Ako to vidím ja

            K napísaniu tohto článku ma podnietili pozitívne príspevky, v diskusii k článku Protesty v Prahe: Všetko je drahé! – Debata – Pravda, diskutérov pod nickami „lipka“ a „Strange Uncle“. Druhý diskutér dáva konkrétne otázky, nuž dávam k nim zopár konkrétnejších informácií, aby si čitatelia mohli lepšie ozrejmiť, „o čom točím“. –

Vodík ako energonosič

            Pri položení otázky mal „Strange Uncle“ zrejme na zreteli fakt, že vodík sa – pre svoje špecifické vlastnosti, vyplývajúce z veľkosti jeho atómu, resp. molekuly – nehodí na využitie podobným spôsobom ako, napríklad, zemný plyn.

            Pri praktických skúškach primiešavať plynný vodík k zemnému plynu, ktoré sa robili v juhovýchodnej Ázii (už som zabudol, kde presne) sa potvrdili očkávania odborníkov, že vodík spôsobil skrehnutie rozvodných potrubí. To je hádam jediná objektívna príčina, ktorá „von Ursulu de Brusel“ s celou jej slávnou Európskou komisiou odradila urobiť ďalšiu „koninu“ a nariadiť členským krajinám Európskej únie podobne primiešavať „zelený (či modrý?)“ vodík do existujúcej európskej plynofikačnej siete.

            Napriek tomu je vodík energonosičom, pretože pri jeho spálení vo vodíkovom horáku sa uvoľní rovnaké množstvo (tepelnej) energie, ako bolo spotrebované, napríklad, pri rozklade vody elektrickým prúdom, t.j. pri elektrolýze. Elektrolýza vody je síce nergeticky náročná (a preto aj primerane drahá), ale ekonomickú bilanciu elektrolýzy teoreticky môže čiastočne vylepšiť lacnejší elektrický prúd z veterných elektrární (alebo iných alternatívnych zdrojov), pri ktorom nepredstavuje ani nestálosť ich výkonov podstatný problém. Podstatnejším problémom by bola akumulácia takto vyprodukovaného vodíka vo vodíkojemoch, kde by musel čakať na ďalšie využitie, a spôsob jeho prepravy na miesta využitia. Ak by sa mal  skvapalňovať alebo stláčať na vysoké tlaky, vyplytvalo by sa pritom veľa inej energie.

            Vodík ako prostriedok na zvýšenie účinnosti elektrární

            Tieto problémy odpadajú pri využití mojej myšlienky – využitia tepelnej energie odpadového tepla na rozklad (ale nie elektrolýzou) vody na plynný vodík a kyslík.

O tejto možnosti nemajú zatiaľ „šajnu“ ani odborníci. Napríklad, aj z Úradu priemyselného vlastníctva SR v Banskej Bystrici mi (v súvislosti s konaním vo veci patentovej prihlášky PP 125-2020) napísali, citujem: „Zo strany úradu pretrvávajú pochybnosti o tom, že vodu …  je možné rozložiť termolyticky pri teplote do 100°C, hoci aj za prítomnosti … (ktorá nie je pripojená na zdroj elektrického prúdu). Tromi bodkami po sebe sú nahradené detailnejšie informácie, na ktorých zverejnení v tomto priestore nemám – z pochopiteľných dôvodov – zatiaľ záujem. Ale nemal by som problém detailnejšie hovoriť, napríklad, na verejnej prednáške pred odborníkmi.

V trojriadkovom odseku, ktorý bezprostredne predchádza uvedenej citácii, je uvedené:

„Podľa § 40 ods. 2 patentového zákona, v prípade pochybností môže úrad vyzvať prihlasovateľa, aby predvedením predmetu prihlášky alebo iným vhodným spôsobom preukázal jeho využiteľnosť. Ak prihlasovateľ využiteľnosť nepreukáže alebo výzve nevyhovie, platí, že predmet prihlášky nie je využiteľný.“ Koniec citácie.

Tak som sa (v dobrom) „naštval“ a zatelefonoval som na uvedené číslo do Banskej Bystrice. Panej, ktorá so mnou jednala, som navrhol, aby mi určili termín, kedy sa môžem k nim dostaviť, aby som im osobne predviedol – v laboratórnom merítku (t.j. bezpečným spôsobom) – vznik bubliniek vodíka a kyslíka, vznikajúcich rozkladom vriacej (alebo aj menej horúcej) vody.

Zmohla sa však iba na námietku, že ako ona rozozná bublinku vodíka a bublinky kyslíka, že ona je len úradníčka. To je váš problém, že ste si dali možnosť predvedenia vynálezu do zákona, a pritom nie ste schopní odborne posúdiť predvádzané.

Odvtedy je už dobre vyše mesiaca ticho. Ulicami slovenských miest, dedín a dediniek sa pomaly plazia dôsledky energetickej krízy, no asi s výnimkou Švermovej ul. 43 v Banskej Bystrici.

Prosím čitateľov o prepáčenie, že som si dovolil túto malú odbočku od témy. No nemôžem si pomôcť – s témou to súvisí. Aj tu sa ukazuje slovenská bieda ohľadom inovácií.

Ako pri všetkom inom, aj rozklad vody na vodík a kyslík pomocou tepelnej energie tzv. odpadového tepla, je technicky najrealizovateľnejší a ekonomicky najvhodnejší tam, kde sa trvalo nachádzajú „masívne“ zdroje tzv. odpadového tepla. Najväčšími producentmi takéhoto tepla sú elektrárne. Je jedno, či klasické tepelné alebo atómové elektrárne, lebo v obidvoch sa premieňa (len rôznym spôsobom vyprodukované) vysokopotenciálové teplo na elektrickú energiu.

Vysokopotenciálové teplo je teplo s vysokou teplotou – tomu zodpovedá stupeň prehriatosti vodnej pary a jej tlak, ktorým pôsobí na turbínu. Toto teplo sa zúžitkuje (približne) z jednej tretiny na produkciu elektrickej energie a dve tretiny sa zmenia na tzv. odpadové teplo.  

V takomto ponímaní možno označiť odpadové teplo ako nízkopotenciálové. To znamená teplo s teplotou na výstupe z parnej turbíny (t.j. cca 100°C), ktoré už ďalej nevieme využiť na nejaké iné technické účely, s výnimkou (diaľkového) vykurovania obytných a iných priestorov, napríklad sušiarní.

Tepelná energia odpadového tepla z elektrární, v terajšom ponímaní predstavuje ekologickú záťaž pre okolité prostredie, pretože jeho teplotu treba chladením znížiť na prijateľnú mieru. Pritom, z energetického hľadiska, stále predstavuje cenný zdroj energie a tým doslova predstavuje neoceniteľný poklad, z ktorého možno ďalej čerpať energiu (teoreticky dvojnásobné množstvo oproti elektrickej energii), ibaže iným spôsobom než ako sme na to zvyknutí.

Aby sme mohli zvýšiť energetickú účinnosť procesov, využívajúcich primárne vysokopotenciálové teplo, musíme prejsť z fyzikálnej oblasti, od zákonov termodynamiky, do oblasti chémie (resp. novovznikajúceho odvetvia fyzikálnej chémie, nie však elektrochémie – napr. galvanistiky).  

Diskutér „Strangle Unce“ sa pýta, ako by sa dali odhadnúť náklady za technické projekty, náklady na technológie, na pracovné sily a na infraštruktúru.

Odpoveď je relatívne jednoduchá. –

Podľa mňa, technické projekty by boli potrebné len v nasledujúcom rozsahu. Keďže množstvá odpadového tepla z elektrární sú obrovské, rozklad vody týmto teplom na plynný vodík a kyslík by musel prebiehať (v závislosti od intenzity rozkladu) v nejakom vodnom bazéne, ktorý by možno dosahoval veľkosť štandardného plaveckého bazéna. Ale miesto pre takýto bazén by sa hádam na pozemkoch elektrární našlo.

Okrem toho, objemy vznikajúceho vodíka a kyslíka by boli ešte väčšie. Zachytávať ich do nejakých špeciálnych plynojemov by bolo nepraktické, nákladné a (možno) aj nebezpečné. Najpraktickejšie by bolo priebežne ich spaľovať, a to buď pod kotlami klasickej tepelnej elektrárne alebo v plynovej turbíne. Druhým technickým projektom by bolo teda zhotovenie týchto (patrične dimenzovaných) potrubí. Koncové zariadenia – plynové horáky alebo turbíny – by mohol dodať ktorýkoľvek špecializovaný výrobca.

Teplota vodíkového plameňa je vysoká (môže dosahovať až 3000°C). Nuž, z pohľadu každého fyzika, sa takto opäť dostávame k vysokopotenciálovému teplu, ktorého časť možno opakovane – systémom per partes, zaužívaným spôsobom premeniť na energiu elektrickú. A tak to môže ísť stále dookola. Ibaže, zvýšenej miere premeny tepla na elektrickú energiu, by zodpovedala potreba ďalších parných turbín a generátorov elektrickej energie.

Potrebe rozšírenia elektrární, čo by iste vyvolalo značné ekonomické náklady, sa možno šikovne vyhnúť znížením tepelného výkonu primárnych zdrojov vysokopotenciálového tepla. V klasických tepelných elektrárňach by postačilo spaľovať uhlie pod menším počtom kotlov, v atómových elektrárňach by postačilo znížiť výkon reaktorov (alebo niektoré celkom odstaviť, na prechodnú dobu). Pri nezmenenom výkone elektrární by sa ušetrilo mnoho paliva, či už jadrového alebo fosílneho pôvodu. Neboli by potrebné ani zmeny prenosovej sústavy elektrickej energie.

Z týchto predstáv možno odvodiť závery o potrebe dodatočného množstva pracovných síl v energetike, resp. o veľkosti potrebných investícií na navrhovanú zmenu.

O týchto možnostiach som mohol informovať aj Richarda Sulíka, ešte vo funkcii ministra hospodárstva. Rovnako štátneho tajomníka Galeka, ktorého som tiež stretol osobne. Lenže, na základe istých skúseností s nimi, som svoj zámer prehodnotil.

Do pozornosti diskutérov

Keďže neviem reagovať na diskusné príspevky čitateľov v diskusiách k článkom na blogoch Pravda.sk, odpovedám diskutérom takto. –

Nicku „Spozabukabuk“ (11.52):

Vzhľadom na hustotu HDPE, ktorá je menšia ako hustota vody (1g/cm3) a hustotu oceľových potrubí (cca 8g/cm3), kde sú atómy železa usporiadané v hustej kovovej mriežke a zrejme medzi nimi pôsobia silnejšie väzbové sily, predpokladám, že vodík by znehodnotil aj potrubia z HDPE.

Nicku „Milan1“ (9:58):

Ja si nie som vedomý nejakej rozsiahlejšej, resp. odbornejšej debaty s vami na uvedenú tému. Vy zrejme ani nemáte predstavu, do čoho vlastne hovoríte. Ak máte názor, že ma ktosi „odpinkal“, ja tiež považujem vaše vami spomenuté príspevky tiež len za „pindy“.

Nicku „jaromb“ (13:08):

Vašej príhode rozhodne nechýba určitá pikantnosť. (Zdá sa mi, že som sa s tým príbehom už kdesi stretol.) Otázne však je, ako súvisí s obsahom tohto článku. Chcete naznačiť, že som rovnaký „blázon“ ako bratranec vašej manželky?

Ak by ste ma chceli považovať za blázna, uvážte. – Z vašich slov vyplýva, že máte technické vzdelanie. Fyzike v ňom určite patrí dôležité miesto. Vo fyzike, ešte významnejšie miesto patrí pojmu „energia“. Tak povedzte, na základe svojho vzdelania, ako je možné, že kinetická energia je relatívna – pretože rýchlosť ľubovoľného pohybu môžeme vzťahovať na ľubovolne zvolenú súradnicovú sústavu – ale, pri zmenách formy energie, sa jej konkrétne množstvo zachováva? Prečo platí zákon zachovania energie? Čo je to zotrvačnosť? – Stavím sa, že to neviete. A ja si dovolím tvrdiť, že to viem, bez obáv, že ma niekto označí za blázna alebo bude podozrievať z „nábehu“ na bláznovstvo. (Už som dôchodca a zreteľne si uvedomujem ubúdanie svojich mentálnych schopností. Ale na „mašľu“ to nie je.) Pol života som sa v svojom okolí presviedčal o platnosti stáročného výroku Michela de Montaigne (1533-1592). Je to na pováženie! Osobne predpokladám, že neviete, ktorý konkrétny výrok tohto renesančného mysliteľa mám teraz na zreteli. Ale na tom nezáleží. Ja sa pre niekoho zadubenosť, s ktorou sa zas a znova stretávam, nezbláznim. Prajem vám pekný deň.    

Nicku „Saalicil“ (19:01):

Hovoríte úplne od veci. Rozklad vody na plynný vodík a kyslík možno uskutočniť len dvomi spôsobmi – elektrolýzou vody, za prítomnosti kyseliny sírovej, hydroxidu sodného alebo iných látok, ktoré vo vode silno disociujú, pomocou jednosmerného prúdu. (Vodík sa uvolňuje na katóde a kyslík na anóde.) Alebo pomocou termolytickej reakcie, kde úlohu jednosmerného prúdu (jeho energie) pri predmetnom rozklade vody nahrádza tepelná energia tepla – ideálne odpadového tepla, ktoré nevieme dnes využiť, a musíme sa ho zbavovať s vynaložením ďalších nákladov.

Ohradzujem sa voči vašim podozreniam, že sa snažím „manipulovať laikov“ tak, že akože „ja-chytrák zohrávam divadlo pre laikov“. Vy ste asi prehliadli elementárny fakt, totiž, že ja stále hovorím o rozklade tekutej vody na dve osobitné plynné zložky – vodík a kyslík – vznikajúcich na dvoch rôznych miestach (ale nie na klasických elektródach), kde potrebnú energiu na rozklad vody predstavuje tepelná energia odpadového tepla. To vy ste  „chytrácky“ „skĺzli“ do roviny obyčajných chemických reakcií, kde energiu potrebnú na (len) vylúčenie plynného vodíka z vody predstavuje chemická energia pochádzajúca z oxidačnej reakcie kyslíka (pôvodom z rozloženej vody) s vhodným prvkom – napr. vami spomenutým železom. Pri termolytickom rozklade vody na vodík a kyslík žiaden „pomocný“ prvok netreba.

Je pre vás tento podstatný rozdiel bezvýznamný? Načo tu v diskusii takýmto nevhodným spôsobom „machrujete“?

Nicku „Zenon“ (15.9., 13:45)

Ospravedlňujem sa za oneskorenú odpoveď, ale nebol som doma a nemal som inú možnosť odpovedať vám, lebo som o vašom diskusnom príspevku nevedel.

 Máte to trochu pomýlené, pán „Zenon“. Staviate na predpoklade, že mám obavy, aby niekto iný nezbohatol na mojich „geniálnych“ nápadoch, a že to je pravá príčina, prečo nepublikujem detailné údaje. Alebo na nejakej mojej ješitnosti. A vcelku mi to máte za zlé.

Nie je pravda ani jedno, ani druhé. Začal som 70-ty rok svojho života, a teda som takrečeno starec nad hrobom. Mne sú už peniaze alebo iné bohatstvo fakticky na prd. Aj tak som neustále hľadal ľudí, ktorí by prejavili aspoň záujem a určitú konkrétnu snahu angažovať sa ohľadom týchto mojich myšlienok. Nečakal som nič veľké, len aby sa rozprúdila verejná diskusia na tému, aký konkrétny prínos by mohli predmetné myšlienky znamenať trebárs len pre nás Slovákov. Potom by ste „zírali“, aké konkrétnosti by som vedel uviesť.

Doteraz sa tak nestalo. Nikto ani prstom nepohol. A možno pohol, ale jeho „hlas“ ignorovali – napríklad v masmédiách, kde majú kecov na rozdávanie – podobne ako môj. Teraz prichádza doba, keď bude každá dobrá rada drahá.

Povedzte úprimne – prečo by som mal konať podľa vašich predstáv? Prečo by som mal „radiť múdrym a pomáhať silným“ (už moja nebohá svokra vravievala: múdremu neraď a silnému nepomáhaj“), prečo by som sa mal „natískať“ tam, kde ma nechcú? Ak ste veriaci, viete, že aj (kdesi) v biblii stojí: „Nehádžte sväté veci psom a perly sviniam…(alebo tak nejako)“.

„Stúpať mi do svedomia“ by ste mali právo až vtedy, keď by ste vy osobne vynaložili pre dobro veci nejakú väčšiu námahu, ako len napísali tento svoj diskusný príspevok.

Ja osobne predpokladám – keďže som svojho času študoval fyziku na Univerzite Komenského v Bratislave – že príčinu totálnej ignorancie mojich myšlienok vystihuje stáročný výrok Michela Montaigne: „So všetkou zodpovednosťou môžem potvrdiť, že existujú dva typy hlúposti. Jedna je negramotná, tá vede predchádza. Druhá je nadutá a povýšenecká, tá prichádza za ňou. Druhý typ hlúposti sama veda plodí a rozvíja, kým ten prvý odstraňuje a zabíja.

Nicku „Zenon“ (19.9., 13:27)

Opäť sa vám ospravedlňujem za oneskorenú odpoveď. – nebol som doma, a inde nemám možnosť sledovať diskusie.

Ja nechcem pomôcť planéte, lebo ona si pomôže sama, vie sa prispôsobiť všemožným podmienkam v priebehu geologických dôb. Stačia jej na to prírodné zákony, ktoré platia so železnou nevyhnutnosťou. Zem sa – prinajhoršom – môže veľmi ľahko zbaviť aj ľudí.

Preto som sa snažil (a aj stále snažím) pomôcť ľuďom. Ale s ľuďmi je to – aspoň nateraz – ako s hriešnikom, ktorý sa spolieha na druhých, pre vlastné dobro koná aj zlo (veď sa vyspovedá a „oľutuje svoje hriechy“, ale poväčšine to nemyslí úprimne, takže je to všetko – predovšetkým jemu – vlastne naprd, kým „nevstúpi do seba a nepolepší sa“, ako mu to prikazuje spovedník).

Ja tento „systém“ nechcem podporovať, pretože by mohol priniesť viac zlého ako dobrého. „Hriešnici“ by sa len utvrdili v presvedčení, že môžu byť krajne sebeckí, a vždy sa nájde nejaký dobrák-chmuľo, ktorý napraví dôsledky ich konania; alebo len prosto využijú jeho dobromyseľnosť – a ide sa ďalej, akoby sa nechumelilo, a to bez ohľadu na väčšinu ľudí, ktorým by ste zrejme (v dobrom úmysle) chceli pomôcť aj vy (cez moje schopnosti).

Poznatky, ku ktorým som sa dopracoval – a mohli by priniesť okamžitý úžitok – skúsim odovzdať ľuďom, ktorí možno sú schopní ich zužitkovať vo väčšej miere, ako sa to doteraz podarilo mne. Aj teraz, napríklad, pracujem so spoločníkom na prototype zariadenia na (ekonomicky veľmi výhodnú) destiláciu mineralizovanej alebo inak „znehodnotenej“ (povedzme morskej) vody na vodu na pitné účely. A možno toho dokážeme spolu realizovať viac.

Nicku „Zenon“ (22.9., 22:34)

Ja vám to poviem inými slovami. – Váš „argument“ znie v podstate takto: Nechcem detailne zverejniť svoje nápady, (hádam) v obave, aby mi ich niekto neukradol, aby niekto iný na tom nezbohatol. Ale tým vraj – ako nositeľ extrémnej formy egoizmu – pripravím ľudstvo o hodnoty, ktoré tie nápady predstavujú. Teda ja som akože egoista, ktorý odmieta vydať poznatky zásadného významu ľuďom, ktorý o ne neprejavujú absolútne žiaden záujem.

Oni sú akože v pohode. Všetko je O.K. Načo by sme mali čo len prstom pohnúť, my nie sme egoisti – my sa stárame len o seba a spôsobom, aby sme pritom vydali zo seba čo najmenej námahy. To ty si ten zlý egoista, ktorý si na čosi prišiel, a nechceš nám to „podobrotky“ vydať, aby sme aj to mohli bezprácne využívať, a ešte k tomu s vedomím, že to je ten správny postoj, ako sa správať k múdrejšiemu a snaživému! To je ale priam príprava cesty pre ešte väčšie zlo, ako ho vidíme vo svete dnes – vládnu „rozdrapenci“, ktorí len sprosto využívajú neschopnosť ľudí (alebo ich nemohúcnosť v situácii, do ktorej ich úmyselne dostali). Vidíme, že absolútne nekompetentní ľudia vedú ľudstvo do skazy. Treba menovať, ktorí?

To sú ale – obrazne povedané – tie psy, ktorým nehodno dávať cenné veci, a sviniam už vonkoncom nie (odvolával som sa uvedenie tejto myšlienky v biblii). Nedočkal by som sa ani obyčajného „ďakujem(e)“.

Kde by bola moja múdrosť, keby som „darebákov“ podporoval v podobnom nevďačníckom postoji? Veď nikto doteraz neprejavil ani zamak záujmu, hoci mnohým naozaj dnes už „tečie do topánok“. Tak prečo aspoň títo chudáci, prečo neprejavia kúsok pudu sebazáchovy a ani sa len nespýtajú, čo prospešného by som im mohol dať? Nepatríte k nim aj vy?

Ja nie som ani zlomyseľný (ani lakomec), ale plne súhlasím so zásadou „múdremu neraď a silnému nepomáhaj“. Pohŕdam ľuďmi, ktorí si myslia, že sú neskonale múdri alebo silní, a pritom je to ďaleko od pravdy.

Dnes je vraj energetická kríza. Čo proti tomu kompetentní robia? Najprv ľudí baláchali kecami o „udržateľnom pokroku“. Po pár fiaskách prešli na drísty o „udržateľnom stave“, aby nakoniec začali kecať o potrebe šetrenia v každom smere, a – ako supermúdri – sa nás ešte snažia poúčať, ako sa to robí – ako sa dá šetriť na kadečom. To je všetko, čo dokážu. Ale spýtať sa, požiadať o radu, to nedokážu.

Samozrejme, že tuším, že tu „karty miešajú“ aj vedátori, ktorí si myslia, že pojedli všetku múdrosť a že okrem ich poznania nemôže existovať nič ďalšie. Preto som naposledy spomenul Michela Montaigne s jeho pozoruhodným výrokom o „nadutej a povýšeneckej vede“, ktorá samotná hlúposť – plodí. Takí mudrlanti prosto (len) predpokladajú, že ja so svojimi tvrdeniami nemôžem mať pravdu.

 V poslednej odpovedi na váš diskusný príspevok som sa zmienil o práci na prototype na získavanie lacnej destilovanej (potenciálne pitnej) vody z vody morskej, ale na to ste vôbec nezareagovali. A pritom, uvedomujete si vôbec, že človek bez dostatku energie môže prežívať trebárs aj v jaskyni (a už vás na niečo podobné aj pripravujú), ale bez vody prežije sotva tri dni?!