U dánského větrného Edisona

Větrné elektrárny nejsou – jak by se to mohlo zdát díky zvyšující se frekvenci této tematiky v médiích – vynálezem posledních desetiletí. Energii větru využívaly tisíce let primitivní plachetnice přírodních národů i elegantní klipery, vrcholná díla éry velkých plachetnic, na souši byly větru do cesty stavěny větrné mlýny. A už koncem 19. století došlo ke spojení křídel větrného mlýna nebo rotoru větrného kola s dynamem, vyrábějícím elektrický proud.

Stalo se tak v krátkém časovém intervalu na dvou kontinentech. Roku 1889 sestrojil první větrnou elektrárnu na světě v Ohiu Američan Charles Brush. Jeho konstrukce vycházela z větrného kola či turbíny, které poháněly čerpadla farem na amerických pláních nebo na zastávkách slavné transamerické pacifické železnice. O dva roky později sestrojil první větrnou elektrárnu v Evropě profesor lidové školy v Askově, dánský Edison s poněkud nedánským jménem a francouzským původem Poul la Cour.

OD MLÝNU K ELEKTRÁRNĚ
Z dochované historické fotografie první Poul la Courovy větrné elektrárny je patrné, že její rotor kopíruje křídla větrných mlýnů. Ty byly pro Dánsko typické skoro jako pro Nizozemí. I samotná budova la Courovy „větrné laboratoře“ bývala dříve přízemím a prvním patrem velkého větrného mlýna holandského typu. Místo něj na ní byla později vztyčena jedna z pokročilejších konstrukcí větrných elektráren na ocelovém příhradovém stožáru. Duch větrného mlýna však nezapřou ani rotory posledních modelů Poul la Courových elektráren. La Cour postupně experimentoval s různými tvary a počty křídel a používal k tomu jednoho ze svých vynálezů – větrného tunelu, jehož pomocí „vyráběl“ vítr. V jeho proudu zkoušel modely různých rotorů a měřil vlastním přístrojem jejich účinnost. Postupem času se jeho konstrukce větrných elektráren přiblížily podobě, k níž tyto stroje dospěly v současnosti.

OD KILOWATTŮ K MEGAWATTŮM
Od dob Poula la Coura uteklo mnoho vody, nebo stylověji – odválo mnoho větrů, vánků i vichřic. Jejich energie začala být v Dánsku využívána, také zásluhou dánského Edisona, k pohonu generátorů elektrického proudu dříve a ve větším rozsahu, než jinde ve světě. Dánsko se stalo lídrem v konstrukci a výrobě větrných elektráren a jistý čas vedlo i v jejich využívání pro dodávky elektřiny do sítě. Zatímco největší z prototypů v Askově dosahoval elektrického výkonu kolem 20 kW, dospěli dánští konstruktéři a výrobci větrných elektráren v 80.–90. letech minulého století k výkonům ve stovkách kW; po roce 2000 již přesáhl výkon nejnovějších elektráren hranici 1 MW a nejnovější stroje již sahají k hranici 5 MW. Rostla pochopitelně i velikost strojů. Zatímco před 100 lety byla výška větrných elektráren do 20 metrů a průměr jejich rotorů do 10 metrů, jsou nyní elektrárny stavěny i na stometrových tubusech a průměr rotoru se běžně blíží ke sto metrům.

EXPOZICE
V autentickém objektu la Courovy badatelny na okraji Askova na jihu Jutského poloostrova mezi městy Kolding a Esbjerg vzniká díky několika nadšencům muzeum Poul la Coura. Jeden z nich, Povl-Otto Nissen, tu předvádí v chodu některé ze zdejších „větrných“ vynálezů, především zmíněný větrný tunel a přístroj k měření účinků větru na různě tvarované profily, záhadný „kratostat“, samočinně regulující otáčky větrného tunelu i demonstrační repliku zařízení pro výrobu vodíku elektrolýzou vody. Nechybí ani portrét vynálezce, který střeží expozici zadumaným pohledem podivínského profesora. Kdyby dohlédl až do dánské krajiny, byl by jistě potěšen stovkami moderních větrníků, jimiž točí v Dánsku všudepřítomný vítr.

VODÍK Z VĚTRU
Něčím však Poul la Cour předběhl dobu velmi výrazně. Problém výroby elektrické energie z větru je v tom, že vítr fouká nebo nefouká, větrné elektrárny elektřinu vyrábějí nebo nevyrábějí. Jak tedy elektřinu „uschovat“, když je jí nadbytek pro použití v čase její potřeby? Poul la Cour využil principu elektrolýzy, při níž na elektrodách napájených ve vodním prostředí stejnosměrným proudem vzniká na jedné elektrodě kyslík, na druhé vodík. Vodík je v současnosti chápán jako palivo budoucnosti, ať už pro pohon automobilů, nebo pro výrobu elektrické energie v palivových článcích. Co však s vodíkem dělal Poul la Cour? Vodík byl jímán ve velmi jednoduchém plynojemu ve sklepě a poté byl potrubím veden do 300 metrů vzdálené školní budovy, kde byl ve speciálních lampách používán ke svícení. To, že ani v jednom z použitých objektů nedošlo k výbuchu, je takřka zázrak.
A v čem je pointa? V projektech EU s tematikou obnovitelných zdrojů energie a hydrogenových, čili vodíkových technologií je často právě možnost přeměny větru ve vodík naznačována. Paradoxně však informace o první skutečné realizaci tohoto systému přichází z Norska, které není členskou zemí EU. Na ostrůvku Utsira v Severním moři se o všechnu energii pro 250 stálých obyvatel starají dvě větrné elektrárny s celkovým výkonem 1,2 MW. Přebytek elektřiny je akumulován právě do výroby vodíku. Ten je pak používán k výrobě elektrické energie při bezvětří agregátem se spalovacím motorem na vodík a ve vodíkových palivových článcích. Více o tomto projektu ale někdy příště.