Dar visai neseniai energijos išgavimas iš sniego būtų skambėjęs kaip fantastinis eksperimentas arba mokslo populiarinimo metafora. Tačiau šiandien tai jau ne teorija, o realūs bandymai, vykstantys konkrečiose pasaulio vietose. Pasauliui susiduriant su augančiu energijos poreikiu, klimato kaita ir būtinybe atsisakyti iškastinio kuro, mokslininkai ieško netradicinių sprendimų. Vienas jų – vadinamoji „užšaldyta energija“, kuri slypi sniege ir žemoje temperatūroje.
Šis metodas kol kas nėra universalus ir netinka visiems regionams. Tačiau Japonija, Skandinavijos šalys ir Šiaurės Amerika turi vieną bendrą bruožą – didžiulius sniego kiekius, kurie kasmet tampa ne ištekliumi, o problema. Būtent tai ir bandoma pakeisti.
Kodėl pasaulis ieško tokių netikėtų energijos šaltinių?
Kelias kartas žmonija rėmėsi anglimi, nafta ir dujomis. Šie ištekliai leido sukurti šiuolaikinę pramonę, miestus, transportą ir skaitmeninę ekonomiką. Tačiau kartu jie atnešė ir pasekmes: oro taršą, klimato atšilimą, ekstremalius orų reiškinius bei geopolitinę priklausomybę nuo energijos tiekėjų.
Todėl šiandien energijos sektorius išgyvena lūžį. Saulė, vėjas ir vanduo jau tapo įprastais atsinaujinančiais šaltiniais, tačiau jų ne visada pakanka. Žiemą saulės mažiau, vėjas ne visada stabilus, o hidroenergija priklauso nuo kritulių. Šaltuose regionuose tuo metu kaupiasi milžiniški sniego kiekiai, kurie iki šiol buvo laikomi tik papildoma našta miestams ir savivaldybėms.
Japonijos eksperimentas: kai sniegas tampa energijos šaltiniu
Pirmieji rimti bandymai vyksta Aomori mieste, esančiame šiaurinėje Japonijos dalyje. Tai viena sniegingiausių vietovių šalyje. Kai kuriais metais sniego sluoksnis čia siekia kelis metrus, o jo valymas kainuoja dešimtis milijonų dolerių. Vien 2022 metais miestas sniego šalinimui skyrė apie 46 milijonus JAV dolerių.
Šią problemą Japonijos mokslininkai pabandė paversti galimybe. Vietoje to, kad sniegas būtų tiesiog išvežamas, jis pradėtas naudoti kaip natūralus šaltis energijos gamybai.
Eksperimento esmė – temperatūrų skirtumas. Dideliame, izoliuotame rezervuare (šiuo atveju – apleistame baseine) sukaupiamas sniegas. Iš jo ištraukiamas itin šaltas oras. Tuo pat metu iš aplinkos paimamas šiltesnis oras. Šių dviejų srautų temperatūrų skirtumas nukreipiamas į turbiną, kuri pradeda suktis ir gaminti elektros energiją.
Svarbu pabrėžti: sniegas čia nėra deginamas ar „naudojamas“ tiesiogiai. Jis veikia kaip natūrali šaldymo terpė, leidžianti išnaudoti fizikos dėsnius be kuro, be degimo ir be taršos.
Kas vysto technologiją ir kodėl ji dar neplatinama masiškai?
Projektą įgyvendina Japonijos startuolis Forte kartu su Elektrokomunikacijų universitetas Tokijuje. Bandomasis projektas vykdomas buvusios mokyklos teritorijoje, pritaikius nenaudojamą infrastruktūrą.
Tyrėjai atvirai pripažįsta, kad technologija dar susiduria su rimtais iššūkiais. Pagrindiniai iš jų:
- sudėtingas sistemos mastelio didinimas,
- energijos gamybos stabilumas,
- infrastruktūros kaina,
- priklausomybė nuo sezoniškumo.
Tai reiškia, kad kol kas „užšaldyta energija“ negali tapti pagrindiniu energijos šaltiniu. Tačiau kaip papildomas, regioninis sprendimas ji jau dabar atrodo perspektyvi.
Kodėl minimos Skandinavija ir Šiaurės Amerika?
Be Japonijos, tik dar du pasaulio regionai turi pakankamai ilgą, šaltą ir sniegingą sezoną, kad tokia technologija būtų ekonomiškai prasminga. Tai Skandinavijos šalys ir didelė dalis Kanados bei šiaurinių JAV teritorijų.
Šiose vietovėse sniegas kasmet:
- blokuoja kelius,
- apsunkina logistiką,
- kainuoja milijonus eurų ir dolerių jo šalinimui.
Japonų siūlomas modelis leidžia pažvelgti į sniegą kitaip – ne kaip į kliūtį, o kaip į potencialų energetinį rezervą, kuris egzistuoja natūraliai ir kasmet pasikartoja.
Ar „užšaldyta energija“ gali pakeisti pasaulinę energetiką?
Trumpuoju laikotarpiu – ne. Tai nėra technologija, kuri pakeistų saulės elektrines ar vėjo parkus visame pasaulyje. Tačiau ilguoju laikotarpiu ji gali tapti svarbia dėl kelių priežasčių.
Pirma, tai energija, kuri neteršia aplinkos ir nenaudoja kuro. Antra, ji leidžia išnaudoti tai, kas iki šiol buvo laikoma problema. Trečia, ji gali sumažinti energijos importą šaltuose regionuose ir padidinti jų energetinį savarankiškumą.
Šiandien „užšaldyta energija“ dar yra eksperimentas. Tačiau daugelis technologijų, kurios dabar atrodo įprastos, kadaise taip pat prasidėjo nuo nedidelių bandymų. Jei Japonijos, Skandinavijos ir Šiaurės Amerikos mokslininkams pavyks išspręsti techninius ir ekonominius iššūkius, sniegas ateityje gali tapti ne tik žiemos simboliu, bet ir tyliu energijos šaltiniu, maitinančiu miestus be dūmų, triukšmo ir taršos.
Šaltinis: https://www.ecoportal.net/en/frozen-energy-is-real-but-only-in-japan/15245/
