Domowa produkcja energii. Elektrownia i rafineria w każdej kuchni i ogródku?

Przyzwyczailiśmy się, że jesteśmy odbiorcami energii. Nasze domy są podłączone do oplatających cały kraj linii energetycznych czy gazowych, a aby zatankować samochód, musimy zazwyczaj udać się na stację paliw. A gdyby odwrócić tę sytuację i samodzielnie produkować potrzebną energię? Choć prawo nie zawsze nadąża za rozwojem technologii, pojawia się coraz więcej rozwiązań, dzięki którym jest to możliwe.

Biodiesel z odpadków kuchennych

Domowa produkcja energii nie jest nowym pomysłem. Od wielu lat przy niektórych domach stawiane są niewielkie turbiny wiatrowe, a energia słoneczna jest wykorzystywana nie tylko do podgrzewania wody, ale również do produkcji elektryczności. Nie jest to jednak ostatnie słowo domowych producentów energii.

Nie od dzisiaj wiadomo, że potrzeba jest matką wynalazku. Niedawny huragan Sandy, który uderzył w Stany Zjednoczone, pokazał, że nawet przezorne zaopatrzenie się w spalinowe generatory prądu nie rozwiązuje problemu. Jak zaobserwował dr Philip Laible z Argonne National Laboratory, wielu poszkodowanych szybko wyczerpywało swoje zapasy paliwa i w obliczu opóźniającej się pomocy pozostawało bez elektryczności.

Rozwiązaniem tego problemu ma być niewielki bioreaktor pozwalający na produkcję paliwa w warunkach domowych. Jak twierdzi Laible, pozwoli to na radykalne uproszczenie logistyki w przypadku np. klęsk żywiołowych, częściowo eliminując konieczność dostarczania paliwa na dotknięte nimi obszary.

Największą zaletą bioreaktora ma być jednak nie jego rozmiar czy dostępność, ale fakt, że paliwo będzie dzięki bakteriom produkowane z surowców, które wytwarza każde gospodarstwo domowe – z odpadków kuchennych. Jak opisuje Philip Laible, bakterie w reaktorze pobierają węgiel z otoczenia i wykorzystując energię słoneczną, przekształcają go w paliwo, które może być spalane w silnikach Diesla.

Pomysłodawca podkreśla zarazem, że jest to rozwiązanie przyjazne dla środowiska. Paliwo używane jest w miejscu, gdzie zostało wyprodukowane, a więc odpadają zanieczyszczenia związane np. z jego transportem.

Jednym z nich są biogazownie, przekształcające niemal każdy rodzaj odpadków organicznych w metan. Poza dużymi instalacjami tego typu, powstającymi np. na dużych wysypiskach śmieci czy przy oczyszczalniach ścieków, istnieją również mniejsze biogazownie, które można wykorzystać nawet w niewielkich gospodarstwach rolnych.

Poza gotowymi rozwiązaniami każdy może zbudować taką biogazownię samodzielnie. Ta pokazana na poniższym filmie nie wygląda wprawdzie okazale, ale z powodzeniem wystarcza do przekształcenia odpadków w gaz.

Poza niewielkimi rozmiarami samego urządzenia, pozwalającymi na ustawienie go nawet w niewielkim domu, producent podkreśla jego wysoką efektywność. W porównaniu z tradycyjnymi rozwiązaniami mCHP umożliwia zmniejszenie rachunków za prąd o jedną trzecią oraz o redukcję emisji gazów cieplarnianych o 30 proc.

Bez problemu można więc stworzyć zestaw składający się z biogazowni i mCHP, dzięki czemu gospodarstwo domowe będzie w stanie całkowicie uniezależnić się od dostaw energii. Wydaje się to szczególnie atrakcyjne zwłaszcza dla gospodarstw rolnych, produkujących więcej odpadków organicznych.

Elektrownia jądrowa w każdym domu?

Poza rozwiązaniami już istniejącymi warto również zwrócić uwagę na te, które niebawem mogą znaleźć się na rynku. Jeszcze w 2008 roku amerykańska firma Hyperion ogłosiła, że w ciągu najbliższych pięciu lat wprowadzi na rynek miniaturowe reaktory jądrowe. Wydaje się, że termin nie zostanie dotrzymany, jednak prace nad takimi rozwiązaniami prowadzone są już w wielu krajach.

Pomysł nie jest nowy. Izotopy promieniotwórcze wykorzystuje się od lat w roli źródeł energii dla sond kosmicznych, boi nawigacyjnych czy - w przeszłości - również w rozrusznikach serca. Testy własnych miniaturowych elektrowni jądrowych prowadzi m.in. NASA, która wspólnie z Departamentu Energii USA i Idaho National Laboratory stworzyła minielektrownię jądrową wielkości walizki.

Jednym z inwestorów wspierających badania nad tymi źródłami energii jest również Bill Gates. Pozytywnie na temat technologii, której komercjalizacja nastąpi prawdopodobnie około 2017-2020 roku, wypowiada się m.in. prof. Grzegorz Wrochna z Instytutu Problemów Jądrowych im. Andrzeja Sołtana:

Prąd elektryczny stosunkowo łatwo dziś wytworzyć. Mamy dużo technologii do wyboru, natomiast zastąpić węgiel, gaz czy ropę, jeżeli chodzi o dostarczanie ciepła, jest bardzo trudno. Reaktory SMR (Small Modular Reactors) mogą być wykorzystane także np. do ogrzewania mieszkań, dostarczając ciepło do miejskich sieci ciepłowniczych.

Rozwiązanie takie zastosowano m.in. w siłowni Green Heart, pozwalającej na ćwiczenia na wolnym powietrzu. Elektryczność wyprodukowana przez ćwiczących jest wykorzystywana do oświetlania całego obiektu i - ewentualnie - jego okolicy. Podobne rozwiązania są wdrażane również w mniejszej skali.

Przykładem może być m.in. hotel Cottage Lodge, w którym aby włączyć telewizor, konieczne jest wyprodukowanie odpowiedniej ilości prądu za pomocą ustawionego przed nim roweru treningowego. Oglądanie filmu możliwe jest dopiero po naładowaniu akumulatora. Podobne rozwiązanie zastosowano m.in. w brazylijskim więzieniu Santa Rita do Sapucaí, w którym więźniowie, ćwicząc, produkują prąd pozwalający na oświetlenie miejskich ulic.

Przy odrobinie pomysłowości i wiedzy można wdrożyć podobne rozwiązania również we własnym domu, tak jak zrobił to m.in. Tomasz Tymański. Film pokazujący jego niezależny energetycznie dom można zobaczyć na tej stronie.