W środowisku, gdzie temperatury spadają poniżej -50°C, a transport paliwa wymaga wielomiesięcznych przygotowań, każda redukcja zużycia ropy oznacza mniejsze ryzyko dla ludzi i przyrody. Najnowsze rozwiązania energetyczne pokazują, że nawet w najbardziej ekstremalnych warunkach na Ziemi możliwe jest funkcjonowanie całorocznych stacji badawczych dzięki odnawialnym źródłom energii i magazynowaniu.

Koniec dominacji diesla w badaniach polarnych?

Od dziesięcioleci antarktyczne stacje badawcze opierają się głównie na generatorach diesla. Wynika to z konieczności utrzymania stałego źródła ciepła i prądu w miejscu, gdzie każda przerwa w zasilaniu może stanowić zagrożenie dla życia. Jednak koszt takiego bezpieczeństwa jest wysoki, zarówno finansowo, jak i środowiskowo.

Transport paliwa to operacja skomplikowana i ryzykowna. Wymaga rejsów przez niebezpieczne wody Oceanu Południowego, a na miejscu magazynowania w dużych zbiornikach. Wyciek w tak wrażliwym ekosystemie może mieć długotrwałe skutki, bo w zimnym klimacie proces rozkładu substancji ropopochodnych jest wyjątkowo powolny.

Antarktyda zyskuje lód. Czy to naprawdę obala zmiany klimatu?

Przełom na lodowym kontynencie

W marcu 2025 roku w jednej z najnowszych antarktycznych baz badawczych – chińskiej Stacji Qinling – uruchomiono hybrydowy system zasilania, który łączy fotowoltaikę o mocy 130 kW, turbiny wiatrowe o mocy 100 kW, system wodorowy o mocy 30 kW oraz magazyn energii niskotemperaturowy o pojemności 300 kWh. Jako rezerwę utrzymano generator dieselowy, wykorzystywany jedynie w sytuacjach awaryjnych lub przy wyjątkowo długim braku wiatru i słońca. To pierwszy tak zaawansowany układ działający w skali całorocznej stacji badawczej na Antarktydzie.

Nowy system zapewnia ponad 60% zapotrzebowania energetycznego bazy, ograniczając zużycie paliw kopalnych o ponad 100 ton rocznie. W normalnych warunkach może pracować przez 2,5 godziny bez wsparcia konwencjonalnych źródeł, a w przypadku braku wiatru i słońca – ogniwa wodorowe są w stanie dostarczać energię przez 14 dni.

Technologia odporna na mróz i wiatry sztormowe

Zastosowane rozwiązania zostały zaprojektowane specjalnie z myślą o ekstremalnych warunkach – mrozie, silnych wiatrach i nocy polarnej. Kluczowe elementy systemu to:

• Turbiny wiatrowe zdolne pracować przy prędkościach wiatru powyżej 50 m/s.
• Panele fotowoltaiczne z powłokami ograniczającymi oblodzenie, montowane pod kątem zapewniającym samoistne zsuwanie się śniegu.
• Magazyny bateryjne o konstrukcji niskotemperaturowej, zachowujące sprawność w temperaturach poniżej -40°C.
• System wodorowy, w którym wodór jest produkowany z nadwyżek energii i magazynowany do późniejszego wykorzystania w ogniwach paliwowych.

Przed wdrożeniem urządzenia przeszły testy w laboratoriach symulujących huraganowe wiatry i temperatury poniżej -50°C. Dopiero po ich zakończeniu przetransportowano je na Antarktydę, gdzie instalację prowadzono w krótkim oknie pogodowym.

Szersze znaczenie projektu

To wdrożenie jest pierwszym tak dużym zastosowaniem odnawialnych źródeł energii w środowisku antarktycznym. System hybrydowy pozwala nie tylko ograniczyć emisje gazów cieplarnianych, ale także zmniejsza ryzyko związane z transportem i magazynowaniem paliwa.

Zmniejszenie zużycia diesla o ponad 100 ton rocznie to wymierny efekt ekologiczny. Ogranicza się w ten sposób emisję CO₂ oraz minimalizuje ryzyko skażenia gleby i wód w przypadku awarii.

Eksperci podkreślają, że technologie opracowane z myślą o stacjach polarnych mogą znaleźć zastosowanie także w innych trudno dostępnych miejscach, od arktycznych osad po odległe wyspy oceaniczne.

Perspektywy na przyszłość

Obecnie większość stacji badawczych na Antarktydzie wciąż opiera się w ponad 90% na paliwach kopalnych. Hybrydowe systemy OZE są dopiero w początkowej fazie wdrażania, ale przykład tegorocznej instalacji pokazuje, że nawet w najbardziej wymagających lokalizacjach można zmienić dotychczasowy model energetyczny.

W kolejnych latach kluczowe będzie zwiększanie pojemności magazynów energii i wydajności ogniw wodorowych, co pozwoli jeszcze bardziej ograniczyć rolę diesla. Jeśli trend się utrzyma, badania polarne mogą stać się poligonem dla technologii, które później trafią na globalny rynek.

Zobacz też: Pingwiny ochładzają Antarktydę? Naukowcy badają wpływ amoniaku na powstawanie chmur

Źródła: Reuters, Scientific American, Xinhua, China Daily, Sixth Tone

Fot.: AI

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.