Snížit emise skleníkových plynů budov může pomoci klimatizace

Manhattan. Klimatizace na střechách newyorských mrakodrapou mohou z atmosféry odstávat oxid uhličitý a ještě z něho vyrábět palivo.

New York chce do roku 2030 snížit emise skleníkových plynů u velkých budov o čtyřicet procent. Zvládne to? Na pomoc mohou přijít klimatizační jednotky.

Není to ani měsíc, co zastupitelstvo města New York schválilo poměrně ambiciózní zákon, na jehož základě má dojít k redukci emise skleníkových plynů u velkých budov (zejména mrakodrapů) o dvě pětiny během příštích jedenácti let. Takzvaný Climate Mobilization Act je považován za příspěvek New Yorku k plnění pařížské klimatické dohody z prosince roku 2015, od které ovšem americká amdministrativa pod vedením Donalda Trumpa odstoupila.

Spojené státy měly původně své emise do poloviny tohoto století snížit až o osmdesát procent v porovnání se stavem z roku 2005. New York se ke klimatické dohodě hlásí, americkému prezidentovi navzdory. Všechny newyorský budovy totiž přispívají k emisím skleníkových plynů celého města ze sedmdesáti procent. Na vině jsou především neefektivní vytápěcí a chladicí systémy nebo to, jak lidé v domech žijí či pracují. V neposlední řadě jde také o to, že budovy jsou v mnoha případech zastaralé a potřebují rekonstrukci, která by jejich energetickou bilanci značně vylepšila.

New York inspirující

Snížit emise během jedenácti let o dvě pětiny je skutečná výzva. Aby se to stihlo, bude se muset v některých případech jednat co nejrychleji, ideálně hned. „Pořád zbývá vyřešit spoustu detailů, aby se schválený zákon dal beze zbytku implementovat,“ řekla portálu CityLab.com Lindsay Robbinsová z Národní rady pro ochranu přírodních zdrojů. „Přesto se dá říci, že podobné opatření v takkovém rozsahu nezavedlo dosud žádné město na světě,“ dodala.

New York stojí před obrovským úkolem. Vzhledem k tomu, že jde skutečně o první město, které se pro takovou strategii rozhodlo, nemá se od koho učit. Nezbývá mu než postupovat způsobem „learning by doing“, tedy učit se za pochodu. Podle odhadů si investice do modernizace budov vyžádají v příštích lete několik miliard dolarů.

Ve Spojených státech se k nějakým opatřením, která mají vést k redukci emisí skleníkovýc plynů, odhodlalo více než pětadvacet měst. Byť žádné v takovém rozsahu jako New York. Legislativa vesměs míří na výstavbu nových budov. Ty mají být koncipovány tak, aby jejich energetická, respektive emisní bilance bude vyrovnaná. Fakticky se to rovná enregetické soběstačnosti.

Klimatizace jako výrobníky energie

Nyní v tomto ohledu svitla nová naděje. Podle studie publikované v časopise Nature Communication, na kterou odkazuje portál CityLab.com, mohou v dosahování cíle redukce skleníkových plynů (především oxidu uhličitého) pomoci klimatizační jednotky. Ty jsou dnes nedílnou součástí velkých budov, a to včetně zmíněných newyorských mrakodrapů.

Ve vývoji je totiž technologie, která dokáže zajistit, že klimatizační jednotka bude schopna z atmosféry odsávat oxid uhličitý. A nejen to. Bude ho schopna měnit v palivo, jímž bude možné pohánět zařízení, u nichž je případná elektrifikace jen velmi obtížná. Jedná se zejména o nákladní lodě.

Koncept, kterému se pracovně říká „crowd oil“, je zatím stále ve fázi teorie a na cestě k jeho plnému využití stojí ještě mnoho překážek. Nicméně vzhledem k tomu, jak sílí boj proti klimatickým změnám, zřejmě teoretická možnost získáva energii z klilmatizačních jednotek stojí za co nejryhlejší převedení do praxe.

Asi největším problémem je, že klimatizační jednotky jsou stále obrovským žroutem energie. Vedlejším produktem ochlazování určitého prostoru je ale vznik tepla, respektive jeho odčerpávání z budov ven. „Když pustíte klimatizaci, získáváte něco za něco,“ řkekl portálu CityLab.com Geoffrey Ozin z Torontské univerzity a jeden z autorů zmíněné studie. „Když něco ochlazujete, něco jiného zahříváte. Teplo z klimatizací tedy dnes zpravidla končí v ulicích měst,“ dodal. Tepelná energie se však z měst neztratí, ale zůstává tam. Absorbují ji betonové či asfaltové povrchy, stavby a další urbanistické prvky. Města se tak i díky klimatizacím neúměrně zahřívají.

Z CO2 nové palivo

Pokud by měly klimatizační jednotky sloužit jako absorbér oxidu uhličitého, z něhož by se mohlo dál vyrábět palivo, znamenalo by to opatřit je filtry, které by byly schopné CO2 zachycovat. A také nádoby, do kterých by se tento plyn jímal. K tomu by bylo nutné připojit také elektrolyzér, který by dokázal z vodních (H2O) extrahovat vodík (H2) a skombinovat jej s oxidem uhličitým. Tím by vzniklo uhlohydrátové palivo. „V zásadě každý by mohl mít své malé ropné pole,“ konstatoval Ozin.

Dokonce už existuje zařízení, které jímá oxid uhličtý v jedné budově ve Švýcarsku. Za rok takto tamní klimatizace zachytí asi 900 tun oxidu uhličitého. Pro srovnání: frankfurtský mrakodrap Messe Turm by takto mohl zachytit až 200 tisíc tun oxidu uhličitého ročně, ze kterého by mohlo vzniknout na 4 tisíce tun uhlohydrátového paliva. Alespoň podle Rolanda Dittmeyera, vědeckého pracovníka z Karlsruheského technologického institutu.

„Důležitým momentem je, že CO2 je možné hned namístě převést do kapalného stavu. To už dneska dokáží i první prototypy zařízení, která by se montovala ke klimatizačním jednotkám,“ řekl Dittmeyer portálu CityLab.com. Jeho vědecký tým je zatím schopen takto vyrobit asi deset litrů paliva za den, a to zjednodušeně řečeno ze vzduchu. Dittmeyer doufá, že během následujících dvou let se jeho týmu tento objem podaří zdvacetinásobit.

Jenže jak už bylo řečeno, taková zařízení bude nutné pohánět další energií. Vědci proto uvažují, že by k tomu mohla být využita energie solární, která by se za pomoci na budovy namontovaných fotovoltaických panelů přeměňovala na elektřinu. Popsaný princip je tak velkou nadějí nejen pro výstavbu emisně neutrálních budovy, ale i pro postupnou rekonstrukce těch stávajících, které stále do ovzduší vypouštějí skleníkové plyny.

-zm-