První prototyp stál volně na terase
Pomocí jednoduché konstrukce sestávající z 200l sudu, osmi solárních panelů a písku z obchodu se stavebninami se Robertu Hoferovi podařilo uchovat přebytečnou energii a využít ji v pro pozdější ohřev. Jeho vynález je považován za jedno z nejlevnějších sezónních řešení pro akumulaci tepla ve Švýcarsku.
Již v roce 2024 postavil Hofer svůj první prototyp na terase ve svém domě nedaleko od Bernu. „Než jsem začal s výstavbou, nechal jsem si zařízení vypočítat od ChatGPT,“ vyprávšl v rozhovoru pro Bernerzeitung. Ústředním prvkem jeho konstrukce jsou speciální cihly, které omotal odporovým drátem a vertikálně zapustil do písku.
Solární panely vedou vyrobenou elektřinu přímo do drátů, čímž lze dosáhnout teplot přes 300 °C. „Každý watt se přemění na teplo v písku,“ vysvětluje Hofer. Uložená teplo pak odebírá hadicí, která obepíná sud a vede do bojleru na teplou vodu.
Úložiště je potřeba ještě optimalizovat, aby bylo vhodné pro masové použití
Zdroj: Samuel Burri/SFR
„Písek lze zahřát na několik set stupňů, zatímco voda pouze na necelých 100 stupňů. Díky tomu lze pomocí písku uložit více energie,“ vysvětlil Hofer týdeníku.
Písek je nejen levný a netoxický, ale také schopný dosáhnout vysokých teplot bez zvýšení tlaku. Má však nižší akumulační kapacitu na litr než voda. Odborníci také kritizují nízkou účinnost systému, protože vysoké teploty přes 300 stupňů nelze optimálně využít pro vytápění domácností, které vyžaduje teplotu kolem 40–60 stupňů.
Zvláště vhodné pro průmyslové použití
Odborníci vidí využitelnost takového systému spíše v průmyslových aplikacích, kde se požadují vysoké teploty. Švýcarský Federální úřad pro energii navíc kritizuje označení „písková baterie“, protože se zde ukládá teplo, nikoli elektrická energie.
Josef Jenni, zkušený švýcarský průkopník v oblasti solární energie, tuto myšlenku v zásadě chválí, ale poukazuje na to, že systém ještě není vhodný pro masový trh. „Aby byl připraven pro sériovou výrobu, musí být naprosto spolehlivý,“ zdůrazňuje. Zvláště důležitá je bezpečná regulace teploty uvnitř zásobníku.
Mohlo by vás zajímat
Inspirace z Finska
Hofer se inspiroval finským projektem: Největší pískovou baterii na světě vyvinul start-up Polar Night Energy. Ve 13 metrů vysokém silu je uloženo 2 000 tun štěrku z mastku, který dokáže uložit až 100 megawatthodin tepla – to je dost energie na to, aby zásobovala šest obcí po dobu jednoho týdne.
Baterie se nabíjí levnou větrnou a solární energií, když jsou ceny elektřiny nízké nebo záporné. Tím se snižují emise CO₂ z dálkového vytápění v nedaleké obci Pornainen přibližně o 70 procent. Start-up mezitím postavil a úspěšně zavedl několik takových pískových zásobníků.
„Pokud tím ušetřím několik set litrů topného oleje ročně, instalace se vyplatila“
Hofer svůj původní prototyp mezitím demontoval. V garáži v sousední vesnici Bärau ale nyní stojí pevně instalovaná verze: stříbrně lesklá izolovaná nádrž s téměř pěti tunami písku.
Při návštěvě redakce švýcarské SRF (švýcarská veřejnoprávní televize a rádio) ukazoval teploměr v šedivém listopadovém ránu již 93 stupňů – po pouhých několika hodinách provozu. Náklady na materiál pro zásobník činily přibližně 4500 franků (asi 116 000 korun), přičemž Hofer a jeho partner Stefan Lukunic do projektu investovali stovky pracovních hodin. Lukunic je přesto spokojený: „Pokud tím ušetřím jen několik set litrů topného oleje ročně, instalace se vyplatila,“ tvrdí.
Mohlo by vás zajímat
I vaření v písku je možné
Hofer využil horký písek zkušebně také k vaření. Zpočátku mu nešlo postavit pánev přímo na písek. S železným jádrem uprostřed se mu však podařilo najít funkční řešení. Věří, že vařič na písku by mohl být praktickým řešením v odlehlých oblastech po celém světě.
Hofer považuje také svou pískovou baterii za potenciální pomoc pro krizové oblasti. Podle Bernerzeitung představil svůj nápad několika humanitárním organizacím a ukrajinské ambasádě.
Jeho návrh je jednoduchý: V oblastech, kde bylo topení zničeno bombami, by mohly být velké haly vybaveny silnou vrstvou písku. Do ní by mohly být položeny topné kabely a připojeny k solárním panelům, aby lidem v těchto oblastech poskytly jednoduchý způsob výroby tepla.
Zdroj: SFR, BernerZeitung.ch, Wochen-Zeitung.ch
video