Ultra energijska hiša

Glede na Kjotski protokol, se je Evropa zavezala k zmanjšanju emisij, vendar se delež porabe energije v stavbah bistveno še povečuje. Zaradi negotovosti v oskrbi z energijo in zaskrbljenosti zaradi tveganja za globalno segrevanje, je energetska učinkovitost v gradbenem sektorju še vedno bolj pomembna. Evropska komisija v akcijskem načrtu za energetsko učinkovitost opredeljuje energetsko učinkovitosti v gradbenem sektorju, kot prednostno nalogo (Komisija Evropske skupnosti, 2006). Primer za energetsko učinkovitost stavb je vsekakor gradnja Ultra energijskih hiš (UEH). Ultra energijske hiše, lahko bistveno zmanjšajo odvisnost od fosilnih goriv in znižajo proizvodnjo emisij ogljikovega dioksida.

V obstoječem dokumentu obstaja pregled številnih vprašanj v zvezi z gradnjo Ultra energijskih hiš v Evropi. Ponuja  opredelitev Ultra energijskih hiš in razpravlja o tehnologijah, ki se lahko uporabljajo v ta namen. V okvirju realne energetske učinkovitosti v evropskem sektorju za stavbe je obravnavan v poglavju, k poti do Ultra energijske hiše, glavni trendi, razvoj in ovire ter razpravo, kako lahko UEH postane resničnost.

Prevladuje mnenje, da preimenovanje pasivne hiše v Ultra energijsko hišo ni smiselno. Izraz "pasivne hiše", je dejansko strogo opredeljen in stavbe se lahko merijo in potrjujejo glede tega standarda. V dokumentu, se UEH uporablja kot sinonim za pasivne hiše, zato bi bilo bolje govoriti o pasivnih hišah neposredno.

UEH kot izraz naredi neki smisel za domove z nizko porabo energije (za sedanje standarde) in pasivno (kot standard prihodnosti). Toda za razliko od pasivne hiše, se moramo zavedati, da so standardi za nizko in ultra-nizko energijske hiše kot zasnova, ohlapno opredeljeni.

Kateri so veliki izzivi, ki čakajo na tehnične rešitve v stoletju pred nami? Kako lahko daje stroka znanje v prakso, da se zagotovi trajnost, zdravje, varnost in kakovost življenja za prihodnje generacije?

US National Academy of Engineering (NAE), zastavlja raznolikim skupinam strokovnjakov iz celega sveta, da odgovorijo na ta vprašanja. V te skupine so vključeni najboljši inženirji in strokovni znanstveniki, ki so predlagali pod naslovom "izzivi za inženiring", saj menijo, da so dosegljivi in morajo postati trajnostni.

Pomembno je, da so prvi trije izzivi, med navedenimi v poročilu povezani z energijo. Ta poudarek je takoj viden v uvodu poročila: "Zemlja je planet omejenih energijskih virov, in ima vpliv tudi na rast prebivalstva. V podanih poročilih so dana opozorila s poudarkom, da je treba pospeševati postopke po razvoju novih virov energije, hkrati pa preprečevati degradacije okolja. Strokovni odbor je navedel tri glavne izzive inženiringa, da bi lahko bile te potrebe izpolnjene, je treba:

   1. Večja in bolj ekonomična uporaba sončne energije ter shranjevanje pridobljene energije;
   2. zagotavljanje energije iz jedrske fuzije;
   3. razvoj metod za skladiščenje ogljika.

Ekonomična izraba sončne energije

Energija sončnega sevanja na Zemlji je bogata, vendar še vedno ne poznamo načina, kako poceni pretvoriti sončno energijo v uporabno obliko. Danes, pridobljena elektrika iz sončne energije je še vedno približno tri do šestkrat dražja od povprečne cene iz električnega omrežja.

Po mnenju strokovne skupine, lahko inženiring za spodbujanje sončne energije zagotovimo na naslednje tri načine:

    * Učinkovitost foto napetostnih plošč (PV) bi bilo mogoče izboljšati. Silicijeve celice, ki se trenutno uporabljajo, lahko sončno svetlobo samo pretvarjajo v električno energijo in to od 10 do 20 odstotkov. Novi materiali, vgrajeni v novejše sisteme, bodo imeli dvojni učinek, in sicer bodo dodatno z uporabo nano-kristalov, učinkovitost teoretično povečali za 60 odstotkov.

    * Proizvodni stroški PV panelov bi se lahko občutno zmanjšali. Da bi omogočili pretok elektronov, silicij, ki se uporablja v PV ploščah mora biti visoke čistosti, kar povzroča izredno visoke proizvodne stroške. Zato obstaja velik izziv, da se PV celice izdelajo iz tanjših plasti materiala in, ki ne bi zmanjšali ravni sedanje učinkovitosti.

    * Nove in učinkovite sisteme za shranjevanje energije je mogoče hitro realizirati. Hramba energije postane kritična, kadar so visoki zneski nestalnih virov, kot je sončna energija, ki je priključene na javno električno omrežje. Z razvojem novih materialov bi se lahko izboljšali kondenzatorji, superprevodni magneti, in vztrajniki. Drugi novi materiali pa bi lahko povečali učinkovitost toplotnih sistemov za shranjevanje in uporabo toplotnih koncentracij v sončnih elektrarnah. Druga možna rešitev v prihodnosti se ponuja na uporabi sončne svetlobe, ki bo na ravni elektrolize vode in vodika lahko ustvarjala moč gorivne celice.