Slnko je zložené z vodíka
Pri vysokých teplotách a tlakoch vnútri Slnka sa vodík spája na hélium, pričom sa uvoľňuje energia. Voláme to termoj adrová fúzia. Slnko zohrieva vodu morí a oceánov, tá sa vyparuje, vodné pary stúpajú a tvoria sa z nich oblaky. Z oblakov prší dážď, z dažďa vznikajú potôčiky, z nich rieky. Tečúca voda má energiu, je schopná vykonávať prácu. Striedanie dní a nocí, liet a zím spôsobuje, že teplota vzduchu nie je všade rovnaká. Chladný vzduch je ťažší, je v ňom vyšší tlak. Z miest s vyšším tlakom sa zduch rozťahuje do miest s nižším tlakom. To je vietor, schopný vykonávať prácu. Tisíce rokov využívali ľudia iba obnoviteľné formy energie, predovšetkým životnú energiu. Energiu získanú z jedla spotrebúvali predovšetkým na zabezpečenie jedla. Takto žijú všetky živočíchy okrem dnešného človeka.
Videozáznam z prednášky
Autor: T-Com – www.detskauniverzita.sk
Na úsvite civilizácie človek získal energiu navyše vo forme tepla z horiaceho dreva, n eskôr pribudla životná energia zdomácnených zvierat. Energiou navyše sa praveký človek oddelil od zvierat a mohol sa venovať nielen zabezpečovaniu jedla. Energie navyše však bolo málo, pretože slnečná energia je rozptýlená po celom povrchu Zeme a nie je je dnoduché ju zhromaždiť. Tisíce rokov využívali ľudia len maličkú časť slnečnej energie, pričom inú energiu nemali. Až do konca osemnásteho storočia mali ľudia energiu predovšetkým z jedla. Stačila takmer len na zabezpečenie jedla. Pokrok bol pomalý, životn á úroveň zostávala po generácie rovnaká. Životná úroveň je, že máme veci, ktoré robia život pohodlnejším. Vďaka nim sa môžeme venovať aj inému ako zabezpečovaniu jedla. Na výrobu vecí treba energiu a stroje premieňajúce energiu na prácu.
Kam ide pokrok ľudstva
Stroj premieňajúci energiu na prácu bol objavený koncom 18. storočia. Bol to parný stroj, ktorý na prácu premieňa teplo. Zo začiatku to bolo teplo získané horením dreva. Neskôr začali ľudia získavať teplo pre parné stroje spaľovaním uhlia. Spaľovať uhlie je výhodné, lebo je v ňom viac energie ako v dreve. Stromy rastú pomaly, uhlia môžeme nakopať, koľko potrebujeme.
Od začiatku 19. storočia pribúdali parné stroje, rástlo množstvo vyťaženého a spáleného uhlia. Vyrábalo sa viac vecí, stúpala životná úroveň. Ľudia mali viac energie, mohli sa venovať aj inému ako zabezpečovaniu jedla. Viac sa venovali aj vzdelávaniu a poznávaniu. Rozvíjala sa veda. Aj keď energiu do uhlia dodalo Slnko, nie je obnoviteľná. Lesy, z ktorých vznikli ložiská uhlia, rástli mi lióny rokov a milióny rokov sa premieňali na uhlie. Uhlie sa ťaží dvesto rokov a vystačí ešte na ďalších dvesto. Na obnovenie uhoľných ložísk by bolo treba znova milióny rokov.
Ešte výhodnejšou formou energie je ropa, ktorú začalo ľudstvo využívať pred st o rokmi. Z ropy sa uvoľní viac tepla ako z uhlia a dostaneme ju zvnútra Zeme ľahšie ako uhlie. Pred sto rokmi bol objavený aj stroj premieňajúci energiu z ropy na prácu. Bol to výbušný motor, ktorý je dnes v autách. Ropy bolo veľa a bola lacná. Vďaka rope rástlo množstvo spotrebovanej energie v dvadsiatom storočí ešte rýchlejšie, ešte rýchlejšie rástla životná úroveň. Život ľudí sa dnes mení v priebehu jednej generácie. Energiu do ropy tiež dodalo Slnko a tiež nie je obnoviteľná. Vznikala milióny rokov prem enou uhynutých morských živočíchov. Ťažíme ju sto rokov a vystačí už len na päťdesiat rokov. Podobnou formou energie je zemný plyn. Vznikal milióny rokov premenou odumretých rastlín a živočíchov a tiež ho spaľujeme oveľa rýchlejšie, ako sa tvorí. Zemného p lynu nám zostáva na asi stopäťdesiat rokov.
Aj pre budúce generácie
Životná úroveň závisí od množstva energie. Osemdesiat percent energie získavame spaľovaním uhlia, ropy, zemného plynu. Životná úroveň väčšiny ľudstva je podstatne nižšia ako napríklad tá naša v Európe. Miliardy ľudí chcú tiež žiť tak ako my. Potrebujú viac energie. My sa tiež chceme mať lepšie. Potrebujeme viac energie. Budeme spaľovať viac uhlia, ropy, zemného plynu? Onedlho sa minú. Čo potom? Dovtedy azda niečo vymyslíme.
Riešením môže byť termojadrová fúzia. Budeme mať navždy dostatok energie, ak si vytvoríme vlastné slniečko, dodávajúce energiu uvoľňovanú pri spájaní vodíka na hélium. Riešenie nepríde samo. Musíme vynaložiť veľa prostriedkov na vzdelanie a výskum. Riešenie môžu nájsť len veľmi dobre vzdelaní fyzici, matematici, inžinieri. Kým riešenie nájdeme, musíme si ochrániť Zem. Vrstva vzduchu okolo Zeme funguje ako strecha skleníka. Jej dôležitou zložkou je oxid uhlíka, ktorý vzniká aj pri horení uhlia, ropy a plynu. Čím ho je vo vzduchu viac, tým je na Zemi teplejšie. Za posledných dvesto rokov sa množstvo oxidu uhlíka vo vzduchu zvýšilo takmer o polovicu a na Zemi sa otepľuje. Keď budeme ďalej spaľovať uhlie, ropu a plyn, bude sa otepľovať ešte viac. Ak otepľovanie nezastavíme, dôjde k vážnym zmenám podnebia ohrozujúcim život na Zemi.
Ako spomaliť otepľovanie
Otepľovanie možno spomaliť, ak sa bude spaľovať menej uhlia, ropy a plynu. Energie však potrebuje ľudstvo čoraz viac, pretože chce lepšie žiť. Čo môže robiť? Môže oveľa viac využívať slnečnú energiu, aj keď jej zhromažďovanie je drahé. Energia z uhlia, ropy a plynu je zatiaľ niekoľkonásobne lacnejšia.
Jedinou lacnou formou slnečnej energie je vodná energia, ktorú zhromažďuje sama príroda. Je to najviac využívaná forma slnečnej energie a jej podiel na celkovej spotrebe energie môžeme ešte zvýšiť.
Ďalšou formou slnečnej energie je veterná energia. Energia z vetra je drahšia ako energia z ropy. Jej cena môže klesnúť vďaka výskumu nových materiálov a technológií. Veľkou nádejou sú slnečné články, ktoré premieňajú na elektrinu slnečné svetlo. Môžu dodávať energiu budovám, ak sú umiestnené na strechách a stenách. Budovy spotrebúvajú až tretinu všetkej energie. Ak všetky vybavíme slnečnými článkami, výrazne znížime produkciu oxidu uhlíka. Zatiaľ sú slnečné články drahé. Výskumom, najmä vo fyzike, môžeme nájsť technológie, ktoré ich zlacnia.
Väčšinu ropy spaľujú autá. Pre rast jej ceny ľudia na pohon áut čoraz viac využívajú palivá vyrobené z rastlín. To môže byť nebezpečné. Ak bude na poliach rásť repka olejná na pohon áut, nebude mať kde rásť pšenica na chlieb pre ľudí. Bezpečný a lacný spôsob, ktorý urobí dopravu menej závislou od spaľovania ropy, ľudstvo ešte len musí nájsť.
Úloha vzdelania a poznania
Obnoviteľné formy energie potrebujeme, aby Zem zostala príjemným miestom na život a aby sa aj naši pravnuci mohli venovať inému ako len zabezpečovaniu potravy. Máme príležitosť venovať sa aj inému už dvesto rokov. Ešte ju budeme mať možno sto rokov. Ak ju využijeme predovšetkým na vzdelávanie a poznávanie, obnovíme ju navždy, pre všetky budúce generácie, práve vďaka vzdelaniu a poznaniu. Ak ju využijeme hlavne na zhŕňanie zbytočných vecí, ak svoj čas premrháme sledovaním umelého života celebrít a hrdinov počítačových hier, ak prostriedky, ktoré máme, vynaložíme na hlúposti, príležitosť asi skončí spolu s ropou a uhlím a nikdy sa neobnoví.
Doc. RNDr. Ján Boďa CSc. (1956)
Vyštudoval fyziku na Fakulte matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského v Bratislave. Na fakulte pôsobí dodnes. V rokoch 1997 až 1999 absolvoval postgraduálne štúdium ekonómie a financií na University of Pittsburgh v SA. Prednáša ekonómiu a geofyziku. V posledných rokoch sa zaoberá aplikáciami fyzikálnych metód v ekonómii a financiách. Na DUK objasnil poslucháčom problematiku alternatívnych zdrojov energie. „Väčšinu ropy spaľujú autá. Pre rast jej ceny ľudia na pohon áut čoraz viac využívajú palivá vyrobené z rastlín. To môže byť nebezpečné. Ak bude na poliach rásť repka olejná na pohon áut, nebude mať kde rásť pšenica na chlieb pre ľudí. Bezpečný a lacný spôsob, ktorý urobí dopravu menej závislou od spaľovania ropy, ľudstvo ešte len musí nájsť,“ povedal zástupcom mladej generácie na Detskej univerzite Komenského v Bratislave.
Článok vznikol na základe prednášky uskutočnenej v rámci projektu Detská univerzita Komenského. Vydavateľstvo PEREX z každého ukončeného ročníka vydáva zborník vo forme pestro ilustrovanej knižky sumarizujúcej obsah prednášok z daného ročníka. Knižka z prvého ročníka (2003) je už vypredaná, vydania z ročníkov 2004, 2005, 2006, 2007 a 2008 si môžete objednať za cenu 5€ (151 Sk) + poštovné na tel. čísle 02/4959 6270 od 8. do 14. hodiny, alebo emailom na adrese predplatne@pravda.sk.