Dean Kamen si myslí, že jeho nový Stirlingov motor vám umožní byť nezávislými od elektriny za menej

cez-okno.net 19.07.2014 10:00 Napísal som článok o Davidovi Craneovi – vizionárskom riaditeľovi NRG Energy. Keď som s ním pred pár týždňami išiel na obed, len čo sme si sadli, začal vychvaľovať nový vynález, ktorý má v suteréne. Zariadenie, ktoré dokáže vyprodukovať 10 kilowattov energie, je zásobované zemným plynom a v skutočnosti je staronovým vynálezom – Stirlingovým motorom. Túto novú verziu s názvom Beacon 10 sa podarilo zostrojiť slávnemu vynálezcovi Deanovi Kamenovi po desaťročnom majstrovaní. S Kamenom, ktorý je známy vďaka vytvoreniu vozidla Segway, sa mi podarilo telefonicky spojiť. V rozhovore som sa ho spýtal na zariadenie. „Craneov suterén sme použili na rozšírenie laboratória,“ hovorí Kamen. „Rozhodne to však nie je zariadenie určené pre typickú domácnosť, on však má gigantický bazén a obrovský dom.“  So zariadením Beacon 10 nemusíte mať výčitky pri zohrievaní vody v bazéne. Môže za to vysoký výkon Stirlingovho motora. Prvýkrát ho predstavil škótsky minister Robert Stirling v roku 1816. Zariadenie vo svojej najjednoduchšej forme funguje nasledovne: ide o zapojenie externého zdroja tepla do uzavretého valca, v ktorom cyklické rozťahovanie a stláčanie vzduchu v jeho vnútri poháňa piesty. Na rozdiel od auta, v ktorom je palivo spaľované vo vnútri motora, Stirlingov motor je motor s vonkajším spaľovaním, dokáže pracovať s akýmkoľvek externým zdrojom tepla. Stirlingov motor je tichší ako motor s vnútorným spaľovaním a tiež je výkonnejší, pretože teplo zostáva vo vnútri motora a tak urobí viac roboty, než keď uniká do okolitého prostredia.     Hoci sú Stirlingy vysoko výkonné, „nechytili sa“ preto, lebo im chvíľu trvá, kým sa zahrejú a nedokážu tak rýchlo zmeniť výkon. Preto nie sú vhodné pre autá a nákladné autá, avšak sú ideálne na výrobu elektriny a ohrev vody. Mohli by slúžiť viac ako záložný generátor, záležalo by na cene zemného plynu a mohli by slúžiťaj ako 24-hodinový zdroj energie pre domácnosť alebo podnik. V tomto porazili solárne panely. Kamenov prínos je hlavne v zostrojovaní Stirlinga z tých najlepších a najkvalitnejších materiálov. Začal používať špičkové zváračky, ktoré dávali dokopy kľúčové časti motora vyrobené z exotických zliatin. Nedávno prišiel na to, ako vyrobiť tieto časti ešte precíznejšie, a to za pomoci 3D tlače. Crane hovorí, že kľúčovým prvkom v Kamenovom dizajne je dokonalosť malej plastovej membrány, ktorá vyzerá ako kondóm. Beacon, ktorý váži takmer 680kg a je veľký približne ako práčka, má tiež batériu, ktorá môže byť integrovaná do distribuovaného systému . Aká je Kamenova vízia do budúcnosti pre tieto zariadenia? „No, to jedno, čo má Crane v suteréne je príliš veľké pre priemernú americkú domácnosť, pretože vyrába 10kW, zatiaľčo väčšina z nás spotrebuje len 2kW,“ odpovedá. „Milujem buldozéry, no jeden by som si do svojej garáže určite nedal,“ vtipkuje Kamen. Kamen verí, že okrem majiteľov veľkých sídiel, je Beacon 10 vhodný pre podniky ako práčovne alebo reštaurácie, teda pre také miesta, v ktorých sa využíva veľké množstvo teplej vody. S partnerom NRG Energy zatiaľ uviedli do prevádzky približne 20 takýchto zariadení. Kamen počíta s uvedením do prevádzky počas 18 mesiacov. „Očakávam, že do dvoch rokov ich budú inštalovať špičkoví konštruktéri.“ 10kW modely sú len začiatok. Nebude to trvať dlho a Kamen zhotoví menšiu verziu pripravenú pre komercializáciu. Vo svojom dome v New Hampshire už 4 roky používa 2,5kW Beacon. Prečo najskôr neponúknete menšie verzie? „2kW zariadenie by vyrobilo jednu pätinu energie, ale nestálo by to práve jednu pätinu z ceny,“ hovorí Kamen. Preto sa on a NRG budú spoliehať na prvých zákazníkov s vyspelou technológiou, napr. na vlastníkov Tesly, ktorí kúpia premiérový produkt. Čo sa týka ceny, Kamen si myslí, že 10kW verzie vedia vyrobiť a nainštalovať za približne 10.000$ alebo 1$ za Watt. To by samozrejme nepokrylo náklady na vývoj, výrobnú réžiu ani ziskovú maržu. Bude záležať ako sa rozhodne Craneova NRG, čo si budú za tieto zariadenia Beacon účtovať. Dôležitou súčasťou plánu NRG nie je tieto zariadenia predávať ale prenajímať ich. Prenajímanie zariadení majiteľom bytov a podnikov predstavuje presne ten istý model, ktorý NRG a SolarCity uplatňovali pri solárnych paneloch. Vlastníci bytov si ich prenajmú na 20 rokov a súhlasia s tým, že NRG zaplatia poplatok za kwh, ktoré vyprodukuje ich vlastná strecha. Ak panely vyprodukujú viac „šťavy“, potom NRG zarobí peniaze na tom, že ju predá do siete. A so zariadeniami Beacon chcú skúsiť presne to isté. Akonáhle bude miera prenajímania dosť vysoká, NRG bude schopné poprepájať tucty zariadení v celom regióne. Záležiac na cenách zemného plynu a úrovni dopytu po energii, časom môže dôjsť k tomu, že NRG by vyslala signál všetkým zariadeniam Beacon v regióne, aby prešli na plný výkon a prebytočnú energiu by poslali do siete. „Myslíme si, že by sme v budúcnosti mali byť súčasťou celého systému a zásobovať elektrinou evolúciu mikrosietí.“ Kamen určite nemal v úmysle vytvoriť tento produkt len pre USA. „Rád by som pomáhal rozvojovému svetu,“ hovorí. „A svoj výskum Stirlingových motorov zameral na to, aby dokázal pomôcť zaviesť elektrinu po prvýkrát aj do tmavých kútov sveta. Krása Stirlingu spočíva v tom, že dokáže fungovať na akomkoľvek zdroji tepla. Zapojili sme ho pomocou kravského hnoja v Bangladéši ako aj pri pálení olivového oleja.“ Bol skutočne prekvapený, keď sa Amerika predstavila ako potenciálny trh. „Trvalo 100 rokov, kým bola vybudovaná elektrická rozvodná sieť. Jej jadro je najkritickejšou infraštruktúrou v krajine.“ „Nevedel som, že sieť je čoraz krehkejšia, a že ľudia budú čoraz nervóznejší z hurikánov. A tiež som nevedel, že cena zemného plynu pôjde tak náhle nadol.“ Časom by mala cena týchto zariadení klesnúť. Miera zapojenia by mala byť podobná ako pri ostatných domácich spotrebičoch, ktoré nám predtým tiež pripadali exotické ale dnes sme si ich už osvojili, ako napr. klimatizácia, chladnička, ohrievač vody či ústredné kúrenie, atď. Beacon by časom mohol nahradiť až dva z týchto spotrebičov - pec a ohrievač. Takže o 10 rokov bude mať každý z nás jeden doma? „Povedal by som, že áno. O 10 rokov je pravdepodobnosť, že budeme závisieť od káblov visiacich na konároch stromov asi taká, ako to, že budeme stále zavádzať káblové spojenie pre pevnú linku. Takže takmer nulová.“   Obr. Kamen a jeho Segway   Christopher Helman Zdroj: forbes.com/sites/christopherhelman/2014/07/02/dean-kamen-thinks-his-new-stirling-engine-could-power-the-world/ Preklad: Lucia Urbanová   Súvisiace: Ruskí fyzici realizujú projekt Nikolu Teslu NIKOLA TESLA Výber VOĽNÁ ENERGIA Čistá energia   Autori: Sekcie: Rubriky: Štítky: