Domů
Čistá mobilita
Akumulátory a pohonné systémy elektrických vozidel - EV (2. díl): Tesla Model S 2012-2016
Elon Musk Tesla S
Zdroj: Maurizio Pesce / Flickr

Akumulátory a pohonné systémy elektrických vozidel - EV (2. díl): Tesla Model S 2012-2016

V dnešním díle se podíváme na elektromobil Tesla Model S. Řeč bude o první generaci, která následovala originální Tesla Roadster. Vozidlo představuje první elektromobil od automobilky Tesla Motors, který je postaven na své vlastní platformě. V prvním roce produkce se prodalo celkem 3225 exemplářů tohoto modelu.

Pohon kol a podvozek

Tesla Model S se vyráběl prvně pouze jako vozidlo s náhonem na zadní kola, následně přišla verze s pohonem všech kol. Přední i zadní elektromotor jsou asynchronního typu, přední pohonná jednotka měla menší výkon a kroutící moment. Varianta s pohonem všech kol přišla v roce 2014.

Odpružení přední nápravy je řešeno systémem dvojitého lichoběžníku (double wish-bone), zadní náprava je řešená jako nezávislá víceprvková. Kvalitní podvozek zajišťuje dobré jízdní vlastnosti, má ale více bodů, které se opotřebovávají v porovnání se systémy, jako je přední náprava typu McPearson a zadní vlečná náprava.

Podvozková platforma Modelu S v Tesla Store Göteborg, foto: Tomáš Jirka Podvozková platforma Modelu S v Tesla Store Göteborg, foto: Tomáš Jirka

Baterie

Trakční baterie je uložená pod podlahou v délce celé kabiny, obsahuje 16  modulů v sériové konfiguraci. Každý modul má kapacitu 5,3 kWh a nominální napětí 22,8 V. Jednotlivé články velikosti 18650 (18 mm v průměru, 65 mm na délku) jsou v konfiguraci 6s74p (6 sériově propojených článků v celkem 74 paralelních větvích). Celkový počet článků na modul je 444.

Ve vozidle se tedy nachází 7104 těchto článků. Každý má maximální nabíjecí napětí 4,2 V a nominální kapacitu 3,2 Ah. Krátkodobý maximální proud trakční baterie je zhruba 1000 A. Maximální poskytovaný výkon se pohybuje okolo 310 kW.

Zmíněné hodnoty platí pro verzi automobilu s udávanou kapacitou 85 kWh. Vyráběny byly ale i verze s menší kapacitou a nižší cenou, tyto kapacity byly 40, 60, 75, 85 kWh, později přišla i verze s  90 kWh a 100 kWh. Využitelná kapacita byla o něco nižší, tím se zajistí optimální životnost a ochrana baterie před poškozením vlivem nadměrného vybití baterie. 40kWh verze se nakonec fyzicky nikdy nevyráběla a mělo se jednat o softwarově limitovanou verzi 60kWh baterie.

Podvozková platforma Modelu S v Tesla Store Göteborg, foto: Tomáš Jirka Podvozková platforma Modelu S v Tesla Store Göteborg, foto: Tomáš Jirka

Tesla Model S 60 a 75 kWh

Jednalo se o trakční baterii, která měla menší počet modulů baterie, ty byly osazeny menším počtem článků. To znamená, že celkově baterie měla menší napětí než její 85 kWh verze. Pokud jste přijeli k nabíječce a nabíjeli mimo síť Tesla Supercharger přes CHAdeMO adaptér, nabíjecí výkon byl omezen proudem nabíjecí stanice a prakticky špičkový výkon činil 42,3 kW. 85kWh verze by na stejné stanici přijímala až 48,4 kW.

Verze 60 kWh pak byla pouze softwarově zamčenou variantou 75kWh baterie. Tesla v určitých případech dočasně odemykala tuto kapacitu v případě živelných katastrof. Uživatelé měli kdykoliv možnost tuto zamčenou kapacitu odemknout za 10 tisíc amerických dolarů.

Tesla Model S 85, 90 a 100 kWh

Dlouhou dobu byl nabízen standardní akupack 85 kWh, po faceliftu vyšla verze s 90 kWh, která měla reálně kapacitu 89,6 kWh. Jednotlivé moduly měly 5,6 kWh. Baterie s největší kapacitou je zatím udávána jako 100 kWh, celková kapacita je však dokonce 102 kWh. Dnes již Tesla přesnou kapacitu neuvádí a místo toho udává pouze dojezd.

Dojezd a nabíjení

Dojezd dle EPA (Enviromental Protection Agency, americký úřad pro ochranu životního prostředí) dosahuje pro jednotlivé varianty následujících hodnot:

  • Tesla Model S 60 - 334 km
  • Tesla Model S 75 - 417 km
  • Tesla Model S 85 - 438 km
  • Tesla Model S 90 - 473 km
  • Tesla Model S 100D - 647 km

Domácí nabíjení bylo zajištěno palubními nabíječkami o výkonu 11 kW nebo 22 kW, rychlost nabíjení pak byla zhruba 65-120 kilometrů za hodinu nabíjení. Tesla Supercharger je schopen dodat až 135 kW.

Pohonný systém v detailu

Tesla si pohonné jednotky nakonec navrhovala sama, zprvu byly pokusy i s dvourychlostní převodovkou kvůli snaze ještě zlepšit akceleraci. Tyto převodovky měly však velice krátkou životnost, a tak se nakonec nikdy do produkce nedostaly. Měnič frekvence pro elektromotor používal IGBT tranzistory v pouzdru TO-247. Měnič byl umístěn hned vedle elektromotoru, se kterým sdílel jeden okruh chlazení.

Díky své kompaktnosti se tato pohonná jednotka osvědčila jako náhrada původních agregátů pro velký počet přestaveb vozidel. Tento trend byl populární hlavně v Americe.

Rotor elektromotoru je vyroben zajímavým způsobem, obsahuje 70 tyčí, které spojují zkratovací prstence. Vodiče rotoru jsou měděné, rotorové plechy jsou na tyče nalisovány a následně je tvrdým pájením připájen druhý zkratovací prstenec. Rotor musí být dokonale vyvážen, jeho maximální otáčky jsou okolo 18350 otáček za minutu, ložiska používají keramické kuličky. Rotor je kapalinou chlazený, osa rotoru je dutá a proudí skrze ni chladící kapalina.

Osa rotoru je zemněna sběracím uhlíkovým kruhovým kartáčem, aby byly zkratovány ložiskové proudy. To byla také častá závada prvních verzí zadních pohonných jednotek, u kterých kvůli erozi povrchu ložisek docházelo k nadměrnému opotřebení ložisek a vzniku vůlí. Vůle vedly k selhání tisícihranu spojující osu rotoru a prvního redukčního ozubeného kola v převodovce. Tesla nahrazovala pohonné jednotky ve vozidlech kus za kus. Problém byl vyřešen změnou zemnícího kartáčku.

Stator je koncipován jako 4pólový s měděným vinutím zastříknutým epoxidovou hmotou. Vzhledem k vysoké výkonové hustotě motoru je stator chlazen kapalinou proudící v kanálech, které jsou umístěny v zástřiku statoru.

Tesla Model S 70D 2016 v Tesla Store Göteborg, foto: Tomáš Jirka Faceliftovaný model vozu Tesla Model S 70D 2016 v Tesla Store Göteborg, foto: Tomáš Jirka

Závěr

Tesla Model S představuje ikonické auto, které změnilo svět a na dlouhou dobu se stalo nepřekonaným etalonem, co se týče dojezdu, a zejména zrychlení. Na trhu ojetých vozidel se stále prodávají modely z prvních let produkce. Jejich cena se pohybuje okolo milionu korun.

Nutno však poznamenat, že toto vozidlo bylo provázeno problémy, jednalo se zejména o  selhávající pohonné jednotky zadních kol. Přední pohonné jednotky trpěly na vymačkání silentbloků, což změnilo úhel vůči poloosám. Ty se následně při prudké akceleraci opotřebovávaly, a často se tak musely měnit. Za zmínku také stojí to, že vzduchové odpružení podvozku je komplikované a jsou známy případy selhání pneumatických měchů.

Ani požáry se Modelu S nevyhnuly. Bylo jich málo, ale přes to způsobovaly negativní reklamu. Tesla pak přidala ochranný štít přední části baterie, tím se problém z velké části vyřešil. Selhání jednotek MCU (Media Control Unit), kvůli špatnému managementu E-MMC (Solid State Flash paměť) pamětí, je bohužel také velmi časté.

Aby však nebyly zmiňovány jen negativa, Tesla Model S, X, Y a 3 jsou nejbezpečnější vozidla svého druhu podle NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration - úřad pro bezpečnost provozu na dálnicích) . Model S také jako první přinesl systém autopilot a další prvky aktivní bezpečnosti.

Tesla Model S první generace je rozeznatelný podle ikonického předního nárazníku s černým krytem za kterým se skrývá plusový pól 12 V systému a táhlo nouzového odjištění předního zavazadelníku. Velice charakteristická je také obrazovka ve středové konzoli s uhlopříčkou 17 palců. Tesla dnes nabízí řadu oprav a zlepšení, například výměnu již zmíněné obrazovky za novější verzi, a také výměnu modemu mobilních dat z 3G na LTE a podobně.

Mohlo by vás zajímat:

Komentáře(25)
Juan
4. květen 2021, 23:56

Tesla sežere na 100km 400MJ, spalovací motor 300MJ.

Okénko mladého účetního – 1 kg benzínu je 43MJ, tj. celkem i s dopravou ~38MJ/l (0,77kg/l, 3,6MJ na kWh), plus mínus. Při spotřebě 8l je to 300MJ na 100km.

Tesla jezdí za 26kWh na 100km, tj. 93,6MJ, při 24% účinnosti elektrárny je to 390MJ.

Na počátku, kdy elektromobil vzniká, je vyprodukováno až o 50 % více CO2 než v případě auta se spalovacím motorem (ICV) Výroba elektrických vozů je ve srovnání s výrobou aut se spalovacími motory energeticky náročnější, dokonce až o 70% – především díky materiálům použitých při výrobě motoru a baterií.

V porovnání s benzinovým vozem může elektromobil na německý elektrický mix v současné době využívat výhody až po 127 500 kilometrech nebo 8,5 letech provozu. Srovnání s naftou je ještě horší: Teprve po 219 000 kilometrech, tedy po 14,6 letech, je elektromobil z hlediska šetrnosti ke klimatu lepší.(ADAC+Joanneum Research Graz)

Co se tedy výroby i provozu týče, elektromobil má na životní prostředí daleko větší dopad, než je tomu u ICV.

V současnosti tedy skutečně nemá smysl si, jak z ekonomických, tak i ekologických důvodů BEV kupovat.

Propagace elektromobility je čistě politické rozhodnutí.EU tlačí výrobce k produkci BEV díky nesmyslnému snižování flotilových limitů CO2.

Carlos
5. květen 2021, 01:43

Kde jste vzal těch 400MJ? EV si na 100km berou 20kWh a méně, povětšinou, tedy asi 72MJ. S tím se dostanu i s elektrárnou na nějakých 216MJ, chybí mí 174MJ, kde jste je vzal?

Nehledě na to tam máte díru v úvaze, respektive jednu část neskutečně závislou na okrajových podmínkách jako je energie vstupující do výrobního procesu.

Carlos
5. květen 2021, 11:25

A) Spotřeba auta je kolem 7l/100km, tj. cca 210MJ

B) defens není věrohodný a použitelný zdroj a jsou tam bláboly, třeba ignorují spotřebu energie na získání benzínu. Ten web vypadá i podle designu jako takový dřívbylolípismus a dnes všenapi*ismus.

Pokud u jednoho zdroje argumentují mine to wheel u druhého musí vít well to wheel. Jinak srovnává koše s baňama a celé to postrádá smysl.

C) A když tam bude PPE, tak spotřeba energie v palivech bude jiná. A když tam dáte hydro, spotřeba energie bude jiná a u FVE taky... Zase srovnáte už rafinované palivo s primárním vstupem elektrické sítě a ignorujete u toho že ta ropa se musí vytěžit, dostat na loď, převézt, rafinovat...

Nelze stavět celý řetězec proti částečnému, pak z toho vyjdou blbosti.

JD
5. květen 2021, 03:00

Na základě jakého čistě politického rozhodnutí EU roste prodej EV v Číně a USA ?

https://www.ev-volumes.com/country/total-world-plug-in-vehicle-volumes/

A okénko mladého účetního budete muset trochu rozšířit, protože kromě jiného tam nemáte celkový hodnotový řetězec a především mezní náklady v čase.

Kde ten 1 kg benzínu vezmete ? Jaké jsou jeho jednotkové náklady v řetězci těžba - zpracování - přeprava - uskladnění - distribuce ?

A jaké jsou jednotkové náklady na získání elektrické energie z FVE / VTE, její distribuci a nabití EV ?

Matěj
5. květen 2021, 09:51

Mladý účetní Juane,

zavřete se se svým spalovákem do garáže, nechte jej uvolnit svých 300 MJ a přijďte nám pak poreferovat, o dopadech na životní prostředí a na Vás samotného.

"Co se tedy výroby i provozu týče, elektromobil má na životní prostředí daleko větší dopad, než je tomu u ICV."

"při 24% účinnosti elektrárny"

tohle číslo jste vzal kde?

Juan
5. květen 2021, 11:53

@ Matěj

Prý se mám s IVE zavřít v garáži s nastartovaným motorem…

Proč by tohle někdo dělal? Zavírá se snad někdo s Teslou v garáži? Strká jí někdo nos k zadnímu nárazníku nebo dokonce k tomu pravému, skutečnému výfuku = komínu elektrárny?

Kromě toho, asi by se člověk v té zavřené garáži přímo neotrávil (sebevražda nastartovaným autem už není tak jednoduchá jako dřív), spíš by se udusil, podobně jako s igelitovým pytlíkem na hlavě, kdy prostě spotřebujete všechen kyslík a CO2 dýchat nemůžete, pokud nejste strom.

Ivo
5. květen 2021, 10:44

Joanneum, vyvráceno viz. https://www.allnewsbuzz.com/study-shows-the-tesla-model-3-has-65-lower-lifetime-emissions-than-the-mercedes-benz-c-class/. Většina studií hanících elektromobilitu abstrahuje od podstatných detailů při výpočtu GHG emisí a bývá sponzorována ropným businessem. Podobnou studii publikoval i Fraunhofer, sponzorován zase vodíkem. Studie vyvrácena zde https://innovationorigins.com/fraunhofer-ise-was-wrong-hydrogen-cars-are-not-cleaner-than-battery-driven-electric-vehicles-and-diesel-cars-are-not-even-close/ - doporučuji pročíst. Nechci tady lobovat za EV, jen mi často chybí objektivní srovnání, o která by se člověk mohl bez pochyb opřít.

Jiří Kelnar
6. květen 2021, 09:48

Okej, další kdo si myslí, že se benzín vyskytuje v benzínce nebo rafinérce jen tak, ze vzduchu a že spalovák má 100 % účinnost. Je X studií, které dokazují, že je elektromobil ekologičtější, když srovnáte všechny externality a procesy. Ale jo, když vezmete 100 % u BEV a 50 % procesů u ICE, tak Vám to vyjde.

Juan
5. květen 2021, 08:45

Násilné prosazování Elektromobility a Energiewende v rámci globálního politického programu Green Deal znamená pouze další kolo v bezohledném plýtvání energíí a surovinami směřující k ekologické katastrofě a zániku průmyslové civilizace dosud těžící z nenahraditelných, snadno dostupných a vysoce koncentrovaných fosilních paliv, jež nyní ale nenávratně mizí.

Jsme závislí na bezhlavém drancování omezených zdrojů za účelem udržení našeho životního stylu. Naše přežití stojí a padá s křehkými infrastrukturními, čím dál složitějšími systémy, kde rozdíl v koncentraci energie mezi vstupem a výstupem určuje horní hranici složitosti, jejichž fungování málokdo rozumí.

Kořeny současné finanční,ekonomické a ekologické krize leží v kulturních základech naší civilizace a v nepochopení resp. ignorování základních ekologických principů a přírodních zákonů. Většina našich předáků chce zřejmě nechat společnost vyhladovět omezením zdrojů kvůli svým krátkozrakým mocenským a sobecky zištným zájmům.

Milan Vaněček
5. květen 2021, 09:16

Juane tohle není ideologický web, ty Vaše proklamace patří někam jinam.

Zde se píše o vědeckém, technickém a technologickém pokroku v energetice.

A když je ten pokrok v souladu s přírodou (jako je třeba fotovoltaika a cirkulární ekonomika, místo rabování neobnovitelných nerecyklovaných zdrojů) tak je to dobré pro člověka ....

Energetik 007
5. květen 2021, 11:19

Juan má pravdu EU by udělala lépe kdyby udělala něco pro přesun dopravy osobní a nákladní na koleje a zavedla povinnou elektrifikaci železnice kde je řádově menší valivý odpor.

Emise aut a průmyslu jsou pouze částí emisí ze sopečné činnosti v Evropě.

A nebo zavést i emisní povolenky pro Island, Itálii za nepovolenou vulkanickou činnost

Pavel K
5. květen 2021, 11:29

Prosim,. napiste cisla:

1) emisi dorpavy v EU (klidne po sektorech)

2) emise prumyslu v EU (tez muzete pop sektorech)

3) emise sopecne cinnosti (klidne po jednotlivych sopkach)

EU si muzete bez problemu nahradit za Evropu ci svet. Rad bych videl, z jakych cisel jste vychazel, kdyz pisete o casti.

Energetik 007
5. květen 2021, 12:05

Nebudu si s tím dávat práci, to co chcete je jen přesný součet nepřesných čísel. Jen jeden příklad:

V 1783 vybouchla na Islandu sopka Laki erupce trvala 8 měsíců a na několik let ovlivnila počasí v celé Evropě:

- bylo tzv. několik roků bez léta

- způsobila po celé Evropě zatím

nejhorší povodně

- hladomor ve Franci vyvolal revoluci

Skleníkové plyny CO2 a CH4 vznikají ve velkém i přírodní činností

v močálech - CH4

na mokrých loukách CO2

Stačí Vám to?

Lubos Vozar
5. květen 2021, 13:09

Sopecne erupcie, obzlast tie obrovske vedia docasne ovlivnit klimu lokalne, ale aj globlane. No co sa tyka emisii GHG tak je sopecna aktivita o dva rady slabsia ako ludska cinnost. S prepacenim taky prd vo vetre.

www. usgs. gov/natural-hazards/volcano-hazards/volcanoes-can-affect-climate

Pavel K
5. květen 2021, 14:07

Ano, staci. Placl jste nesmysl a snazite se to obhajit prihodama v minulosti. Kdyby neco podobneho nastaklo nyni, jiste by si toho lidstvoi vsimlo.

Nahle globalni oteplovani je zpusobene lidskou cinnosti, ne prirodnimi uniky metanu ci CO2

Jiří Kelnar
6. květen 2021, 09:53

Nemusíte, EU má spočítané, jaké jsou podíly emisí a ano, silnice z toho vychází nejhůř. Ale jo, náklad na železnici je super, jenom musíme přestat vyhazovat peníze za kanál DOL a podobné megalomanské projekty bez budoucbosti.

Matěj
6. květen 2021, 12:08

Energetik 007

vliv sopecnych erupci na klima je zpusoben hlavne obrovskym mnozstvim oxidu siriciteho SO2 a efekt je docasne (roky) ochlazeni. CO2 tam tolik neni a metan se pri erupcich nema kde vzit. Oxid siricity je schopen rozptylovat / stinit prichazejici svetlo a tim ovlivnuje radiacni bilanci. SO2 mel paradoxne ochlazovaci efekt v CR v obdobi nejvetsiho rozvoje tezkeho prumyslu a vyuzivani hnedeho uhli pred osirenim elektraren. Take treba v Cine, kde se pali hodne uhli je to patrne. V cesku se po odsireni elektraren ovzdusi "projasnilo" a je to patrne v trendech globalni radiace (narust) od 90. let. Oxid siricity se z atmosfery odstrani behem nekolika let, protoze je reaktivni. CO2 je stabilni molekula, rozbije ji jen fotosynteza, velke mnozstvi pohltily oceany, ale uz jsou plne a tim i prekyselene a pridavame kazdy rok cca 34 miliard tun CO2. Tohle neni zadna sranda.

Pavel K
6. květen 2021, 12:57

Pokud by to nekoho zajimalo, tak pridavam odkaz, kde se podrobneji (ale ne zdlouhave) popisuje vliv sopecnych erupcio na klima.

in-pocasi . cz/clanky/teorie/sopecne-erupce-klima-15.12.2017/

pr
5. květen 2021, 09:48

Ač přínosný článek, tak přece do něj autor dostal debilitu - "kulaté měděné dráty" ve vinutí statoru. To je hodné vyhazovu ze závěrečné zkoušky na ZŠ.

Energetik 007
5. květen 2021, 11:20

V článku chybí zmínka o chlazení baterií

Juan
5. květen 2021, 11:27

@ Milan Vaněček

Iluze(cargoism), že nás spasí vědecký, technický a technologický pokrok je kornukopiánský mýtus neboli euforická víra v neomezené zdroje, ignorujíc zákon klesající mezní produktivity (Hailstones)

John Michael Greer vytvořil teorii, podle níž je zánik každé civilizace po dosažení určitého stupně vývoje nevyhnutelný. Nazval ji teorií katabolického kolapsu . Jedná se o proces, v jehož průběhu společnosti ve stadiu úpadku kanibalizují svou infrastrukturu, aby naplnily své bezprostřední potřeby, a tím urychlují svůj vlastní zánik. Vztahy mezi zdroji, kapitálem, odpady a výrobou vytvářejí základ pro ekologický model kolapsu, v němž výroba nedokáže naplnit požadavky na obnovu existujícího kapitálu. Společnosti čelící takovým krizím po vyčerpání základních zdrojů riskují katabolický kolaps, cyklus pozitivní zpětné vazby, při němž se snižuje celkové množství kapitálu, který se postupně mění v odpad.

Ke stejnému závěru dospěl i Joseph Tainter ve své knize Kolapsy složitých společností, v níž uvádí čtyři důvody , které mohou vést k pochopení toho, proč společnosti kolabují, z nichž první tři podpírají ten čtvrtý a nejdůležitější:

Investice do socio-politické složitosti s cílem řešit problémy často dosahují bodu, kdy mezní výnosy začínají klesat, nejprve postupně a pak stále rychleji.

Všem, kteří si kladou otázky odkud jsme přišli a kam spějeme, doporučuji dnes již klasickou ale bohužel již zapomenutou knihu Overshoot (William R. Catton Jr), ve které vysvětluje jak si průmyslová civilizace podřezává větev pod sebou, jak daleko jsme se už dostali za bod, z něhož není návratu, a co je třeba udělat, abychom z blížícího se krachu,neštěstí a trosek ještě něco zachránili.

A kde stálo tohle na přední straně obálky:

carrying capacity: maximum permanently supportable load.

cornucopian myth: euphoric belief in limitless resources.

drawdown: stealing resources from the future.

cargoism: delusion that technology will always save us from

overshoot: growth beyond an area’s carrying capacity, leading to

crash: die-off.

Milan Vaněček
5. květen 2021, 11:53

Juane, co to tu píšete za nesmysly. Já píši o nevyčerpatelném zdroji energie (=Slunce a jen slunce)

a o cirkulární ekonomice (víte co to je?, to nevytváříte odpad, ale recyklujete).

Ani jedno nevede ke zhroucení civilizace, ke zhroucení vedou vždy jen lidé....

Atom
5. květen 2021, 12:14

Není recyklace až poslední krok. Nemyslíte spíš reuse.

Reduce

Reuse

Recycle

Juan
5. květen 2021, 12:15

Pane Vaněčku,jedním z hlavních důvodů, proč nelze moderní průmyslovou civilizaci pohánět sluneční energií, je to, že sluneční světlo je jako zdroj energie relativně rozptýlené ve srovnání s extrémně koncentrovanou energií, kterou získáváme z fosilních paliv. Stále se ozývají lidé, kteří tvrdí, že je to naprostá hloupost, protože fotony mají přesně stejné množství energie, jako když opouštěly Slunce, a proto je energie, kterou nesou, stejně koncentrovaná, jako když opouštěla Slunce. Všimněte si však, že kdyby to byla jediná proměnná, na které záleží, Neptun by byl stejně teplý jako Merkur, protože každý z fotonů dopadajících na jednu planetu má v průměru stejnou energetickou sílu jako ty, které dopadají na druhou.

Těžko si představit lepší příklad slepoty vůči celým systémům, která je v dnešní geekovské kultuře pandemická. Je zřejmé, že rozdíl mezi teplotami Neptunu a Merkuru není funkcí energie jednotlivých fotonů dopadajících na oba světy; je to funkce rozdílné koncentrace fotonů - řekněme jejich počtu, který dopadá na metr čtvereční povrchu každé planety. To je také jeden ze dvou údajů, které jsou důležité, když mluvíme o sluneční energii zde na Zemi. Druhý? To je teplo pozadí, do kterého se rozptýlí odpadní energie, když s ní systém, ať už ekologický nebo sluneční, skončí. V nejširším měřítku je to hluboký vesmír, ale ekosystémy nevedou své odpadní teplo přímo na oběžnou dráhu, víte? Spíše ho rozptylují do okolní teploty v jakékoli výšce nad nebo pod úrovní moře a v jakékoli zeměpisné šířce blíže nebo dále od rovníku - a protože i ta je ohřívána Sluncem, rozdíl mezi vstupní a výstupní koncentrací není příliš podstatný.

Příroda dokázala s tímto velmi malým rozdílem koncentrací úžasné věci. Lidé, kteří trvají na tom, že fotosyntéza je strašně neefektivní a že samozřejmě můžeme její účinnost zlepšit, opomíjejí zásadní věc: zhruba polovina energie, která se ze Slunce dostane do listů zelené rostliny, je využita k vynášení vody z kořenů pomocí důmyslné formy odpařování, kdy voda nasávaná póry listů jako pára vytahuje další vodu sítí drobných trubiček ve stoncích rostliny. Dalších několik procent se využívá k výrobě cukrů při fotosyntéze a řada drobných procesů, jako jsou chemické reakce, při nichž dozrávají plody, také do určité míry závisí na slunečním světle nebo teple; celkově je zelená rostlina pravděpodobně tak účinná při celkovém využívání sluneční energie, jak to jen termodynamické zákony dovolují.

Ekosystémy Země navíc využívají energii, která proudí zelenými motory rostlinného života, a využívají ji neobyčejně rozmanitými způsoby. Voda, kterou botanici nazývají evapotranspirací - to je to vypařování, o kterém jsem se zmínil před chvílí - hraje klíčovou roli v místních, regionálních a globálních vodních cyklech. Produkce cukrů, které uchovávají sluneční energii v chemické formě, spouští ještě složitější soubor změn, protože buňky rostliny jsou něčím požírány, a to je zase něčím požíráno, a tak dále v živém, ale přesném tanci potravního řetězce. Nakonec se veškerá energie, kterou původní rostlina získala ze Slunce, promění v rozptýlené odpadní teplo a pomalu proniká atmosférou až ke svému konečnému osudu, kterým je ohřívání nějakého koutu hlubokého vesmíru kousek nad absolutní nulou, ale než se tam dostane, obvykle už má za sebou pořádnou jízdu.

Přesto existují tvrdé horní hranice složitosti ekosystému, který mohou tyto složité procesy podporovat. To je dostatečně zřetelně vidět při srovnání tropického deštného lesa a polární tundry. Obě prostředí mohou mít v průběhu roku přibližně stejné množství srážek, mohou mít stejně bohatou nebo chudou zásobu živin v půdě, ale i tak může tropický deštný prales snadno uživit patnáct nebo dvacet tisíc druhů rostlin a živočichů a tundra bude mít štěstí na pár stovek. Proč? Ze stejného důvodu, proč je Merkur teplejší než Neptun: rychlost, s jakou na každé místo dopadají fotony ze Slunce na metr čtvereční povrchu.

To vše by mělo být všeobecně známo. Samozřejmě není, protože průmyslový svět ve svých vzdělávacích programech důsledně ignoruje to, co William Catton nazval "procesy, na kterých záleží" - tedy základní ekologické zákony, které tvoří rámec naší existence na této planetě - a k mnoha předmětům, které se do osnov dostanou, se přistupuje způsobem, který podporuje ten nejtrapnější druh nevědomosti o přírodních procesech, které nás všechny udržují při životě.

Komentáře pouze pro přihlášené uživatele

Komentáře v diskuzi mohou pouze přihlášení uživatelé. Pokud ještě účet nemáte, je možné si jej vytvořit na stránce registrace. Pokud již účet máte, přihlaste se do něj níže.

V uživatelské sekci pak můžete najít poslední vaše komentáře.

Přihlásit se