba bioetanolu z cukrové třtiny, 91, 96 - 97 Výroba bioetanolu z kukuřice, 93 – 96, 140 Výroba biopaliv Alternativní energie, 44 – 45, 47 Kapalná paliva, 93 Obecný přehled a historie, 91 - 93 „Obnovitelné“ mýty, 56 Otázky životního prostředí, 19, 95, 96, 98 - 99 Poučení a politické souvislosti, 139 - 140 Závěry, 102 - 103 Viz také Výroba bioetanolu Výroba bioplynu, 48 – 49, 50 Výroba elektřiny z jádra Emise CO2, 136 obr. Expanze, 33 - 35 Lovinsovy námitky, 44 Mírovém využití , 34 Mýtus – „tak levná, že se nevyplatí ji měřit“, 19, 21 - 22 Podíl energie, 28 – 29, 124 - 125 Pokles, 35 - 37 Poučení a politické souvislosti, 135 - 137 Radioaktivní odpad, 39, 40, 41, 87 - 88 Sekvestrace CO2, 81 - 82 Současný výhled, 40 - 41 Výhled do budoucna, 41 - 42 Vývoj množivého reaktoru, 37 - 39 Znovuobjevení, 17 - 18 Výroba elektřiny z větru Alternativní energie, 46, 47 - 48 Emise CO2, 136 obr. Energetická hustota, 112 - 113 Integrace do distribuční sítě, 116 - 117 Limity, obecný přehled, 110 - 111 Pickensův plán, 121 - 122 Podíl energie, 29, 116 – 117, 127 Potenciál, 109 - 110 Poučení a politické souvislosti, 140 - 141


Studie Archerové a Jacobsona, 106 - 108 Výhled do budoucna, 117 - 118 Výkyvy v dodávkách, 113 - 116 Využitelné kapacity, 111 - 112 Vývoj, 108 - 109 Zdroje vs. rezervy, koncepce, 55 - 56 Výroba tepla Viz Množivé reaktory, Geotermální energie Výroba v elektrárnách s kombinovanými cykly, 86 – 87, 134 Výroba v papírenském průmyslu, 46 Výroba zemního plynu Benzín, náhrada, 121, 132 Emise CO2, 136 obr. Kapaliny, 66 Podíl energie, 28 - 29 Vozidla, používání, 121 Zvyšující se spotřeba, 54 – 55, 71, 73 Vytěžitelnost ropy, 64 Využitelná kapacita, 111 - 112 Watt, James, 125 Weinberg, Alvin, 38 Westinghouse Electric, 38 Weyburn, ropné pole, 84 Wind Force, 117 Xylóza, 101 Yucca Mountain, 87 Zagros, pohoří, 66 Zachycování a sekvestrace CO2 (CCS), 83 - 86 Záchytné věže CO2, 82 - 83 Zalesňování, 76, 78 Západní pobřeží Skotska, naleziště ropy, 66 Západosibiřská rovina, 66 Zavedené hnací stroje, 125 - 126 Zážehové systémy, 29 Zbytky plodin, 17, 79, 99, 97 - 100 Viz také Výroba bioetanolu z celulózy Zdravotní otázky Hladiny CO2, 87 Metody sekvestrace CO2, 87 - 88 Výroba jaderné energie, 40, 41 Zvířecí odpad při výrobě paliva, 102 Viz také Nekonvenční ropa, Teorie ropného zlomu Zdroje ropy, obecný přehled, 17, 65 - 66 Zdroje vs. rezervy, koncepce, 55

REJSTŘÍK

Zemědělský odpad Alternativní energie, 43, 44 Výroba bioetanolu, 98, 99 Výroba bioplynu, 47, 48 Zemědělství Správa fytomasy, 17, 79, 98 - 100 Správa plodin, 76, 77, 94, 95, 98 - 100 Tažná zvířata, nahrazení, 126 Výroba jaderné energie, 34, 35 Zalesňování, 76, 78 Viz také Výroba bioetanolu Zesítěný polyetylen (XLPE), 131 Ziegler, Jean, 97 Znečištění Dusíkatá hnojiva, 94 - 95 Elektromobily, motivace, 24 - 25 Spalování cukrové třtiny, 96 - 97 Uhelné elektrárny, 54 Veřejné povědomí, 12 Větrné turbíny, 110 Znečištění ovzduší z dusíkatých hnojiv, 95 Znehodnocení krajinného rázu, 110 Zooplankton, 80 Zuhelnatělá biomasa, 79 Zvětrávání minerálů, 81 - 82 Zvířecí odpad při výrobě biopaliva, 48, 102 Zvířecí tuk při výrobě biopaliv, 102 Železo při sekvestraci oxidu uhličitého, 80 – 81


O AUTOROVI

O AUTOROVI Václav Smil je profesorem na Fakultě environmentálních studií při University of Manitoba ve Winnipegu a člen Kanadské královské společnosti. Ve svém víceoborovém výzkumu se zabývá energetickými systémy (zdroji, přeměnou energie, vlivy), změnou životního prostředí (zejména globálními biogeochemickými cykly), historií technického pokroku a spojitostí mezi energetikou, životním prostředím, potravinami, ekonomikou a obyvatelstvem. Je autorem třiceti knižních titulů a více než tří set odborných článků v dané oblasti. Intenzivně přednáší na mnoha místech v Severní Americe, Evropě a Asii.


Fakta a mýty o energetice Jak vrátit debatu o energetice zpátky na zem. Václav Smil

Recommend Documents