Na dachu First Building, pierwszego ukończonego budynku powstającego Bradfield City, naukowcy z University of Technology Sydney razem z Bradfield Development Authority przeanalizowali instalację biosolarną o powierzchni około 1300 m². Nie jest to kilka doniczek ustawionych między modułami. Dach łączy 319 paneli fotowoltaicznych skierowanych na północ z ponad 14 tysiącami rodzimych roślin Cumberland Plain.
Ogród pod panelami zamiast nagrzanego dachu
Ten pomysł bazuje na bardzo prostym problemie fotowoltaiki. Dużo Słońca jest dobre, ale dużo ciepła już niekoniecznie. Wraz ze wzrostem temperatury w typowych ogniwach spada napięcie, a wraz z nim moc i dlatego zarządzanie temperaturą modułu ma ogromne znaczenie. Rośliny robią z kolei dokładnie to, czego aluminiowy czy betonowy dach nie potrafi. Dzięki ewapotranspiracji zużywają energię na odparowywanie wody i chłodzą swoje bezpośrednie otoczenie.
Czytaj też: 750 Wh/kg i rok niemal bez utraty energii. Chiny zbudowały baterię na trudne misje
W Bradfield efekt nasilał się właśnie wtedy, kiedy robiło się najgoręcej. Podczas ekstremalnych upałów powierzchnia biosolarnego dachu była nawet o 28°C chłodniejsza od konwencjonalnego dachu aluminiowego. Efekt? W najlepszych warunkach instalacja produkowała do 23,25% więcej energii niż porównywalny układ na zwykłym dachu. To dużo. Tak dużo, że łatwo zrobić z tego opowieść o “ogrodzie zwiększającym sprawność paneli o jedną czwartą”. Tyle że taki wynik był szczytowy podczas upalnych dni. Średnia przewaga w australijskim lecie wyniosła zaś 11,1% i to właśnie ją trzeba traktować jak wyznacznik, bo nie mówimy wtedy wyłącznie o jednym ekstremalnym odczycie, tylko o mierzalnym efekcie w normalnie działającym budynku.
Przypomina mi to trochę problem, który opisywałem przy rzekomym przekroczeniu “limitu” fotowoltaiki. W energetyce jedna spektakularna liczba bardzo łatwo gubi warunki, w których została osiągnięta. Tutaj trzeba więc pamiętać również, że pomiary trwały cztery miesiące australijskiego lata 2025 roku, więc nie jest to średnia z całego roku. Badacze sami na dodatek podkreślają, że mieli wyjątkowo “czysty” poligon, bo okolica dopiero powstawała i wyniki nie były jeszcze mocno zaburzane przez gęstą zabudowę, ruch czy miejski efekt cieplny.
Dach, który produkuje prąd, chłodzi, filtruje i jeszcze żyje
Najciekawsze jest jednak to, że energia elektryczna stanowi tylko część wyniku. Badacze odnotowali obecność na dachu aż 39 gatunków zwierząt, a w tym 13 gatunków zapylaczy. System zatrzymywał średnio 73% wody opadowej, a w pięciu z sześciu analizowanych większych opadów zatrzymał ją w całości. Jednocześnie dach usuwał z odpływu ponad 90% kilku badanych metali ciężkich, a roślinność miała wychwytywać około 24 kg zanieczyszczeń powietrza rocznie.
Czytaj też: Nabudują OZE, a ryzyko blackoutu wzrośnie. Skąd ten paradoks i czy ma sens?
W takich oto instalacjach dach przestaje być martwą powierzchnią, na której montujemy tylko kominy i fotowoltaikę. Zaczyna być fragmentem miejskiej infrastruktury energetycznej, wodnej i biologicznej jednocześnie.
Bradfield chce zrobić z tego standard, nie ciekawostkę
Co ciekawe, władze Bradfield City celują w pokrycie zielonymi lub biosolarnymi systemami 80% dostępnej powierzchni dachowej. Jest to ambitne przedsięwzięcie, bo ogród na dachu oznacza dodatkową masę, hydroizolację, drenaż, nawadnianie, dobór roślin i późniejsze utrzymanie. Ten system nie jest więc byle tanim ulepszeniem zwykłej fotowoltaiki dachowej. Mimo to trudno nie patrzeć na First Building jak na małą demonstrację tego, jak mogą wyglądać miasta za kilkanaście lat.
Czytaj też: Wystawili swoje dzieło na 2000 godzinną próbę. Cienkie panele słoneczne wreszcie nabrały sensu
Panele dają roślinom częściowy cień, rośliny chłodzą panele, dach zatrzymuje wodę, ogranicza nagrzewanie otoczenia i tworzy miejsce dla lokalnych gatunków. Żaden element nie robi tu wszystkiego sam i dla mnie właśnie na tym polega najbardziej przekonująca wersja technologicznej przyszłości. Nie zawsze potrzebujemy kolejnego cudownego materiału. Czasem wystarczy przestać projektować rzeczy w izolacji i potraktować cały budynek jak system.
