Chytré město může vyřešit svoji energetiku i vodní hospodářství díky inteligentním domům

Stále více samospráv zkouší fungovat jako „Smart City”, eventuálně „Smart Region”. Města a regiony zavádějí chytré technologie do svých úřadů, veřejné dopravy, centrálních tepláren nebo odpadového hospodářství. Základními jednotkami moderní lidské společnosti jsou však domácnosti. Nejchytřejší a zároveň nejzdravější město proto vzniká na úrovni „Smart Homes” - inteligentních rodinných nebo bytových domů. Uveďme příklady.

Velké aglomerace jsou přitažlivé svou produktivní ekonomikou a bohatou kulturou, zároveň však potřebují čistý vzduch a dostatek zeleně. Můžeme mít obojí: velkoměstský komfort ve zdravém životním prostředí. Aktualizujme svoje domy, ve kterých stále ještě splachujeme pitnou vodou, v zimě draze platíme za teplo a v létě trpíme kvůli vedru. Déšť potom nebude stékat rovnou do přeplněných kanálů, energii nebudeme muset kupovat prostřednictvím transkontinentálních distribučních soustav, a dokonce dokážeme zlepšovat místní klima. 

1/ S životodárnou tekutinou umíme hospodařit lépe

Chytré domy mohou zachycovat užitkovou vodu, ať už ze střechy během deště, nebo při lidské koupeli a kuchyňské práci. Tekutina potom dočasně zůstane například v retenční podzemní nádrži, která neomezuje člověka v pohybu. Následně, podle aktuální potřeby užitková voda přiteče domovními rozvody a poslouží na řadu účelů:

• splachování toalety
• praní špinavého oblečení (dešťovou vodou)
• úklidové domácí práce (třeba vytírání země)
• mytí auta
• zalévání zeleně.
  

Domácnost takto pokryje až polovinu svojí spotřeby. Zachycenou tekutinu může kontrolovat a ovládat přes mobilní aplikaci, eventuálně celý systém funguje automatizovaně. Chytrý dům přitom šetří pitnou vodu, kterou odebírá z centrální potrubní sítě jenom na nutné účely: pití, koupel, vaření, umývání nádobí. Jinak využívá dešťové srážky a recykluje. Okamžitým efektem bývá úspora na vodném a stočném, pamatujme ovšem, že domácnosti platí většinu peněz za údržbu infrastruktury (potrubí, čističky, lidskou práci), jenom menšinu dávají za samotnou vodu.

Primárně jde o zdravější městský ekosystém. Pokud takto hospodaří stále více obyvatel, samospráva šetří svoje povrchové a podzemní vodní zdroje, které jsou kvůli průmyslovým škodlivinám, zpevněnému zemskému povrchu a slábnoucím dešťům stále cennější. Navíc, dešťovku může šetrně zachycovat i samotné město - z veřejných budov a prostranství, do obecních retenčních nádrží.

DŮSLEDEK: ZDRAVĚJŠÍ MĚSTSKÝ EKOSYSTÉM

Místo aby dešťová voda stekla po betonu nebo asfaltu rovnou do kanalizace a následně do čističky, bude ve speciálních nádržích zachycována a postupně uvolňována, což prospěje půdě a rostlinám především během suchého období. Automatizovaný systém může fungovat podobně jako přehradní kaskáda: Před dalším deštěm bude voda přečerpaná tak, aby se uvolnil prostor, kde budou zachyceny následující srážky. Chytrý dům nebo město přitom využije aktuální meteorologické předpovědi, které dosahují zhruba 90% přesnosti, pokud jsou zveřejňovány s pětidenním předstihem. Včasným přečerpáváním navíc ulevíme kanalizaci a čističkám odpadních vod, které během průtrže mračen bývají přetížené natolik, že někdy přestávají plnit svou funkci.  

2/ Chytré město se stane elektrárnou

Inteligentní domy využívají také sluneční záření, eventuálně vítr nebo rostlinnou biomasu, typicky k výrobě elektřiny, chladu a tepla. Například když jsou příznivé podmínky pro střešní fotovoltaické panely, podle představ majitelů se může automaticky zapnout myčka, pračka nebo bojler. Nabíjejí se baterie a solární svítidla, ohřívají se hydroboxy tepelných čerpadel a levně funguje ventilace... Sami možná doplníte, kam jinam byste ještě elektřinu nasměrovali.

Domácnost získává vlastní zdroj energie, použitelný na pohon spotřebičů, hybridních automobilů nebo elektromobilů, eventuálně na prodej do centrální sítě. Ovšem elektrárnou se zároveň stává celá samospráva, pokud jednotlivé chytré domy integruje, samozřejmě na základě dobrovolnosti a všestranné výhodnosti. Někteří občané se potom mohou rozhodnout, že z různých důvodů nechají své přebytky městu - třeba aby nemuseli platit za svoz odpadu, aby dostali slevu na jízdném, nebo aby byli jinak odměněni. A existuje řada účelů, na které lze takto získanou elektřinu použít:

• veřejná doprava (trolejbusy, tramvaje, vlaky, elektrobusy)
• nabíjecí stanice elektromobilů
• veřejné osvětlení
• provoz veřejných institucí (jako jsou školy, nemocnice nebo hasičské stanice).

DŮSLEDEK: ENERGIE POD KONTROLOU

Mezi největší evropské i tuzemské firmy patří obři, kteří prodávají elektřinu nebo zemní plyn. Obyvatelé chytrých měst tento lukrativní byznys převezmou. Elektřinu budou vyrábět jednotlivé domácnosti a samospráva zorganizuje jejich vzájemnou spolupráci. Na svém území udrží vyrovnanou energetickou bilanci, přičemž cenu ponechá dynamickou, podle aktuálního vztahu mezi nabídkou a poptávkou. Ztráty v energetické síti budou oproti dřívějšku minimální, protože elektřina zůstane v sousedské komunitě, místo aby byla sáhodlouze přenášena na celostátní, nebo dokonce kontinentální úrovni.  

3/ Inteligentní domy vytvářejí příjemné klima

Když venkovní teploty vystoupají nadmíru vysoko a na město dopadají horké sluneční paprsky, uvnitř chytrých domů zůstává osvěžující chládek. Automaticky se totiž spustí žaluzie, aby vytvořily žádoucí stín, a tak ochladily interiér. Pokud však teplota přesto zůstává příliš vysoká, fotovoltaické panely prostřednictvím vyrobené elektřiny rozběhnou klimatizaci. Jak už bylo řečeno, přebytky energie mohou přecházet do centrální soustavy, aby byly patřičně ochlazeny veřejné budovy nebo dopravní prostředky.

Díky chytrým domům a přilehlým pozemkům dokážeme zlepšovat i venkovní klima. Ze sítě senzorů samospráva zjistí, kde musí regulovat automobilové nebo průmyslové škodliviny, aby ve městě byl čistý vzduch a dostatek zeleně. Podobně lze monitorovat zvukový smog a na základě naměřených dat budovat protihlukové bariéry. Spoustu užitečných funkcí mají taky chytré včelí úly - například dokážou pomocí sluneční energie regulovat svoji vnitřní teplotu tak, aby hubily parazitické roztoče a chránily včely.

DŮSLEDEK: LEPŠÍ ŽIVOT

Úspěšné město potřebuje talentované a pracovité lidi. Nejlepší obchodní společnosti přitom zakládají svoje pobočky tak, aby do vybrané lokality dokázaly nalákat špičkové zaměstnance. Taky proto jsou města pravidelně srovnávánapodle kvality tamního života. Mezi kritéria obvykle patří bydlení a životní prostředí. Aktuální premianti - rakouská Vídeň, švýcarský Curych a kanadský Vancouver - jsou průkopníky konceptu Smart City. 
 

4/ Domácnost bude sama sobě teplárnou

Ve střední Evropě (stále ještě) převládá spíše chladné než horké klima, přesto však nemusíme po většinu roku topit, abychom se doma zahřáli. Chytré domy totiž bývají stavěné v nízkoenergetickém, či takzvaném pasivním standardu. V důsledku toho výdaje za tepelnou energii klesají na minimum, nebo rovnou na nulu, případně lze vlastní výrobou dosahovat přebytků. Chytré domy mívají:

• kompaktní tvar (příliš členité stavby nejsou tolik efektivní)
• kvalitní a vhodně polohovaná okna (směřovaná spíše tam, odkud svítí slunce, na severní polokouli tedy k jihu)
• vlastní zdroj energie
• rekuperační neboli větrací a zároveň vytápěcí systém (vydýchaný vzduch je odváděn ven a jeho teplo přitom slouží k ohřevu čerstvého vzduchu, který je přiváděn dovnitř)
• a inteligentně se regulují (dům šetří energii, když jsou lidé pryč - a zavčas se připraví na jejich příchod).

DŮSLEDEK: NOVÉ PŘÍLEŽITOSTI

Jakmile městu odpadnou starosti s teplárenstvím, může svoje úsilí zaměřit jinam. Například ještě štědřeji investuje do školského systému a podpoří perspektivní startupy, které časem pomohou veřejnému rozpočtu prostřednictvím daňových odvodů. A obyvatelé chytrých domů mohou mezitím dělat, co uznají za vhodné - odpočívat, studovat, pracovat… Už totiž nemusejí obsluhovat svoje spotřebiče a další přístroje, naopak jsou sami opečováváni inteligentními technologiemi.