W ostatnich latach coraz częściej słyszymy o konieczności przejścia na odnawialne źródła energii. To nie tylko kwestia ekologii, ale także suwerenności energetycznej. W Polsce, ze względu na nasze położenie geopolityczne, ta dyskusja jest szczególnie żywa. Jednak nie jest to jedyny powód – Polacy wyrastają na liderów technologii, która może odegrać kluczową rolę w energetycznej transformacji.

Jak skutecznie pozyskiwać energię z ciepła?

Tradycyjna energetyka wykorzystuje jedynie około 40% energii pochodzącej z węgla i innych paliw kopalnych. Reszta, aż 60%, rozprasza się w postaci ciepła odpadowego. To ciepło odpadowe może stanowić darmowe źródło energii, podobnie jak wiatr czy słońce. Dużo taniej jest wykorzystać energię wygenerowaną przy okazji innego procesu, niż kupić ją lub wyprodukować. Co więcej, wykorzystanie energii stanowiącej odpad może poprawić wydajność przemysłu i obniżyć ceny energii dla konsumentów. Ciepło odpadowe może zastąpić znaczną ilość paliw kopalnych, przyczyniając się do zielonej transformacji systemów energetycznych.

Wykorzystanie potencjału tylko 3 największych źródeł ciepła odpadowego z Warszawy, czyli 3,3 TWh (m.in. z zakładu oczyszczania ścieków Czajka), pozwoliłoby na zapewnienie ciepła sieciowego dla ok. 380 tysięcy gospodarstw domowych. Jedną z technologii, która pozwala przekształcać taką odpadową energię cieplną w energię elektryczną, są moduły termoelektryczne. Inżynierowie z polskich ośrodków opracowali ich niewielką wersję, pozbawioną ruchomych elementów mechanicznych.

Zespół prof. dr hab. Krzysztofa Wojciechowskiego od lat z powodzeniem prowadzi badania nad materiałami zwanymi termoelektrykami. Kierownik Laboratorium Badań Termoelektrycznych z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie i jego zespół stworzyli przełomowe moduły termoelektryczne ponad dziesięciokrotnie wydajniejsze niż ogniwa fotowoltaiczne przy zbliżonych kosztach produkcji.

W ocenie twórców proces technologiczny wytwarzania, jak też koszt materiałowy nowego rozwiązania, nie odbiega od elementu fotowoltaicznego o tożsamych rozmiarach.

– Zważywszy na znacznie większą gęstość mocy konwerterów termoelektrycznych, cena za 1W mocy elektrycznej powinna być znacznie korzystniejsza niż w przypadku paneli fotowoltaicznych – zauważa prof. Wojciechowski.

Zastąpienie ceramicznych okładzin mniej kosztownymi i znacznie lepiej przewodzącymi ciepło stopami aluminium obniżyło ich cenę do porównywalnej do dzisiejszych paneli PV.

Czy w Polsce przestanie w końcu śmierdzieć? Ministerstwo ma na to pomysł 

Polskie rozwiązania, międzynarodowe sukcesy

Technologia termoelektryczna oferuje wiele korzyści, takich jak praca poza siecią, trwałość i generowanie energii odnawialnej w trudno dostępnych miejscach. Przyczynia się również do zmniejszenia śladu węglowego przemysłu i poprawy efektywności energetycznej.

Prof. dr hab. Wojciechowski realizował projekty między innymi z takimi partnerami przemysłowymi jak: Honda Ltd, Sasol Technology Ltd, EDF Polska, Synthos S.A, Collins Aerospace Polska, General Electric Aviation Polska i Mesko S.A. 

GeniCore, warszawska firma zajmująca się produkcją materiałów termoelektrycznych, ma na swoim koncie m.in. współpracę z NASA oraz innymi agencjami kosmicznymi. To dowód na to, że ich technologia jest doceniana na arenie międzynarodowej. Produkty, które tworzą mają grubość zaledwie kilkudziesięciu nanometrów – to kilkaset razy mniej niż grubość ludzkiego włosa. Co ciekawe, do tak precyzyjnej produkcji wykorzystywane są maszyny, które działają pod naciskiem rzędu 35 ton i natężeniem prądu rzędu kilku tysięcy amperów.

– Nasze urządzenia wytwarzają materiały termoelektryczne, które pomogą uzyskiwać energię elektryczną bez użycia paliw kopalnych. Pozwolą korzystać z naturalnego ciepła, które już istnieje w naszym otoczeniu, na przykład ze słońca czy z różnych procesów przemysłowych, i zamieniać je na elektryczność. To nie tylko oszczędza energię, ale także dba o naszą planetę i dostarczy przyszłym pokoleniom więcej czystej energii – mówi dr inż. Marcin Rosiński z GeniCore.

Jedno jest pewne – przemysł energetyczny na całym świecie zmierza w kierunku pozyskiwania energii szybko, tanio, bezemisyjnie i z wykorzystaniem zźródeł odnawialnych. W tym kontekście transformacja jest nieunikniona, a Polacy być może mają odpowiedź na wyzwanie przejścia na gospodarkę opartą na obiegu zamkniętym także w tym newralgicznym sektorze, bez konieczności wielkich wyrzeczeń. Czy problemy z zieloną energią rozwiążą właśnie Polacy? Nie można tego wykluczyć.

– Czytaj także: 275 tys. Polaków ogrzeje domy ciepłem z warszawskiego metra? Polsko-duńska współpraca

Źródło: informacja prasowa

Fot. Canva (Myriams-Fotos, VITALII BORKOVSKYI)

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.