Tokio – V zemi, jejíž samotná existence je neoddělitelně spjata s neustálou hrozbou vln tsunami, se rodí inovativní řešení, které by mohlo navždy změnit způsob, jakým pobřežní komunity chrání své životy a zároveň získávají energii. Japonští vědci a inženýři pracují na přelomové technologii mořských stěn, které nejenže dokáží odolat a odklonit ničivou sílu tsunami, ale zároveň využívají běžný pohyb vln k výrobě elektrické energie. Tento dvojí přínos slibuje bezpečnější a udržitelnější budoucnost pro miliony lidí žijících na pobřeží.
Japonsko, které se stále vzpamatovává z ničivého zemětřesení a tsunami v roce 2011, investuje obrovské prostředky do prevence a ochrany. Tradiční masivní betonové zdi jsou sice účinné, ale mají vysoké náklady na výstavbu, značný dopad na životní prostředí a nenabízejí žádnou přidanou hodnotu kromě pasivní ochrany. Nové koncepty, na kterých pracují týmy z několika japonských institucí, se snaží tento přístup radikálně změnit.
Dva hlavní koncepty: Pohyblivé bariéry a inteligentní vlnolamy
V popředí vývoje stojí dva hlavní směry. Prvním z nich je projekt pohyblivých mořských stěn, na kterém pracují vědci z Tokijského technologického institutu (Tokyo Tech). Tento systém je navržen tak, aby chránil především přístavy, které jsou klíčovou infrastrukturou a zároveň extrémně zranitelným místem při úderu tsunami.
Systém se skládá z velkých, plovoucích bran, které jsou za normálních okolností ukryty na mořském dně, aby nebránily lodní dopravě. V případě hrozby tsunami se tyto brány automaticky zvednou a vytvoří pevnou bariéru chránící přístav. Genialita tohoto nápadu spočívá ve způsobu, jakým systém získává energii pro svůj provoz. Během běžného dne, kdy jsou brány zvednuté (například v noci nebo o svátcích), využívají malé turbíny umístěné mezi jednotlivými segmenty bran rozdílu vodních hladin způsobeného přílivem a odlivem. Tato „mikropřílivová“ energie, ačkoliv je v Japonsku obecně považována za příliš slabou pro velkokapacitní elektrárny, je více než dostatečná k nabití baterií, které pak zajistí spolehlivé spuštění a následné stažení bariér i v případě totálního výpadku proudu, který katastrofy často doprovází.
„Podle našich informací na světě dosud neexistuje systém, který by využíval pohyblivé mořské stěny k výrobě elektřiny a tuto elektřinu pak používal k provozu samotného systému. V tomto smyslu je to zcela nový koncept,“ uvedl profesor Hiroshi Takagi z Tokyo Tech, který výzkum vede. Studie proveditelnosti již identifikovala několik desítek japonských přístavů, zejména v oblasti tektonického zlomu Nankai, kde je tento systém vysoce realizovatelný a mohl by dokonce generovat přebytečnou energii pro nouzové napájení přístavních zařízení.
Druhý inovativní přístup přichází z Okinawského institutu pro vědu a technologii (OIST) a zaměřuje se na integraci turbín do existujících a všudypřítomných pobřežních ochranných prvků, jako jsou tetrapody. Tetrapody jsou masivní betonové bloky hvězdicovitého tvaru, které pokrývají až 30 % japonského pobřeží a jejich úkolem je rozbíjet energii vln a bránit erozi.
Tým pod vedením profesora Tsumoru Shintake navrhl speciální turbíny, které by byly umístěny přímo mezi těmito tetrapody. Tyto turbíny, inspirované flexibilitou delfíních ploutví a květinových stonků, jsou navrženy tak, aby odolaly neustálému náporu vln a efektivně přeměňovaly jejich kinetickou energii na elektřinu. Podle propočtů profesora Shintakeho by využití pouhého 1 % japonského pobřeží pokrytého tetrapody mohlo generovat až 10 gigawattů energie, což odpovídá výkonu deseti jaderných elektráren.
Budoucnost pobřežní ochrany a energetiky
Ačkoliv jsou oba projekty stále ve fázi výzkumu a testování prototypů, jejich potenciál je obrovský. Představují zásadní posun od pasivní ochrany k aktivnímu a inteligentnímu systému, který řeší dva problémy najednou. V kontextu rostoucích obav ze změny klimatu, zvyšování hladiny moří a sílících bouří se taková multifunkční infrastruktura stává stále aktuálnější nejen pro Japonsko, ale pro pobřežní regiony po celém světě.
Tyto inovace slibují nejen zvýšení bezpečnosti, ale také decentralizaci energetických zdrojů a snížení závislosti na fosilních palivech. Pokud se japonským vědcům podaří překonat technické a ekonomické výzvy a uvést tyto technologie do praxe, mohly by se vlny, které po staletí přinášely zkázu, stát zdrojem bezpečí a čisté energie.
