Kdo vyhrál souboj mozků?

Už po třetí se letos pořádala soutěž Cena ČEZu o nejlepší diplomovou a doktorandskou práci. Odborná porota rozhodla o tom, že nejlepší diplomku napsal Václav Král z ČVUT. Ačkoli patří jako všichni Češi mezi suchozemce, jeho diplomová práce pojednává o přílivových elektrárnách. U moře se prý ale zabydlet nehodlá, alespoň prozatím...

První místo Ceny ČEZu jste získal s diplomkou, jejíž název může laikovi znít poněkud složitě. „Optimalizace vstupního kanálu přílivové elektrárny.“ Co jsou vlastně přílivové elektrárny?
Přílivové elektrárny jsou zařízení, která využívají energii přílivu a odlivu k výrobě elektrické energie. Jejich největším přínosem je výroba zcela čisté energie. Dají se s výhodou provozovat v oblastech, kde je velký rozdíl hladiny moře při přílivu a odlivu. Přílivové elektrárny se dělí na dvě skupiny. První skupina – přehradní přílivové elektrárny jsou obvykle umístěny v ústí velkých řek do moře, kde velký objem vody proudí skrz úzký kanál a tím dosahuje vysoké rychlosti. Vznikají zablokováním takovéhoto ústí řeky baráží a umístěním turbín podobně jako u klasických přehradních hrází. Voda zde však může proudit skrz turbínu oběma směry a energie může být tedy vyráběna při přílivu, odlivu, nebo v obou fázích.
Kde se takové elektrárny stavějí?
První velká přílivová elektrárna tohoto typu byla postavena v La Rance v St. Malo ve Francii roku 1960 a dodnes je úspěšně provozována. Další elektrárna podobné velikosti už realizována nebyla, především z důvodu vysokých investičních nákladů a také z důvodu velkých environmentálních změn v okolí těchto staveb.
Přílivové elektrárny druhé skupiny se někdy označují jako přílivové turbíny. Nevyužívají změny výšky mořské hladiny, ale získávají energii přímo z mořských přílivových proudů. Tyto proudy souvisejí s průběhem přílivu a odlivu, probíhají ve stejných cyklech v mělkých pobřežních vodách a to především tam, kde jsou vytvořena přirozená zúžení, například kolem mysů nebo mezi ostrovy. Takové silné proudy jsou pozorovatelné v okolí britských ostrovů a na mnoha dalších místech na světě, kde jsou podobné geografické podmínky. Proudění je cyklické. Rychlost se nejprve zvyšuje do maxima, poté snižuje k nule než se otočí do opačného směru, a poté se celý cyklus opakuje. Kinetická energie těchto proudů je využitelná k produkci elektrické energie umístěním některého druhu turbíny. Podob-ná zařízení jsou nyní na počátku svého vývoje a zatím byla instalována pouze v experimentálním měřítku. Podle mého názoru mají ale
podobný potenciál jako větrné elektrárny. Mohou být relativně levné a jejich vliv na životní prostředí je minimální. Moje práce se věnovala právě tomuto typu zařízení.

Odkdy se této problematice věnujete? Není to
trochu šamanství, místo vědy, když něco závisí na přílivu?
Této problematice jsem se začal věnovat během své stáže na University of Strathclyde v Glasgow ve Skotsku. Skotsko má asi ty nejlepší přírodní podmínky pro tento druh elektráren a jejich vývoji se tam věnuje značná pozornost. Téma mě zaujalo především proto, že šlo o něco zcela nového, doposud neřešeného. Informace jsem získával především z literatury a od skotských profesorů. Po návratu do Prahy jsem pak pokračoval v práci na tomto projektu v rámci své diplomky. Na využití přílivu je dobré to, že je zcela přesně předpověditelný. Tudíž víme, kolik budeme schopni produkovat energie v kterýkoli okamžik. O šamanství tedy nejde, pouze o ne zcela jednoduché vlivy gravitační přitažlivosti Měsíce, Slunce a otáčení planety Země.

K jakým závěrům jste ve své diplomce došel?
Na začátku práce na tomto projektu byl znám princip zařízení, snažil jsem se najít ideální tvar a rozměry, které by vedly k maximální účinnosti zařízení. Různé varianty byly modelovány a simulovány pomocí programu FLUENT, výsledky simulací použity k výpočtu výkonu zařízení a nakonec pro ideální případ byly zhodnoceny ekonomické vyhlídky.
Projekt nyní nepokračuje, hledají se finanční prostředky na další vývoj. V této fázi by bylo dobré začít s praktickými experimenty, což si vyžádá nemalé investice. Domnívám se ale, že by mohlo dojít ke stavbě experimentální jednotky a tam možnosti této technologie ověřit. Ani já se dále problematice nevěnuji, co bude v budoucnu, předpovědět nedokážu.

Co tedy v současnosti děláte?
Zastihli jste mě na stáži na universitě v Eindhovenu, kde pobývám v rámci svého doktorandského studia na ČVUT. Pracuji na projektu modelování a simulací nízkoenergetických systémů panelových domů. Soustředím se na zlepšení komfortu v letních měsících - chlazení budov – s minimálním navýšením spotřeby energie. Chceme, aby tyto systémy bylo možno využít i ke zlepšení komfortu a snížení nákladů v topné sezoně.

Kolik už umíte holadnských slov?
Holandština je proklatě těžká, pro Čecha těžko pochytitelná směs chrčivých souhlásek, kde se občas objeví nějaké německé slovíčko. Tudíž umím pár slov převzatých z němčiny, a pak několik nepublikovatelných vět. Naštěstí tady holandštinu prakticky nepotřebuji, všichni mluví plynně anglicky.

Co pro vás znamená vítězství v soutěži o nejlepší diplomku?
Velmi mě potěšilo, že zcela nezávislé, fundované osobnosti ocenily moji práci. Jinak je to vítané přilepšení mého studijního grantu a do budoucna doufám, že to bude výhoda při hledání dalších zaměstnání.

A jak plánujete další svoji profesionální dráhu? Budete muset jako odborník na přílivové elektrárny zůstat u moře?
Nedávno mi bylo dvacet šest, takže v letadlech a autobusech už budu muset platit plnou taxu... Po skončení stáže budu hledat nové zaměstnání, rád bych se věnoval dále modelování a simulacím, případně alternativním energetickým systémům. Necítím se být natolik upnutý na přílivové elektrárny, abych kvůli tomu hledal místo na pobřeží. Mám za sebou více zahraničních pobytů a nyní bych se rád usadil na nějaký čas v Praze. Doktorát studuji kombinovaně, takže chodím normálně do práce. Navíc hraji fotbal a věnuji se přítelkyni. Rád zajdu posedět s kamarády, do kina nebo někam za dobrou muzikou jako každý. Ale určitě chci dokončit doktorandské studium a pak uvidím.