Su Saulės energija per Ramųjį vandenyną

Iš Havajų orlaivis pakilo ketvirtadienį, iki tol jis buvo 8 mėnesius taisomas, nes skrydžio iš Japonijos metu įvyko akumuliatorių gedimas. Skrydžio pabaiga tapo devintąja skrydžio aplink pasaulį dalimi, o pradėjo kelionę „Solar Impulse“ pernai kovą iš Abu Dabio. Atskirais skrydžio etapais lėktuvą pilotavo du skirtingi pilotai. „Solar Impulse“ visą sunaudojamą energiją gauna iš Saulės, ant jo viršuje esančių paviršių sumontuotos 17 tūkst. fotovoltų galios baterijos, maitinančios ne tik orlaivio propelerius dieną, bet ir pakraunančios variklių naktį naudojamus akumuliatorius. Per paskutinę šios kelionės dalį buvo nuskrista 4 tūkst. kilometrų, o iš viso Abu Dabyje pakilęs orlaivis jau kirto Omaną, Indiją, Mianmarą ir Kiniją. Vėliau jo kursas nukrypo į Japoniją, o iš ten atliktas ilgesnis nei 8,9 tūkst. kilometrų skrydis į Havajus. Šis penkias dienas ir penkias naktis trukęs skrydis tapo rekordiniu nenutrūkstančiu vieno asmens skrydžiu. Apie tai, ką šis skrydis reiškia pasauliui, pirmiausia transporto sektoriui, ir kokių kelionių galime tikėtis ateityje, kalbamės su Kauno technologijos universiteto Matematikos ir gamtos mokslų fakulteto Fizikos katedros mokslininku doc. dr. Vytautu STANKUMI.

- Perskristi Ramųjį vandenyną saulės energija varomam orlaiviui - didžiulis laimėjimas. Ką šis faktas reiškia mums visiems?

- Noriu akcentuoti, kad visos energijų rūšys, kurias mes naudojame, yra kilusios iš Saulės energijos. Nafta, mediena, gamtinės dujos ir visa organinės kilmės medžiaga yra Saulės energijos forma, kuri fotosintezės proceso metu, populiariai tariant, „užsikonservavo“ augaluose. Vėjo jėgainės sukasi tik dėl vėjo, kurio priežastis yra skirtinga temperatūra Žemės paviršiuje, to priežastis taip pat yra tik Saulė. Upėse vanduo atsiranda tik dėl Saulės energijos. Net branduolinė energetika turi būti „dėkinga“ radioaktyvių izotopų skilimui, tuos izotopus sintezavo kita - maždaug prieš 6 mlrd. metų mirusi - žvaigždė. Bet Saulė taip pat yra žvaigždė. Tad galima sakyti, jog pagrindinis energijos šaltinis, naudojamas žmonijos, yra žvaigždžių energija.

Kalbėdami apie „Solar Impulse“ pasiekimą, prisiminkime Darių ir Girėną, juk tuomet apskritai lėktuvu perskristi Atlanto vandenyną turint degalų buvo beveik „misija neįmanoma“. Manau, šį įvykį reikėtų interpretuoti panašiai - tai buvo „misija neįmanoma“ žmonių mąstysenoje, bet tai tapo tiesa.

Daug žmonių vis dar mano, kad Saulės elementai yra žaislas vaikams. Šis įvykis pažymi dar vieną simbolinį žmonijos žingsnį pradedant žiūrėti į Saulės šviesos energiją kaip į rimtą dalyką. Aišku, nereikėtų pamiršti to, kad energija yra valdomas dalykas. Visi mes jau žinome, kad jei namas yra termiškai neizoliuotas, kad ir kiek šilumos energijos jam tieksime, jis bus nuostolingas. Energijos valdymas yra atskira mokslo šaka, ir šio skrydžio atveju matau dvejopą laimėjimą: fotoelementų technologijų efektyvumo, jų išdėstymo lėktuvo paviršiaus plote ir išmanaus energijos valdymo.

Šveicarai išnaudojo visas energijos pasisavinimo (17 tūkst. fotoelementų lėktuvo paviršiaus plote), kaupimo (efektyvūs ir lengvi akumuliatoriai) ir išmanaus energijos ir efektyvaus skrydžio (pilotavimo) panaudojimo galimybes. Be to, pats lėktuvas yra pagamintas iš itin lengvos, bet itin patvarios medžiagos - anglies pluošto. Visos šios technologijos paprastam vartotojui kol kas per brangios.

- Ar ateityje galime tikėtis, kad Saulės energiją pritaikysime automobilių pramonei?

- Dar 1989 metais žurnale „Scientific American“ buvo publikuotas straipsnis apie rengiamas pasaulines elektromobilių, varomų tik Saulės šviesos energija, varžybas. Laimėjo vienas modelis, pasiekęs 70 kilometrų per valandą greitį.

Manau, progresas per beveik tris dešimtmečius yra įvykęs. Tai buvo eksperimentiniai modeliai, jie labai lengvi, visas paviršius padengtas fotoelementais, bet jie nepritaikyti, tarkime, šeimoms keliauti ar sunkiems kroviniams pervežti. Kalbant apie Saulės šviesos energijos panaudojimą automobiliuose, elektromobiliai galėtų būti padengti fotoelementais, iš kurių sintezuojamą energiją turėtų perduoti į akumuliatorius ar (ir) tiesiogiai į variklį. Elektromobiliai - tai vienas iš būdų tausoti aplinką. Deja, Lietuvoje jie nėra populiarūs. Galbūt efektyvumo ir kainos santykis yra neadekvatus. Kol kas geriausia išeitis yra hibridiniai automobiliai, turintys ir vidaus degimo, ir elektros variklius. Taip vartotojai po truputį priprastų naudoti ir elektros energiją.

- Pasaulis susirūpinęs dėl klimato kaitos. Neabejotinai turėsime rinktis mažiau taršius energijos šaltinius. Kaip manote, kada galėtų įvykti didysis perversmas švarios, atsinaujinančios energijos srityje?

- Šiomis dienomis vyko pasaulio valstybių susitikimas dėl pasaulinio atšilimo problemos, tai labai teigiamas reiškinys. Kita šio reikalo pusė yra ta, kad gamtiniai naftos ir dujų ištekliai vis tiek kada nors baigsis. Tai tik laiko klausimas. Visos valstybės slepia tikrus naftos ir dujų išteklių kiekius. Vieni analitikai rašo, kad jei nesirūpinsime alternatyviais energijos šaltiniais, po 50 metų mes „įkrisime“ į Viduramžių laikotarpį, kuriame nemokėsime gyventi be naftos. Kiti analitikai rašo, kad naftos dar daug ir jos užteks bent šimtui metų. Tačiau tai vis dėlto tik laiko klausimas. Realus perversmas įvyks, kai švari energija taps pigesnė už naftos ir dujų energiją.

- Kokius naujausius tyrimus KTU mokslininkai yra atlikę atsinaujinančios energijos ir transporto tema?

- KTU mokslininkai dirba šioje srityje. Norėčiau paminėti prof. Vytauto Getaučio vadovaujamos mokslinės grupės iš KTU Chemijos fakulteto darbus. Šių mokslininkų grupė sukūrė organinių puslaidininkių fotoelementus, kurie sulaukė susidomėjimo visame pasaulyje. Fizikos katedros mokslininkų grupės taip pat vykdo mokslinius projektus, susijusius su švarios energijos transformavimu ir valdymu. Prof. Giedriaus Laukaičio ir prof. Sigito Tamulevičiaus vadovaujamos grupės dirba prie kieto elektrolito kuro celių naujų medžiagų kūrimo. Kieto elektrolito kuro celės - tai įrenginiai, naudojantys kurą, kuris gali būti vandenilis, alkoholis ar net benzinas, tačiau apeinantys vidaus degimo procesą ir cheminę energiją verčiantys tiesiog elektros energija. Tokiuose varikliuose, jei naudojamas vandenilio kuras, per automobilio išmetamąjį vamzdį išmetami tiesiog vandens garai. Tai yra itin ekologiškas variklis. Tokie automobiliai pasaulyje jau gaminami. Pagrindinė šios srities problema kol kas - saugus vandenilio (kadangi vandenilis yra sprogstamos dujos) išlaikymas automobilyje.

Doc. Aleksandro Iljino vadovaujama grupė, kuriai priklausau ir aš, dirba prie sudėtingų oksidų, vadinamų perovskitais, plonų sluoksnių sintezės. Mūsų mokslinė grupė sukūrė technologiją, kaip sintezuoti sudėtingų oksidų (t.y. AxByOZ), kur A ir B yra metalų atomai, o O - deguonis, sluoksnius.

Parengta pagal dienraštį „Vakaro žinios“