Co dokáže strom
Jaký je rozdíl mezi stromem a slunečníkem? Slunečník záření pouze pasivně odráží, ale strom jej aktivně přetváří v chlad a vlhko. Proto je nám v horkém létě pod stromy tak dobře.
Strom s průměrem koruny pět metrů zaujímá plošný průmět přibližně 20 m². Na takovou korunu dopadne v jasném letním dni nejméně 120 kWh sluneční energie. Jaký je její osud? Jedno procento se spotřebuje na fotosyntézu, patnáct až dvacet procent je odraženo zpět ve formě světelné energie, pět až deset procent se vyzáří ve formě tepla a zhruba pět procent ohřeje půdu. Největší část dopadající energie (více než 50 %) se spotřebuje na výpar vody rostlinou – na transpiraci. Je-li strom dostatečně zásobený vodou, odpaří za den více než 100 litrů, a do vodní páry se tak naváže 100 x 0,7 kWh = 70 kWh sluneční energie.
Jeden vzrostlý strom odpaří za den 100 litrů vody. Je to nejefektivnější klimatizační jednotka!
Tím své okolí ochladí o 70 kWh, průměrně v průběhu deseti hodin chladí výkonem 7 kW. Pro srovnání: klimatizační zařízení v luxusních hotelích mají výkon 3 kW, mrazničky a ledničky o více než řád nižší. Klimatizační technologie používá chemikálie, strom používá na chlazení vodu a čistí ji na kvalitu vody destilované.
V konečném efektu technologické klimatizační zařízení ohřívá své okolí. Lednička ohřívá byt. Strom „posílá“ teplo ve formě vodní páry na místa chladná, tam se sráží zpět na vodu kapalnou a skupenské teplo se uvolňuje.
Příroda je prostě nedostižná
Nejpozoruhodnější je ovšem regulační schopnost stromu a osud sluneční energie vázané ve vodní páře. List má množství průduchů, jimiž voda prochází a které ovlivňují rychlost jejího odpařování (chlazení) podle celkového množství vody, jež je k dispozici, a podle intenzity slunečního záření. Na jediném milimetru čtverečním najdeme přibližně 50 až 100 průduchů, každý reaguje na teplotu a vzdušnou vlhkost okolí a podle ní se zavírá a otvírá. Na každém stromě jsou tedy desítky milionů průduchů – regulačních ventilů s teplotními a vlhkostními čidly. Dovedete si představit množství drátů, kabelů i techniky potřebné k tomu, abychom takové zařízení sestavili?
Odpařená vodní pára obsahuje vázanou sluneční energii, a jak postupuje krajinou, sráží se (kondenzuje) na chladných místech, přičemž se uvolňuje teplo vázané při výparu. Tak sluneční energie plyne prostorem. Podle fyzikálních podmínek se vodní pára může srážet až ráno (tvorba rosy, drobné ranní srážky) a skupenským teplem uvolněným při kondenzaci ohřívá okolí. Vodní pára tak přenáší sluneční energii a vyrovnává teplotní rozdíly mezi dnem a nocí (v čase) i mezi místy (v prostoru).
Stín stromu nic nenahradí
Na základě této malé připomínky základů fyziky lépe pochopíme rozdíl mezi stínem stromu a stínem slunečníku či přístřešku. Je podstatný. Zatímco slunečník záření pouze pasivně odráží (podle barvy povrchu), strom jej aktivně přetváří v chlad a vlhko. Zmínili jsme, že koruna stromu o průměru pět metrů chladí průměrným výkonem 7 kW, což za deset hodin provozu představuje 70 kWh a při sazbě 3 koruny za jednu kilowatthodinu bychom jenom za spotřebovanou elektřinu zaplatili 210 korun při použití technologického chlazení. Aby strom dobře „fungoval“, vyžaduje od nás jen občas zalít a hlavně nechat vsáknout dešťovou vodu. Kromě toho listnatý strom před oknem na zimu opadá a propouští sluneční záření, které může dům pasivně ohřívat.
Na malou zahradu o ploše 300 m² dopadá v létě sluneční záření o výkonu až 300 kW, což za letní den činí 1500 až 2400 kWh sluneční energie. Na suchých plochách se většina této energie mění v teplo, povrch se ohřívá a vzhůru stoupá ohřátý vzduch, který nasává vlhkost z okolí a vysušuje. Je-li však plocha pokryta rostlinami a zásobená vodou, potom se více než polovina energie váže do vodní páry a naše zalitá zahrádka o ploše 300 m² se stromy a dalšími rostlinami chladí sebe a okolí výkonem až 200 kW. Činí tak nehlučně, nenápadně, za zpěvu ptáků, vůně květin a zrání plodů. Jenom za energii nutnou k provozu chladicího zařízení srovnatelných technických parametrů bychom zaplatili nejméně 3000 korun denně.
Množství energie vázané ve vodní páře z jednoho litru vody je srovnatelné s kapacitou jedné větší autobaterie. Budujeme nákladné zásobníky energie z baterií a likvidujeme přirozený systém skladování a uvolňování energie – vodu kapalnou a vodní páru.
Zacházením s vodou a rostlinami ovlivňujeme klima zahrady i jejího nejbližšího okolí. Odvodněním a odstraněním zeleně na velkých plochách navozujeme zvláště ve městech či na polích pouštní klima, které nenapraví žádné technické zařízení. Je to proto, že na plochách bez vegetace se většina dopadajícího slunečního záření přeměňuje na tzv. zjevné teplo, okolí se přehřívá a vysychá.
Text: Jan Pokorný
Foto: Shutterstock
Celý článek si přečtěte v tištěné verzi AGE 4 - 5 / 2019 na straně 14-15.