Solarni poklon

Autor/ica 👤David McDermott Hughes, BOSTON REVIEW 1.8.2022. u 12:23

Povezani članci

Solarni poklon

Foto: Aleksandar Pasaric/pexels

Pobornici obnovljive energije često zaboravljaju njen najveći i najpristupačniji izvor. Svake godine, Sunce pošalje 86.000 teravata na Zemlju kroz svemir i atmosferu. Ova energija greje planetu, održava sve ekosisteme i servira nam žito i vino, ali mogla bi i više od toga. Čak i ako je ne koristimo za dobijanje električne energije pomoću solarnih panela, ona može da greje i osvetljava naše zgrade. Američka neprofitna organizacija Veće za zelenu gradnju (koja je postavila globalni LEED standard) i Institut za pasivne zgrade decenijama se zalažu za panele, kao i za arhitekturu koja koristi sunčevu energiju bez posredovanja panela. Ali malo ko ih sluša. Trenutno najpopularniji planovi za korišćenje sunčeve energije fokusiraju se samo na onaj njen mali deo koji se pretvara u električnu energiju – svega 0,078 teravata.

Projekat Net-Zero America sa Prinstona mapira farme širom zemlje koje dobrim delom koriste solarnu i energiju vetra. Međutim, inženjeri koji su napravili ovaj plan potpuno su zanemarili druge, neelektrične upotrebe obnovljive energije. John Doerr pominje takve upotrebe sunčeve energije u knjizi Brzina i obim: Akcioni plan za rešavanje naše klimatske krize (Speed & Scale: An Action Plan for Solving Our Climate Crisis, 2021). Ta knjiga, koju je Amazon intenzivno promovisao, veliča njegovog direktora Jeffa Bezosa i druge predstavnike rizičnog kapitala, ali govori i o Amoryju Lovinsu, koji se već dugo zalaže za obnovljive izvore energije i čija kuća u Koloradu zadovoljava 99 odsto potreba za grejanjem koristeći direktno Sunce. Čini se da je to upotrebljiva, krajnje efikasna energija. Ona se naziva „pasivna solarna energija“ mada reč „pasivna“ nije najsrećnije izabrana da označi neelektrične načine korišćenja fotona. Šteta je što Doerr posvećuje samo pola strane pasivnoj solarnoj energiji, a celih 6 strana Sunrunu, najvećoj američkoj kompaniji za snabdevanje stambenih objekata električnom energijom solarnog porekla (i čak 17 strana zasad neostvarivim planovima za hvatanje ugljenika). Pasivna solarna energija (ona koja ne koristi panele) danas je gotovo nevidljiva kako u politici, tako i u aktivizmu.

Čak i tržišta zanemaruju dnevnu svetlost. Pošto sunčeva svetlost nema cenu, države i korporacije je rado dele. Ako nije u zatvoru, čovek u toku dana obično dobija jedan sat, ili malu porciju fotona na otvorenom. Elektroni – električne čestice – sasvim su drukčiji: neki od njih žive usred tržišta. Korporacije ih već dugo sprovode kroz žice i na njih lepe cenu. Pristalice obnovljivih izvora sad traže da „sve elektrifikujemo“. Naravno, infrastruktura fotonaponskih panela je za planetu bolja od naftnih bušotina i „hamera“. Ali elektrifikovanje svega bi produbilo nejednakosti. Paneli pretvaraju besplatnu, svima dostupnu energiju Sunca u privatne kilovate koji se mere brojilom. Osim kad je reč o retkim solarnim projektima u posedu zajednice, ljudi te kilovate ne koriste besplatno. Naprotiv, kupujemo kilovate od Sunruna, pa Sunrun raste i postaje sve bogatiji. Postoji, međutim, bolja dopunska alternativa. Kako bi izgledala energetska tranzicija kad bismo besplatnu svetlost učinili još pristupačnijom i demokratskijom?

***

Sadašnji oblici pasivne solarne tehnologije pojavili su se kao lek protiv urbane bolesti u 19. veku, kad su se siromašne porodice tiskale u mračnim sobama Pariza i drugih evropskih gradova. Sanitarne potrebe primorale su vlasti da otvore stanovanje za sunčevu svetlost, vazduh i modernističku arhitekturu. Savremene metropole moraju se „graditi svetlošću“, pisao je Le Corbusier, uticajni modernista. On je 1914. projektovao zgradu Domino, koja gotovo nije imala zidove. Podovi i stubovi od armiranog betona nosili su ceo teret i oslobađali spoljašnje zidove za druge svrhe. Le Corbusier je 1923. s oduševljenjem govorio o „stanovima koji se otvaraju na sve strane prema vazduhu i sunčevoj svetlosti“. Dvadeset godina kasnije preporučio je da se zakonom propiše da Sunce mora obasjavati unutrašnjost svake sobe najmanje dva sata na dan. Ali i bez sile zakona, mračne budžake zamenili su otvoreni, prozračeni stanovi. Fasade su se prelile na balkone kroz staklena vrata. Svetlost je dopirala kroz krovove. Došlo je doba stakla, koje je prosejavalo vruću svetlost i štitilo od hladnog vazduha.

Za vreme Drugog svetskog rata i neposredno posle njega, kad je vladala nestašica nafte, Amerikanci su pogurali solarnu tehnologiju korak dalje. Eugene Ayres i drugi naučnici s MIT-a projektovali su eksperimentalne kuće okrenute ka jugu i dugo izložene suncu, s dvostrukim oknima i nadstrešnicom precizno izračunate dužine, postavljenom pod odgovarajućim uglom. Tokom leta bi nadstrešnica ili pokretni štitnik (brisolej) sprečavali visoku, bezmalo okomitu svetlost da prolazi kroz staklo i pregreva unutrašnji prostor. U Arizoni, na primer, takvi štitnici tokom leta održavaju svežinu u eksperimentalnim stanovima bez uređaja za klimatizaciju ili uz njihovu vrlo malu pomoć. Na najnižim zimskim temperaturama, gotovo horizontalni sunčevi zraci prolaze kroz staklo pasivnih kuća, osvetljavaju i greju prostorije. Ali dejstva dnevne svetlosti ne prestaju sa zalaskom sunca. Termička masa – obično suncem obasjan kameni ili betonski pod – zagreva se tokom zimskog dana i onda noću zrači toplotu u unutrašnji prostor. Drugim rečima, pod funkcioniše kao baterija i rešava takozvani problem „naizmeničnosti“ sunčeve energije. Čak i stanovi u prizemlju, zaklonjeni od direktnog sunca, mogu da dobiju sunčevu energiju kroz krovne strukture u kojima se voda zagreva na suncu i zatim spušta cevima i greje unutrašnjost. „U budućnosti će to biti glavni način grejanja kuća“, pisao je Ayres u časopisu Scientific American. Nažalost, prevario se.

Ayresova procena – da bi niz pasivnih solarnih mera smanjio potrošnju električne energije za grejanje i hlađenje stambenog prostora za 90 odsto – bila je potvrđena (Amory Lovins je predvideo još veću uštedu električne energije). Ali fosilna goriva uskoro su postala tako jeftina da se nisu morala štedeti. Istoričari energije govore o 50-im godinama prošlog veka kao o „Velikom ubrzanju“, periodu brze ekonomske ekspanzije i konzumerizma u Sjedinjenim Državama. Pripadnici srednje klase u Americi nemilosrdno su trošili energiju i sve sprave koje je ona pokretala. Gradili su slabo izolovane kuće, s malim brojem prozora i bili potpuno zavisni od energije koja je stizala kroz žice. Ayresovi predlozi su zamrli pre nego što su sazreli. Prosečni Amerikanac – koji je živeo u maloj kući ili stanu – nikad nije shvatio propuštenu priliku da koristi sunčevu energiju. Ostajao je u svom mračnom stančiću i plaćao fosilno-električni račun koji je stalno rastao.

Krajem 1950-ih korišćenje pasivne solarne energije bilo je ograničeno na modernije prigradske i seoske kuće i tek nekolicinu gradskih projekata, uglavnom u Evropi. U međuvremenu se malo šta promenilo. U Beču je 2020. završena prelepa zgrada sa 18 jedinica subvencionisanog stanovanja. Duž cele petospratne južne fasade, staklo i automatska klizna vrata omogućuju zimske bašte, termičku masu i terasu za svaku jedinicu. Zgrada je – citiramo opis kafea i prodavnice bicikla u njenom prizemlju – „čudesno mesto, gde prijatni, otvoreni ljudi brinu o svom kvartu i imaju sjajne vizije javnog prostora!“ A ja držim nastavu u Nju Džerziju, u učionici na poslednjem spratu, s dva prozorčića koji seku svetlost na rezance, dok krov bez otvora ili stakla prema nebu onemogućava izolaciju nad našim glavama. Oko pola metra ispod tog krova i raznih cevi, moje studente i mene osvetljavaju fluorescentne sijalice. To je besmisleno i rasipno: zgrada zanemaruje besplatnu energiju i umesto nje koristi skupe elektrone koji nastaju na nekom drugom mestu. A od nas se očekuje da se priviknemo na prostorije bez dovoljno prozora i na neprijatnu veštačku svetlost.

***

Zamislimo infrastrukturni račun za sunčevu svetlost: za fotone, a ne samo za struju. Solarna energija se uklapa i u najtradicionalnije shvatanje infrastrukture: putevi, mostovi, tuneli, cevovodi, žice i drugi vodovi koji prenose stvari s jednog mesta na drugo. Sunčeve staze prenose svetlost. Sunčeva staza, koju je definisala prva generacija američkih arhitekata 40-ih i 50-ih godina prošlog veka, proteže se preko „nebeskog svoda“, od naše zvezde do prozora i zidova. Sunčeve staze se pomeraju u toku dana i sezonski, i diktiraju uglove za unutrašnje osvetljenje u decembru i veštačku senku u junu (s druge strane ekvatora je obrnuto). Svaki arhitekta može da skicira pasivnu kuću u Boulderu ili Berlinu. Teže je projektovati susedstvo takvih kuća i još teže stvoriti i održavati sunčeve staze u prizemlju i na nivou celog kvarta. Ti fotonski vodovi iziskuju gradsku infrastrukturu. Kako bi ona izgledala?

Pre svega, solarna gradnja nije štetna. Svaka nova zgrada bi došla s „omotačem dnevne svetlosti“: onom količinom sunčevih zraka koju može da apsorbuje, a da okolne stanove ne liši odgovarajuće svetlosti. U podne potkrovlje ne bi smelo da baca senku na stanove u prizemlju preko puta. Naravno, žitelji gradova decenijama se bore za pravo na svetlost – i najčešće gube. To pravo je privatno. Građani se bore za sopstvene osunčane prozore. Kad to rade, brane površinu, ne sunčevu stazu, a to je lokalni, ograničen zahtev.

Staze čine mnogo širu mrežu. Kad je po sredi internet, jasna nam je ta ekspanzivna, inkluzivna logika. Zahvaljujući aktivizmu, uglavnom vlada mrežna neutralnost, to jest megabajti teku jednako i ka bogatima i ka siromašnima. Niko (zasad) ne baca senku na internetu. Nažalost, gradovi su drugačiji. Velike, prazne, luksuzne kule Njujorka monopolizuju sunčevu svetlost i ometaju druge da joj pristupe. Stanar garsonjere mora da upali svetlo u podne. Možda visoke, uzane palate donose veći prihod od poreza nego slabo osvetljeni stanovi oko njih, ali njihovi susedi nemaju neposrednu korist od toga. Uz to – ako u razmišljanju odemo dalje od energije – novac ne može biti zamena za dnevne zrake naše zvezde. Trebalo bi srušiti milijarderske stanove, reciklirati građu i uspostaviti sunčevu rešetku.

Drugi princip solarne infrastrukture regulisao bi i pojačavao indirektne sunčeve staze koje prolaze između površina. Refleksija je jedan oblik infrastrukture. Moja spavaća soba se nalazi na severnoj strani kuće u Nju Džerziju. Većim delom dana svetlost udara u južni, beli zid mog severnog suseda i odbija se u moju sobu. Ta svetlost je dovoljno jaka da me probudi i osvetli sobu; čak mi omogućava da se igram senkama na zidu.

Tokom zime, u podne dobijam prirodnu svetlost i toplotu i s juga i sa severa. Niko nije tako gradio blokove. Arhitekte zaista zamišljaju „solarna susedstva“ kuća u nizu i naizmenične niske i visoke zgrade, ali gotovo nikad im ne pođe za rukom da ih izgrade. Društvene prepreke su prevelike. Susedi se otimaju za svetlost i vidik. Kad je ulog dovoljno veliki – na primer, pogled na okean u Kaliforniji – neki stanari će pristati na uzajamne ustupke. Malo ih je, međutim, koji mogu priuštiti preuređenje zato što neko u susedstvu traži pravedniju raspodelu energije. Refleksija svetlosti nikada nije ušla u naš gradski vokabular. Mala država Lihtenštajn razmišlja drukčije: nova zgrada njenog parlamenta dobija svetlost koja se odbija od svetlog betonskog naspramnog zida. Dobar primer pametne solarne arhitekture.

Tehnološki trik sastoji se u tome da nateramo svetlost da obilazi oko ugla, kao što cevi teraju vodu i putevi automobile. Naučnici Univerziteta Perdju izumeli su belu farbu koja reflektuje 98 odsto svetlosti (za razliku od uobičajenih 80-90 odsto). Oni preporučuju da se njome farbaju krovovi kako bi se smanjila apsorpcija toplote i potreba za klima-uređajima. Zašto ne bismo tom farbom premazali spoljašnje zidove i tako reflektovali svetlost na susede? Ogledalima bi se to još bolje postiglo, a mogli bismo ih daljinski okretati i zatamnjivati koristeći vrlo malu količinu električne energije. Unutar zgrade, cev prečnika tridesetak centimetara, obložena reflektujućim materijalom, doneće izolaciju s krova – kroz tavan ili zajedničke prostorije – do stanova. Ne trošeći energiju, kupola na vrhu upija svetlost sa svih strana, a raspršivač na dnu sprovodi je u celu prostoriju. Mogli bismo proširiti te „sunčeve tunele“ na dvospratnicu i sprovesti fotone s krova, kroz gornji sprat, do stanova u prizemlju.

***

Solarna infrastruktura još nije ušla u zvanične planove i diskusije zato što je krajnje neprofitabilna. Drugim rečima, prozori poništavaju podsticaje koji pokreću sve druge načine investiranja u energiju. Električne žice zauzimaju javni prostor dok prenose privatno dobro. Potreban prostor dobija se besplatno, a od korisnika se naplaćuje isporučena energija, što je dvostruka prednost. Sad Sunrun i druge kompanije žele da poteraju sunčeve zrake pretvorene u struju kroz iste profitabilne žice. Taj deo kapitala mogao bi se investirati u solarnu arhitekturu, za izgradnju kuća s najboljim mogućim pristupom fotonima. Ali pasivna solarna energija ne donosi veliki profit. Investitor kupuje privatno zemljište i obezbeđuje korisnicima besplatan pristup energiji. To je dvostruki nedostatak za svakog investitora. Možda će stambena zgrada opremljena pasivnom energijom moći da se proda po višoj ceni, ali prihod od nje tu prestaje. Nema brojila za fotone koji prolaze kroz prozor. Ako se ne pretvori u električnu energiju, sunčevo zračenje je demokratsko, dakle neprofitabilno po svojoj prirodi.

Da bi energetski sistem postao demokratski – i doprineo smanjivanju emisije ugljenika – nije nam potrebna nova tehnologija. Dovoljno je da prilagodimo postojeće institucije. Zoniranje bi moralo da podstiče južnu orijentaciju i raspored površina koji omogućava maksimalan pristup svetlosti. Građevinski kodeksi bi morali da favorizuju isturene prozore (koji se sada prave kao trostruka okna), nadstrešnice, termalne mase i solarne cevi. Naravno, to košta – ali na duži rok mnogo manje nego električna energija koja se koristi za iste svrhe. O reflektujućim površinama mogla bi da odlučuju udruženja stanara. Druga generacija zakona za regulisanje obnovljivih izvora omogućila bi i podržala solarne četvrti. Pre svega, ne bismo smeli poistovećivati panele sa solarnom energijom. U stanove s velikim brojem dobro raspoređenih prozora, s neba bi sipalo daleko više energije – i to one znatno dostupnije. Francuski prozori su „glavni junaci kuće“, govorio je Le Corbusier. Ali potrebni su im ljudski saveznici u dugoj borbi za energetsku pravdu.

David McDermott Hughes, Boston Review, 31.01.2022.

Prevela Slavica Miletić

Peščanik.net, 30.07.2022.