Nové a skoro neuvěřitelné zdroje energie stačí uvidět a využít
V našem volném seriálu pokračujeme náměty na vynálezy. Hlavně náměty na zdroje energie, kterých je všude plno, jen je uvidět a využít. Dneska se zkusme zabývat využitím moči. Představte si, že jde o surovinu, kterou několikrát denně produkuje 5 mld. lidí. Tedy jde o nikdy nevysychající zdroj. Prvoplánově se nabízí několik nápadů. Využívání moči jako hnojiva nebo jako chemické látky, která bude produkovat energii. Jen na těchto dvou použitích se může „živit“ tisíce firem. A jak to může fungovat?
Již v roce 2011 jsme se mohli v tisku dočíst, že badatelé ze Západoanglické univerzity v Bristolu přišli na skvělý nápad.
S využitím technologie mikrobiálních baterií (Microbial Fuel Cells, MFC) se jim podařilo přímo z lidské moče získávat elektrickou energii. Podnětem pro výzkum v této netradiční oblasti byl podle vědců fakt, že při produkci neuvěřitelných 6,5 bilionů litrů této kapaliny ročně se jedná o alternativní zdroj energie, který si přímo říká o masové využití.
MOČOVÉ NABÍJEČKY
Například na stránkách Ekologického bydlení. cz jsme se mohli dočíst, že sestavením tří MFC článků složených ze dvou 25ml nádobek v roli anody a katody a jedenácti rezervoárů, odkud byla přečerpávána čerstvá moč, a recirkulační nádrže, sloužící k udržování stálé hladiny, se podařilo produkovat stálý elektrický proud až 2,9 miliampérů na metr čtvereční. Zmíněný vědecký tým pomocí experimentů dva roky zkoumal, jaké je optimální množství moči k zapotřebí efektivní výroby energie. Energetická účinnost konverze totiž kolísá podle množství tekutiny, a dosahuje maximálně 65–70% efektivity. Jeden z výzkumníků – Ioannis Ireopoulos tvrdí, že s roční produkcí v řádu bilionů litrů může tahle technologie změnit svět. Říká: „Související dopad pro nakládání s odpadními vodami je jen první krok. Tato studie ale může změnit celé paradigma, s jakým lidstvo přemýšlí o odpadech.“
Nasazení zařízení do praxe by přitom nebylo nijak drahé. Keramické články včetně elektrod a sběračů proudů by mohly stát jednu libru za kus. To je důkaz, že technologie je ekonomicky životaschopná, dodávají vědci z britské univerzity.
Poslední články na téma „močových nabíječek“ jsou z roku 2013 (http://www.novinky.cz/ internet-a-pc/mobil/308111-moc-jako-zdroj-elektriny.html). Od té doby se o nich moc nepíše, patrně je trh nepřijal, protože jsou náročné na doplňování, a mnohým lidem to zatím může připadat nechutné. Až se technologie s močí více rozšíří, přijde mimořádně zdařilý design výrobku a promyšlený koncept využívání moči, budou ji lidé brát jako požehnání a ne odpornou tekutinu.
ZÁCHODOVÁ MINIELEKTRÁRNA
Výzkumníci šli ještě dále a zkonstruovali toaletu, která dokáže levně přeměnit lidskou moč na elektřinu. Toaleta by mohla najít využití například v uprchlických táborech nebo v každém rodinném domku, protože to může (spolu s fotovoltaikou, tepelnými čerpadly a spalováním fekálií), z části či úplně, učinit rodinu nezávislou na vnějších zdrojích. Technologie využívající moč při výrobě elektřiny se vyvíjí již zhruba třicet let. Vědci věří, že by mohla najít využití nejen v zemích třetího světa. Že odpad nemusí nutně znamenat ekologickou zátěž a může být užitečný, vědí například ve Švédsku, kde až 50 % odpadu slouží jako palivo při výrobě elektřiny.
V jihozápadní Anglii se z města Bath dopravíte na letiště v Bristolu autobusem poháněným pomocí biometanu – vyráběného z potravinového odpadu a z fekálií. Zmínění vědci z bristolské University of the West of England nyní (2015) přišli s dalším zajímavým řešením: sestrojili záchod, který dokáže zpracovávat lidskou moč a vyrábět z ní elektřinu. Základem záchodové elektrárny je speciální zásobník, sloužící jako mikrobiální palivový článek (MFCs). V něm se nachází bakterie, využívající moč pro svůj růst a vyrábějící elektřinu.
MFC s články jsou velmi levné, jeden stojí zhruba 35 až 40 korun a kompletní záchodová elektrárna vyjde zhruba na 30 000 korun. Vědci věří, že by toalety vyrábějící elektřinu mohly najít uplatnění v nemocnicích, lázních, restauracích, školách, firmách, úřadech, kasárnách, ve vlacích, letadlech apod. Veřejné záchodky by mohly vyrábět energii pro svůj vlastní provoz a nejbližší okolí.
VYNIKAJÍCÍ SUROVINA PRO ZEMĚDĚLSTVÍ
Chemické toalety stojí nemalé peníze a pro trvale udržitelné hospodářství nemají žádný význam. Oproti široce rozšířenému přesvědčení lidská moč není jen nepotřebnou odpadní látkou. Naopak, moč zdravého jedince je ihned po vyčůrání sterilní, a navíc obsahuje např. čpavek, řadu vitaminů, bílkovin či aminokyselin. Problémem je jen to, že většina lidí se nedokáže oprostit od představy, že tato tekutina představuje něco nečistého, případně škodlivého.
Finští vědci v městě Kuopio testovali, jak lidská moč ovlivní úrodu. Podle jejich názoru, zveřejněného v roce 2010 v odborném časopisu Journal of Agricultural and Food Chemistry, je používání lidské moči způsobem, jak dosáhnout lepší úrody, a přitom šetřit přírodní zdroje.
Finští vědci se pustili do pěstování krmné řepy, přičemž jejich cílem bylo otestovat, zda a nakolik je dusík, vylučovaný živočichy v podobě močoviny, rostlinám prospěšný. A proč právě dusík? Rostliny ho totiž potřebují kvůli svému růstu.
Při pokusu byla řepa vyseta na čtyři záhony. Jeden byl hnojen minerálním hnojivem, druhý močí smíchanou s dřevěným popelem, další jen močí a poslední záhon nehnojili vůbec. Jaký byl výsledek? Řepa, kterou hnojili pouze močí, narostla o deset procent více než řepa hnojená minerálním hnojivem. Řepa hnojená směsí moči s popelem dokonce vyrostla o sedmadvacet procent více. Znalost tohoto výzkumu by mohla posloužit všem pěstitelům, kteří myslí ekologicky a jsou odvážní.
JAK SE TĚCHTO NÁPADŮ CHOPIT?
Oba způsoby využití moči jsou vyzkoušené a životaschopné. Konstruktéři a vývojáři v různých firmách mohou najít vhodné konstrukční pojetí nabíječek či domácích elektráren tak, aby jejich používání připadalo uživatelům hygienické, kulturní, zajímavé a pokrokové. Mám dojem, že přenosné nabíječky na mobily i notebooky nebudou tolik lákat – právě z důvodu kulturních předsudků a dostupností běžných nabíječek. Navíc zlepšování kapacity baterií snižuje atraktivitu „močových nabíječek“. Odpor k moči je v naší kultuře velký a je neustále přiživován. Vezměte si letité reklamní masáže výrobců desinfekčních prostředků na toalety, kteří nám neustále ukazují animace miliard příšerných bakterií, které je třeba vraždit, protože nás mohou zabít.
Patrně používání minielektráren v restauracích, hotelích, nemocnicích, úřadech a firmách bude mnohem snadnější, pakliže to nebude vyžadovat náročné stavební úpravy a designově hezky pojatá mikroelektrárna se jen připojí na odpadní systém pisoárů a toalet. Když provozovatelé budov (facility management) poznají, že počáteční nevelká investice jim přinese znatelné úspory na energiích, koncept se rychle rozšíří.
Mnohem snadnější využití moči by mohlo nastat v zemědělství. Pokud by se ve velkých budovách shromažďovala v tancích moč, a místní zemědělci by si ji kupovali a přečerpávali do vlastních cisteren, mohly by se nechemicky zvýšit výnosy zeleniny, obilovin i zrnin nejen pro všechny zemědělce, ale také pro vertikální farmy, jež se v megapolích začínají prosazovat. I v tomto „zemědělském“ řetězci si mnoho firem může najít svou parketu a hodně vydělat. Je to jen o odvaze být první, o přesvědčovacích kampaních a skvělém marketingu. Navíc firma může získat kredit, že rozumně využívá „odpadní produkty“ a naplňuje myšlenky přírodního kapitalismu.
CO NEVÍME O MOČI A MĚLI BYCHOM
Průměrný dospělý člověk vyprodukuje za jediný rok na pět set litrů moči. Málokdo ví, že čerstvá moč neobsahuje choroboplodné zárodky ani nesmrdí. Za její charakteristický odér jsou odpovědné vzdušné či povrchové mikroorganismy, jež ji kontaminují. Výraznější pach moči vzniká při onemocněních, při vyšším příjmu mineralizované potravy nebo nápojů a nedostatečném příjmu vody. Přeměnou moči na využitelný zdroj se vědci zabývají již dlouho: výsledkem jejich výzkumu jsou přístroje, které mění lidskou moč na pitnou vodu.
PhDr. Karel Červený, MSc., MBA