Zajistit bezpečnou přepravu fosilního paliva, které je pro nás díky vynikající hořlavosti tolik potřebné a cenné, se podařilo jen díky pozoruhodným technickým souvislostem, které nám Richard Hammond dnes představí. Britský dokumentární cyklus
00:00:05 (muž) Toto je jedno z nejpodivnějších míst na zemi.
00:00:09 (OZVĚNA)
00:00:12 Je uvnitř obřího dokonalého stroje, poháněného dávnou technologií.
00:00:21 Je to tanker s nákladem,
00:00:24 který může Londýnu týden dodávat energii.
00:00:29 Náklad, který odpovídá energii 55 jaderných bomb.
00:00:36 Tato obrovská loď veze kapalný zemní plyn, miliony litrů.
00:00:43 Pokojová teplota ho mění na vysoce hořlavý plyn.
00:00:47 Proto ho lidé chtějí. Kapalina z těchto tankerů
00:00:51 se stává plynem na vaření a vytápění.
00:00:55 Vytvořit technologii na jeho dopravu je složité.
00:00:59 Ale existence těch to lodí má překvapivé souvislosti.
00:01:05 Kuchyňské příbory,
00:01:08 otce evoluce,
00:01:12 první parní stroj na světě,
00:01:18 požární stříkačky z 2. světové války
00:01:24 a tankování za letu.
00:01:36 TECHNICKÉ DIVY SVĚTY
00:01:41 SUPERTANKER NA ZEMNÍ PLYN
00:01:47 Přeprava kapalného zemního plynu je ve světě velký byznys.
00:01:56 Tento tanker je větší než Titanic.
00:02:00 A je postaven na přepravu zemního plynu po celé zeměkouli.
00:02:07 Je to velká loď a všechno, co s ní souvisí, musí být v obřím měřítku.
00:02:12 Ale teprve když jste blízko, vidíte, v jak velkém.
00:02:19 Nejsem nejvyšší muž, jakého jste potkali.
00:02:23 Ale i on by se tu cítil malý.
00:02:26 Lodní šroub je pětkrát vyšší než já.
00:02:30 A váží 48 tun.
00:02:34 Celá loď je 300 metrů dlouhá.
00:02:38 Má rozměry dvou a půl fotbalových hřišť.
00:02:42 Pečovat o ni není vůbec jednoduché.
00:02:46 Když připluje do suchého doku, celá se znovu natírá.
00:02:50 Loď je velká, proto i barvy je hodně.
00:02:53 Spotřebuje se jí 12 tun.
00:02:59 Nepřišel jsem, abych se cítil malý, to můžu kdekoliv.
00:03:03 Jsem tu, abych viděl,
00:03:05 jak tyto lodě přepravují po světě obrovská množství plynu.
00:03:11 Mají obrovské nádrže. Ale dostat se dovnitř je těžké.
00:03:19 Loď musí být v suchém doku
00:03:22 a v nádržích nesmí být ani nepatrná stopa po nebezpečném nákladu.
00:03:31 Toto je vnitřek jedné z nádrží.
00:03:35 A pokud je mi známo, tak uvnitř ještě nikdy nikdo nefilmoval.
00:03:41 Zdá se, že je to škoda, protože...
00:03:46 Podívejte, stačí jen jedno světlo a kamera a můžete točit sci-fi.
00:03:53 A poslechněte si to. (OZVĚNA)
00:03:59 Ta ozvěna je pravá, žádný digitální efekt.
00:04:04 Zvuk se v této obrovské nádrži odráží.
00:04:07 (OZVĚNA)
00:04:10 Je tu místo na 34 milionů litrů kapalného plynu.
00:04:14 Což je průměrná spotřeba vody britské domácnosti
00:04:18 na splachování WC na 1 200 let.
00:04:25 A takové jsou tu čtyři.
00:04:28 V každé je uvnitř minus 160 stupňů Celsia.
00:04:33 Úplně jiný svět.
00:04:36 Fantazie.
00:04:44 Stejně jako ropa je zemní plyn fosilní palivo
00:04:47 z rozložených dávných organizmů.
00:04:51 Může se dopravovat potrubím,
00:04:54 ale to je drahá a přes oceány nepraktické.
00:04:58 Inženýři museli vymyslet, jak ho dopravovat lodí.
00:05:04 Je to výzva, když víme,
00:05:06 že zemní plyn hoří při jakékoliv teplotě vzduchu.
00:05:15 Jel jsem na přísně střežené zkušební zařízení v severní Anglii,
00:05:20 abych zjistil, jak se dá plyn bezpečně dopravovat.
00:05:27 Toto je komora, odolná proti výbuchu.
00:05:30 Něco jako průmyslová pec.
00:05:36 Tak dobře. Tímto zařízením se přivádí plyn.
00:05:40 Tady touto trubkou.
00:05:43 Zapalovač vytvoří jiskru, zapálí plyn a ten hoří.
00:05:47 Je to hodně plynu, mnohem víc, než byste použili doma.
00:05:51 Ale nebojte se, tady to místo to snese.
00:05:55 Je to testovací zařízení výbuchu.
00:05:58 Testuje bezpečné průmyslové vybavení ve velkém měřítku,
00:06:01 tak to bude dobré.
00:06:04 Ale stejně půjdu ven, až to zapálíme.
00:06:10 Dveře pece zůstaly otevřené.
00:06:13 Museli jsme do bezpečné vzdálenosti.
00:06:18 Teď jiskra.
00:06:23 5, 4, 3, 2, 1, pustit plyn.
00:06:34 Je to jen pár litrů plynu.
00:06:36 Představte si náklad mnoha milionů litrů,
00:06:40 který může vzplanout nepatrnou jiskrou.
00:06:47 Tady je náklad o energii 55 atomových bomb.
00:06:52 Rozlití by bylo obrovskou katastrofou.
00:06:58 Ale nikdy k žádné větší nehodě nedošlo
00:07:02 a technici to tak chtějí udržet.
00:07:05 Naštěstí je tu jednoduché řešení, převést plyn na kapalinu.
00:07:10 Kapalný nemůže vzplanout, a navíc zabere mnohem menší prostor.
00:07:15 Kdyby loď vezla plyn, musela by být nepředstavitelně velká.
00:07:20 Musela by být 600krát objemnější.
00:07:24 Tedy 10krát delší než tato loď, to je 2 500 metrů, tedy 1,5 míle.
00:07:34 Aby zemní plyn zkapalněl,
00:07:37 ochladí se na minus 162 stupňů Celsia,
00:07:40 což je skoro 2krát tolik, jako teplota na Antarktidě.
00:07:45 Ale stačí ho jen trochu ohřát,
00:07:48 aby se zas změnil na vysoce hořlavý plyn.
00:07:52 Posádka musí být s tímto nákladem extrémně opatrná.
00:07:57 Což jsem na palubě plně naloženého tankeru zjistil.
00:08:02 Kapalný neexploduje, ani nehoří.
00:08:06 Ale technici na těchto tankerech nemohou nic riskovat.
00:08:11 Aby se vyhnuli i tomu nejmenšímu nebezpečí zážehu plynných par,
00:08:16 v blízkosti těch nádrží se nesmí používat elektronická zařízení.
00:08:21 Když chci jít odsud z můstku na zádi, nesmím mít ani mikrofon.
00:08:26 Takže pryč s ním.
00:08:31 Tady je.
00:08:39 Nesmím mít telefon, kameru
00:08:42 a mimo můstek určitě ne televizní štáb.
00:08:47 U tohoto nákladu se nic neriskuje.
00:08:52 Jestli mě slyšíte, tak říkám,
00:08:56 že pod nohama mám přesně stejnou nádrž,
00:08:59 ve které jsem byl předtím uvnitř.
00:09:03 Je to jedna ze 4 nádrží, plných extra studené kapaliny.
00:09:10 Na těchto lodích je obrovské množství zemního plynu.
00:09:14 Nejlepší obranou je udržovat ho ve stavu superchladné kapaliny.
00:09:20 Ale co když se náklad ohřeje a změní se v plyn?
00:09:26 Následky? Ty by byly strašlivé.
00:09:31 Proto je tu další ochrana.
00:09:35 Náklad je normálně z druhé strany těchto stěn.
00:09:40 Desítky milionu litrů, a to v kapalné podobě.
00:09:44 Ta expanduje na plyn pro přímé použití.
00:09:48 A to na miliardy litrů.
00:09:51 Pokud nějaká kapalina někudy unikne a změní se v páru,
00:09:56 pak by mohl nastat velký problém.
00:10:00 Ale to se nestane, díky předválečnému poštovnímu letadlu.
00:10:04 Ve 30. letech vozily poštu a cestující z Británie do Austrálie
00:10:08 hydroplány s doletem 1 000 kilometrů.
00:10:15 Nemohly přeletět Atlantik,
00:10:18 dokud se nedalo tankovat během letu.
00:10:21 Dnes bereme tankování za letu za samozřejmost.
00:10:27 Ale letecký benzín, stejně jako zemní plyn, je vysoce hořlavý.
00:10:31 Stačí jediná jiskra, když se tankovací hadice připojí,
00:10:35 a je konec.
00:10:41 Letci nutně potřebovali zamezit strašlivé explozi,
00:10:46 kdyby vznikla jiskra. Vlastně potřebovali dusivý vzduch.
00:10:50 To jméno dal dusíku Daniel Rutherford,
00:10:53 když ho v roce 1772 izoloval.
00:10:56 V okolní atmosféře je velká spousta dusíku.
00:10:59 Ale v čistém stavu ho dýchat nemůžeme.
00:11:03 Bohužel si to vyžádalo mrtvou myš v nádobě s dusíkem,
00:11:07 aby nastal vědecký pokrok.
00:11:10 Podstatné je, že dusík je inertní plyn, který přímo s ničím nereaguje
00:11:14 Ještě důležitější je, že zabraňuje reakci paliva s kyslíkem,
00:11:19 když vznikne jiskra.
00:11:22 K zážehu nedojde, když je kolem dost dusíku,
00:11:25 a oheň se dusíkem taky živit nemůže.
00:11:29 A to je tvrzení, které si říká o test.
00:11:36 Je čas znovu zapálit naši průmyslovou pec.
00:11:40 Tentokrát s dusíkem uvnitř.
00:11:44 Nejdřív se uzavře, aby bezpečně zadržela toxický plyn.
00:12:01 Dusík otevřen.
00:12:07 Budu se dívat zevnitř speciálního stanu na boku.
00:12:15 Měřidlo ukazuje, jak hladina kyslíku klesá
00:12:20 a dusík nahrazuje kolem zapalovače normální vzduch.
00:12:29 Podle teorie nebude plyn hořet, dokud není přítomno dost kyslíku.
00:12:37 10 znamená, že v komoře už skoro žádný kyslík není.
00:12:41 Teď je tam většinou dusík.
00:12:45 Znám vědu, znám fyziku, a vím, že by to mělo fungovat.
00:12:49 Ale najednou jsem nervózní.
00:12:52 Možná je to tím dramatickým prostředím.
00:12:55 Tak jestli jsme připraveni, zastavme přívod dusíku!
00:13:00 Tak jo, zapneme zapalovač.
00:13:03 Pamatujte, že tam dosud žádný hořlavý plyn není.
00:13:07 Brzy uvidíme nad vrcholkem trubky jiskření.
00:13:11 Podívejte, už to tam jiskří. Teď kouř, prosím!
00:13:15 Kouř je tu jen indikátorem,
00:13:18 protože jinak bychom neviděli, že už začíná proudit plyn.
00:13:22 Zatím žádný plyn neproudí, vidíte ten kouř?
00:13:25 Jakmile začne proudit plyn, vytáhne kouř trubkou nahoru.
00:13:29 Komora je plná dusíku, jiskření je zapnuto.
00:13:34 Teď už můžeme pustit plyn.
00:13:37 Jediná věc, která pak zamezí vznícení, bude dusík.
00:13:43 Už proudí plyn. Podívejte, kouř vychází v horní části trubky.
00:13:47 Stejný plyn, který jsme předtím viděli hořet.
00:13:51 A teď když je kolem plno dusíku, podívejte!
00:13:54 Nic. Víte, co mi připadá zvláštní?
00:13:57 Podle vědy by to mělo fungovat, a funguje.
00:14:01 Podívejte, proudí tam plyn, a díky dusíku nehoří.
00:14:05 Nemůže chytnout, nemůže hořet.
00:14:12 Dusík rovněž chrání tankery s plynem a tankování za letu.
00:14:19 Rychlé vstříknutí dusíku do tankovací hadice
00:14:22 odstraňuje riziko exploze.
00:14:28 Díky dusíku přeletělo poštovní letadlo v roce 1938 Atlantik.
00:14:36 V tankerech je potenciálně jedovatý dusík bezpečně uzavřený
00:14:41 uvnitř izolace nádrží.
00:14:45 Tato tenká vrstva hliníku, skoro fólie, je vnější obal.
00:14:51 Je jasné, že kdybych jí prostrčil prst,
00:14:55 nedostanu se rovnou do nádrže,
00:14:58 plné desítek milionů litrů kapalného zemního plynu.
00:15:01 Na druhé straně hliníku je vrstva izolace,
00:15:04 která je pro udržování nízké teploty klíčová.
00:15:07 Následuje vlastní hliníková nádrž.
00:15:10 Ale vrstva izolace není jen kvůli teplotě.
00:15:13 Je porézní a je plná dusíku.
00:15:16 Takže kdyby nastal problém s nádrží, nebude nic hořet,
00:15:20 protože tam není kyslík. Je to inertní.
00:15:24 V případě úniku znemožní dusík těkavému nákladu reagovat
00:15:29 s kyslíkem a izolace jej udrží v kapalném stavu.
00:15:35 Jsou to největší mrazáky na světě.
00:15:39 Odpovídají více než 300 000 domácích mrazáků, jako máte doma.
00:15:43 Ale s 10krát nižší teplotou uvnitř.
00:15:48 Plyn se zchladí na břehu a kapalný se napumpuje do tankeru.
00:15:54 Ale tak nízké teploty jsou velkou výzvou pro inženýry.
00:15:58 Nelze použít běžné ocelové trubky.
00:16:02 Dopravovat tak studenou kapalinu do lodi, po lodi a nakonec z lodi
00:16:08 takovými trubkami představovalo řadu problémů,
00:16:12 které byly vyřešeny pouze pomocí mocné techniky, jako je tato.
00:16:19 Taky tato.
00:16:22 A dokonce i tato.
00:16:25 Ne, skutečnými příbory, to by trvalo hodiny.
00:16:30 Ne, jde o materiál.
00:16:36 Nerezavějící ocel. Před 100 lety se příbory dělaly
00:16:40 z jiných kovů, stříbra nebo běžné oceli pro denní použití.
00:16:44 Ale ocel rezne. Odrazuje od večeře
00:16:48 a jako řada materiálů se úplně změní, když se hluboce zmrazí.
00:16:53 Teploty nižší než na Antarktidě to dokáží.
00:16:59 Najednou se pevné věci, na které jste se mohli spolehnout,
00:17:03 jako je kov, začnou chovat jinak, když je hluboko zmrazíte.
00:17:08 Se změnou teploty se vlastnosti věcí mění.
00:17:12 Začnou být ohebné až křehké. Například chléb.
00:17:16 Při pokojové teplotě je ohebný, flexibilní, poddajný.
00:17:21 Ale my stejný chléb zmrazíme.
00:17:25 Bude tvrdší, ale křehký.
00:17:29 Nebylo by hrozné, kdyby se ocel chovala stejně?
00:17:34 Bylo.
00:17:38 Jackie Butterfieldová, specialistka na materiály a ocel,
00:17:42 mě zavedla ke středověkému mučidlu.
00:17:46 Toto je zařízení, kterým testujeme pevnost kovu.
00:17:50 -Mohu pomoct?-Samozřejmě.
-Co mám udělat?
00:17:54 Nejdřív zvedněte to závaží a upevníme ho v jisté poloze.
00:17:58 Děkuju, vždycky dělám tu lepší práci.
00:18:01 -Mám ho vychýlit zpátky, jo?
-Ano.
00:18:04 Nejsem tak docela slaboch, je to opravdu těžké.
00:18:08 -No... 10 kilo, fitness program.
-Ano, rozhodně.
00:18:12 -Tímto je váha připravena.
-Děláme to proto,
00:18:16 že závaží má potenciální energii.
00:18:20 Změřili jsme dávku potenciální energie,
00:18:23 kterou použijeme na vzorek dole, bude stále stejná.-Přesně tak.
00:18:27 A teď oběť číslo jedna,
00:18:30 kus standardní ocelové trubky, třeba lešenářské.
00:18:34 Teď nárazový test. Specifická dávka potenciální energie se přemění
00:18:39 na kinetickou energii, kterou vzorek absorbuje, nebo ne.
00:18:42 Tak jedem. 3, 2, 1...
00:18:49 Ani se neohnula.
00:18:52 Přestože do ní závaží narazilo plnou silou,
00:18:56 standardní uhlíková ocel se téměř nepoškodila.
00:19:00 A energie se přenesla do rámu kolem ní.
00:19:06 -Tak to ten vzorek přežil?
-Stoprocentně.-A co teď?
00:19:10 Teď potřebujeme otestovat uhlíkovou ocel při kryogenních teplotách
00:19:14 s kapalným dusíkem.
00:19:17 -Teď to provedeme při teplotách nižších než na Antarktidě?-Ano.
00:19:22 Teď kapalný dusík. Minus 195 stupňů Celsia.
00:19:29 Tím dostane ocel stejný tepelný šok,
00:19:32 jaký má kapalný zemní plyn na tankeru.
00:19:36 Děkuji, záhadný muži s kádí kapalného dusíku.
00:19:40 Pořád za mnou chodí.
00:19:43 Tady musím být velmi opatrný. Brýle.
00:19:50 -Dám to tam?
-Ano.
00:19:52 Teď kapalný dusík začne z oceli odebírat teplo.
00:19:56 -Jak dlouho ho tam musíme nechat?
-Jen asi 10 sekund.
00:20:00 -Tím to získá správnou teplotu.
-Co? Za 10 sekund sebere
00:20:05 kapalný dusík oceli dost tepelné energie?-Ano, jistě.-Tak rychle?
00:20:10 Musíme být opatrní, ať se na nás nevylije.
00:20:14 A teď ven.
00:20:16 Kapalný dusík dramaticky snížil teplotu oceli.
00:20:20 Stejně jako by to udělal náklad plynu, který se pumpuje na loď.
00:20:25 Připraveni? 3, 2, 1...
00:20:40 Je poškozená, značně. Koukejte, rozbila se na kusy!
00:20:45 A byl to přesně stejný vzorek, stejný kov.
00:20:51 Tenhle má sotva škrábnutí a tenhle je zničený.
00:20:56 -Chovaly se úplně jinak.
-Najednou je křehký.
00:21:00 Křehký, kujný. Studený.
00:21:05 Určitě byste se na něj nechtěli spolehnout tam, kde je chladno.
00:21:10 Například v tankeru na kapalný plyn.
00:21:13 Inženýři na tankeru potřebovali materiál,
00:21:17 který vydrží supernízké teploty.
00:21:20 To nás přivádí zpět k příborům z různých nerezových ocelí.
00:21:25 V roce 1913 hledal britský chemik Harry Brearley
00:21:29 pevný kov na hlavně zbraní. Vyrobil chromovou ocel.
00:21:36 Ale ta byla moc měkká.
00:21:40 Avšak tato zavrhnutá slitina měla vítané vlastnosti.
00:21:45 Nerezla, a to bylo dobré na příbory.
00:21:49 Na tankery kapalného plynu ještě lepší,
00:21:52 protože tato nová nerezavějící ocel nebyla při hlubokém zmrazení křehká
00:21:58 Nerezová ocel. Nejen že je odolná vůči korozi,
00:22:02 při nízkých teplotách je i velmi pevná.
00:22:05 Máme tu náš systém, tak ji otestujeme.
00:22:08 Provedeme stejný test potenciální a kinetické energie.
00:22:13 Ponořím to tam.
00:22:16 Je to trochu strašidelné.
00:22:23 Tak, tady je zmrazený vzorek.
00:22:29 3, 2, 1...
00:22:34 Je v celku, jen se to odrazilo.
00:22:37 Co se tam vlastně děje, že je to tak odlišné?
00:22:41 Proč je tahle celá, a tahle není?
00:22:45 Protože prvky slitiny v nerezavějící oceli
00:22:49 změnily způsob, jakým jsou atomy v tom kovu uspořádané.
00:22:53 -Takže rozdíl mezi těmito vzorky je na úrovni atomů?-Ano, to je?
00:22:59 Schopnost absorbovat energii, nebo jí být poškozený,
00:23:03 pochází z uspořádání atomů.
00:23:07 Pouhé přidání chromu může způsobit,
00:23:10 že běžně křehká ocel vydrží kryogenní teploty.
00:23:15 Inženýři, kteří stavěli tankery na kapalný plyn,
00:23:19 zajistili nejen to, že trupy budou odolávat sedmi mořím,
00:23:23 ale že tisíce metrů potrubí se všemi zranitelnými ohyby,
00:23:28 spoji a pásy budou z materiálu, který vydrží velký chlad.
00:23:33 Z nerezové oceli.
00:23:37 Ale doprava kapaliny lodí přináší další výzvu.
00:23:42 Zastavit přelévání.
00:23:44 Na palubě jsou dvě kapaliny, kterých je nutno se obávat.
00:23:49 Na cestě tam mají náklad kapalného plynu
00:23:53 a nazpátek, když je tanker prázdný, vezou vodu ke stabilizaci lodě.
00:23:58 Stejný problém ve dvou různých formách.
00:24:04 Kdyby se kapalný náklad začal na lodi přelévat,
00:24:08 může nastat velký problém.
00:24:11 Když vítr a vlny kolébají samotnou lodí,
00:24:14 začne se kapalina v nádržích přelévat ze strany na stranu.
00:24:19 Tento pohyb může zesílit kolébání samotné lodi a způsobit katastrofu.
00:24:24 Říká se tomu efekt volného povrchu.
00:24:28 Vydal jsem se zjistit, jak může být nebezpečný.
00:24:33 Vzhledem k mému řidičskému záznamu
00:24:36 jsem možná víc, než jen trochu nervózní.
00:24:40 Ale jen trochu.
00:24:44 Teď sedím v dodávce, úplně obyčejné.
00:24:48 Kromě velké nádrže, upevněné vzadu a obsahující vodu.
00:24:52 Hodně vody. Ta se tam může přelévat.
00:24:56 Takže zažiju z první ruky to, čemu se říká efekt volného povrchu.
00:25:04 Volný povrch je doslova plocha,
00:25:07 na kterou se kapalina může volně přelévat.
00:25:11 Pro případ, že by to mělo vliv na auto,
00:25:14 jsem bezpečně připoutaný uvnitř kovové konstrukce.
00:25:19 Nejdřív jsem jel pomalu, aby přelévání bylo co nejmenší.
00:25:23 Jakmile zatočím, voda chce samozřejmě zůstat, kde byla,
00:25:27 a přelije se doprava.
00:25:30 Opravdu to dělá a ovlivňuje to řízení, je to cítit.
00:25:34 Když pojedu tahle a zas tahle, abych to cítil...
00:25:39 Cítím, jak se přelévá.
00:25:42 Najednou to hodí autem v úplně opačném směru, než jsem chtěl jet.
00:25:47 Nevím, jestli řídím já, nebo nádrž s vodou.
00:25:52 Je to divný pocit.
00:25:55 Je čas na to šlápnout
00:25:58 a představit si naši loď s kapalným nákladem na rozbouřeném moři.
00:26:04 Šlapu na to, jak to jen jde.
00:26:09 Všude je spousta vody, je to nepříjemné.
00:26:29 Asi něco nebylo dobře.
00:26:34 Když jsem zatočil, hybnost vody dodávku převrátila.
00:26:43 To je efekt volného povrchu.
00:26:46 Jak se ukázalo, je velice nepříjemný.
00:26:49 Zvětšete si můj přemet na celou loď a máte katastrofu.
00:26:56 V roce 1987 tento efekt převrátil trajekt Herald of Free Enterprise,
00:27:01 když se dovnitř nahrnula voda dveřmi, které zůstaly otevřené.
00:27:05 Zemřelo skoro 200 lidí.
00:27:10 Tankery na kapalný zemní plyn mají překvapivé řešení problému.
00:27:16 Aby se snížila plocha volného povrchu,
00:27:19 jsou nádrže na LNG sférické, jako velké koule.
00:27:23 Na přelévání tu není místo, když je nádrž plná.
00:27:27 Nebo téměř prázdná.
00:27:29 Tankery se naplní z 98 procent, vyrazí na dlouhou cestu,
00:27:35 připlují a vyloží náklad, nebo jeho většinu.
00:27:41 A nechají si jen palivo na zpáteční cestu domů.
00:27:46 Tankery mají za normálních okolností nádrže buď skoro plné,
00:27:52 nebo skoro prázdné. Bez přelévání.
00:28:00 Bez nákladu by byl tanker mnohem méně ponořený.
00:28:05 Proto se do zátěžových oddílů v trupu pod nádržemi pumpuje voda.
00:28:12 Prostor neumožňuje, aby tyto oddíly byly kulové.
00:28:17 Proto se prevence přelévání řeší jinak.
00:28:23 Vraťme se do 2. světové války.
00:28:27 Britské hasiče stále zaměstnávaly nálety.
00:28:31 Používali cisterny na skoro 4 000 litrů vody.
00:28:37 Kvůli přelévání vody bylo nebezpečné je řídit.
00:28:43 Moderní hasičské stříkačky se řítí kolem bez převrácení.
00:28:48 A to díky přepážkám, které náklad rozdělují na menší části.
00:28:57 Toto byly přepážky, zavedené po roce 1880,
00:29:01 aby se ropné tankery nepřevracely.
00:29:05 Je jasné, že mou nehodu způsobil efekt volného povrchu,
00:29:10 kterým se voda přelévala ze strany na stranu a auto převrátila.
00:29:14 Klíčové jsou tyto podélné přepážky,
00:29:17 které zamezí pohybu vody ze strany na stranu.
00:29:21 Zřejmě to funguje. Zjistíme to.
00:29:35 Zatím se to zdá v pořádku.
00:29:39 Stejně jako stabilizují auto, chrání i tankery před převrácením.
00:29:45 Přepážky v zátěžových oddílech pod nádržemi
00:29:49 zamezují přelévání vody. Žádný vliv volného povrchu.
00:29:57 Ale tyto přepážky se v LPG nádržích nepoužívají.
00:30:02 Tření by mohlo náklad ohřát a přeměnit kapalinu zpět na plyn.
00:30:06 To bychom si nepřáli.
00:30:10 Prázdné nebo plné jsou lodě stabilní.
00:30:17 Ale pohon plného tankeru není malá výzva.
00:30:21 Plně naložený váží 113 000 tun.
00:30:30 Když už pluje, trvá to hodinu ho úplně zastavit.
00:30:37 Ale jak se vůbec uvede do pohybu?
00:30:42 Očekávali bychom, že moderní loď
00:30:45 je řízena složitým počítačovým systémem s moderními mechanismy.
00:30:50 S počítačem byste měli pravdu. Ale mechanismy, to už je jiná věc.
00:30:55 V srdci tohoto gigantického tankeru je,
00:30:59 jak jinak, samozřejmě obří motor. Je ohromně výkonný.
00:31:04 Má 30 000 koňských sil, aby poháněl lodě po světových mořích.
00:31:09 Je velice chytrý, technicky dokonalý,
00:31:13 ale uvnitř je založený na principu, poprvé použitém před stovkami let.
00:31:20 Vlastně desítkami století.
00:31:25 2 000 let starý aeolipyl,
00:31:28 nebo také Heronův parní stroj, po jeho řeckém vynálezci.
00:31:33 Funguje takhle. Dole je zásobník na vodu.
00:31:36 Tu vodu budu teď zahřívat. Zahříváním se voda mění v páru.
00:31:42 Tato část přijde nahoru, pára stoupá sem vzhůru.
00:31:47 A jediná možnost, kudy se může dostat ven,
00:31:50 jsou tyto malé otvory na koncích trysek.
00:31:54 A teď trochu Newtonových zákonů, protože když pára vychází tudy,
00:31:58 vytváří stejnou reakci opačným směrem.
00:32:01 A celý vršek se roztočí.
00:32:04 Teď už musíme jen čekat, až se vytvoří tlak.
00:32:08 Tehdy toho zřejmě neměli tolik na práci a mohli si dovolit čekat.
00:32:12 Trochu filozofování, zatímco čekáme.
00:32:25 Možná si myslíte, že je to prostá hračka.
00:32:29 Není. Stejný princip použili staří Řekové ve stroji,
00:32:33 který otevíral chrámové dveře.
00:32:40 Rychle vpřed o pár tisíc let a pára změnila svět.
00:32:44 Poháněla průmysl a dopravu. Vrcholem byly parní stroje.
00:32:49 A dnes se na ně díváme jako na dávnou minulost.
00:32:54 Ale na odlehlém blátivém poli jsem se dověděl to,
00:32:59 co inženýři tankerů kapalného plynu dobře vědí - pára je mocná.
00:33:04 Jenom musí být pod tlakem. Čím větší, tím lepší.
00:33:11 Specialista na parní stroje Richard Gibbon, zvaný Gibbo,
00:33:15 nám ukáže potenciál páry s bombou.
00:33:21 Do tohoto supersilného kontejneru v bahně dáme vodu.
00:33:27 Pára z lokomotivy bude vodu zahřívat.
00:33:31 Normálně by vřela,
00:33:34 změnila by se v páru a unikla jako u varné konvice.
00:33:38 Ale toto lesklé víko zabrání, aby se voda změnila v páru,
00:33:43 protože nemůže expandovat, nemá prostor.
00:33:47 Místo toho se bude tlak uvnitř neustále zvětšovat a zvětšovat.
00:33:51 Až exploduje.
00:33:54 Celé tu uspořádání, Richarde, má ukázat sílu páry?
00:33:58 Abych byl upřímný, dívám se na ni jako na milou věc z minulosti.
00:34:03 A ten hrnec tady v zemi a trubka...
00:34:06 -Má takovou sílu?
-Ano, má.
00:34:09 Ve vodě je ukryto velké množství energie.
00:34:12 Ta se mění v páru a toto zařízení nám to předvede.
00:34:16 Ta nádoba v zemi je tlaková nádoba, která je velmi silná, že?
00:34:20 -Je silná, ale tohle je slabé.
-Takže to odejde.
00:34:23 Když k tomu dojde, tak voda bude mít 140 stupňů,
00:34:27 hodně vysoko nad bodem varu.
-Zahřejete tu vodu na 140 stupňů,
00:34:31 takže už se zoufale snaží změnit v páru.
00:34:34 -Ano, jenomže je tam víko.
-Na co je ta bouda?
00:34:37 Ta má ukázat, že pára má ohromnou sílu, množství energie.
00:34:42 -Takže vy ji rozbijete.
-Doufám.
00:34:48 Dokonce hodně nad normálním bodem varu se voda nezmění v páru,
00:34:52 dokud se tlak neuvolní. Až víko vyletí,
00:34:57 pak okamžitě expanduje
00:35:00 a dojde k výbuchu.
00:35:03 Ale nejdřív obětní bouda.
00:35:07 Kolik destrukčních inženýrů přemístí boudu?
00:35:11 Zdá se, že celkem dost. I tak se jim to podařilo rozbít.
00:35:18 Copak nikdo neviděl tu parní bombu? Nikdy jsme to nedělali, je to nové.
00:35:23 To bude dobrý.
00:35:29 Když je, už brzy bývalá, bouda na místě,
00:35:32 zatopili jsme pod kotlem
00:35:35 a Richard otevřel ventil parní pumpy do naší podzemní nádoby.
00:35:39 Jsem nervózní.
00:35:43 Naše parní bomba tiká a my už můžeme jenom čekat.
00:35:50 Kovový kotel se ohřívá.
00:35:52 Kaluže se kolem něj vaří a mění se v páru.
00:35:56 Ale voda uvnitř bomby, i když je hodně nad bodem varu,
00:36:00 se nezmění v páru, dokud víko neodletí.
00:36:07 -Hýbe se.
-Ano, hýbe.
00:36:10 Ručička tlakoměru jde pomalu nahoru.
00:36:13 Gibbo čeká, že kolem 5,5 baru,
00:36:16 což je 5,5krát víc, než je atmosférický tlak, dojde k explozi.
00:36:27 Vařící kaluže bahna vytváří páru jako ve finské sauně.
00:36:33 Víko kotle se pod rostoucím tlakem začíná vzdouvat.
00:36:40 -5,5 baru.
-Můžu říct, že je to absurdní?
00:36:49 Pět a půl baru... a roste dál.
00:36:54 Čekáme na velký třesk, až to přijde.
00:36:58 Gibbo si myslí, že ani 9tunová lokomotiva nás dost neochrání.
00:37:03 -Měli bychom jít na ten most.
-Ustoupili jsme.
00:37:08 Šest a půl!
00:37:13 Teď jsme opravdu na neznámém území.
00:37:20 -Blíží se k sedmi.
-Je to pěkně nebezpečné.
00:37:26 Ještě chvíli a chystáme se před tou párou utéct.
00:37:31 Trakční stroj vydrží jen 10 barů. A když ho dosáhne...
00:37:51 To bylo skvělý!
00:37:53 -Jaký byl tlak?
-7,5 baru. A bouda je pryč.
00:38:05 Stará dobrá síla vařící vody.
00:38:08 Vyčistila boudu parou a kompletně ji odklidila.
00:38:13 Samotná nádoba vydržela, jen víko se utrhlo.
00:38:18 Tady je víko.
00:38:20 Ale vidíte sami, že nádoba je prázdná a suchá.
00:38:25 Každá kapka vody se ihned změnila v páru, a tím masivně expandovala.
00:38:31 -A to je ta síla.-Škoda té boudy.
-Zničil jste ji.-Jo.
00:38:36 Pára má asi větší sílu, než jsem myslel.
00:38:40 A ta samá síla páry pohání obří tankery po světových oceánech.
00:38:48 Jeden by nečekal, že všechno na těchto tankerech,
00:38:53 naši miniparní bombu zastíní. Toto je taky tlaková nádoba,
00:38:57 jako ta, kterou jsme odklidili boudu.
00:39:00 Ale mnohem větší. A jsou tady dvě.
00:39:04 Každý den vytváří vysokotlakou páru, a to bez přestávky.
00:39:08 I když se tato strojovna zdá trochu inertní, neaktivní,
00:39:13 ve skutečnosti vytváří a obsahuje
00:39:16 neuvěřitelné množství energie a síly.
00:39:19 Neustále.
00:39:23 Ve srovnání se 140 stupni v naší tlakové nádobě,
00:39:27 má tato pára 510 stupňů. A tlak 8krát větší.
00:39:37 Mark Hodgson řídí flotilu LNG tankeru.
00:39:40 Využívá energii, vyráběnou těmito dvěma masivními kontejnery.
00:39:46 Tyto kotle vyrábějí páru.
00:39:49 Dohromady vyprodukují 110 tun za hodinu,
00:39:54 což odpovídá vodě ze dvou olympijských plaveckých stadionů,
00:39:58 kterou tyto jednotky denně zpracují.
00:40:02 Pára se stlačí a tepelná energie se dodává dolů turbíně.
00:40:07 Pára se vyrábí ve dvou bojlerech, pak jde dolů k turbíně
00:40:12 a tam přijde ke slovu Heronova baňka.
00:40:15 Tyto obrovské tankery pohání stejný princip
00:40:19 jako u Heronovy baňky.
00:40:23 Otáčí lodním šroubem.
00:40:26 Také poskytuje elektřinu pro všechny zařízení na palubě.
00:40:31 I televiznímu štábu.
00:40:34 Na těchto lodích je tajemství tažné síly
00:40:38 v jejich mocných parních turbínách.
00:40:41 Mark mi ukazuje úžasně jednoduchý stroj, vyrábějící elektřinu.
00:40:46 Kryt je odstraněn a je vidět stovky lopatek turbíny,
00:40:49 kterými pára otáčí.
00:40:51 Takže tudy přichází pára? A pak co?
00:40:55 Jakmile sem na každý stupeň přijde pára,
00:40:59 získáme rotační sílu, působící na rotor.
00:41:03 To začne celou tou věcí otáčet. Takže tu působí obrovské síly,
00:41:07 což vysvětluje tyto veliké spojovací šrouby.
00:41:11 Protože tlak, když je to zapnuté a běží to, je obrovský.
00:41:15 Spoje musí být pevné, pára má 60 barů.
00:41:18 Ta věc je nádherně jednoduchá.
00:41:22 To neuvěřitelně chytré zařízení má jen 1 pohyblivou část.
00:41:26 Motor, který táhne celou loď, má 1 pohyblivou část.
00:41:31 A tou otáčí pára.
00:41:33 -Bylo by zlé chytit se do toho kravatou.-To ano.
00:41:37 Tato turbína je výkonná,
00:41:40 ale ta, co pohání loď, dodává 7,5krát větší energii.
00:41:46 Pára z kotlů pohání turbínu tamhle za mnou.
00:41:50 Pak to vede do převodové skříně
00:41:53 a z ní se to přenáší na kardanový hřídel.
00:41:57 A potom venku, na zádi lodě,
00:42:00 spojovací hřídel otáčí samotným šroubem.
00:42:03 V té chvíli se šroub zakousne do vody
00:42:06 a neuvěřitelnou silou žene loď dopředu.
00:42:09 Tankery jsou vysoce efektivní.
00:42:12 Požírají svůj vlastní náklad a vyrábí páru.
00:42:15 A 25 tun vody, které každý den zkonzumují,
00:42:19 si berou z okolního oceánu.
00:42:23 Ale slaná voda je hrozně korozivní.
00:42:27 A posádka ji odmítá pít. Padavky.
00:42:32 Tak se slaná voda vaří, odpařuje a sůl se odstraní.
00:42:37 A je to opět pára, která tu práci vykoná.
00:42:43 Aby to bylo ještě efektivnější,
00:42:47 chce to princip otce evoluce, přírodovědce Charlese Darwina.
00:42:53 Když zkoumal život v Andách, všimnul si jedné věci,
00:42:57 která trápila všechny horaly, když si chtěli uvařit brambory.
00:43:02 Trvalo to hrozně dlouho.
00:43:05 Darwin to přičítal nadmořské výšce a měl pravdu.
00:43:12 Učili jsme se, že voda vaří při 100 stupních Celsia.
00:43:16 Ale Darwin si všimnul, že na horách se bod varu vody mění.
00:43:21 Brambory se vařily déle,
00:43:24 protože s výškou klesá tlak vzduchu a voda vaří při nižší teplotě.
00:43:28 Vařící voda tam není dost teplá
00:43:31 a v chladné vodě brambory neuvaříte.
00:43:38 Vodu můžete vařit i bez zahřívání,
00:43:41 když dostatečně snížíte atmosférický tlak.
00:43:45 Teď zapnu pumpu.
00:43:47 Vysaje mi vzduch pod zvonem a sníží tam tlak.
00:43:51 Takhle dokážu, že při nižším tlaku vaří voda při nižší teplotě.
00:43:56 Panák z pěnových bonbonů má dokázat, že je tam vakuum.
00:44:02 Vidíte? Bonbony při menším tlaku expandují, to je dobré vědět.
00:44:08 Ano, je to děsivé.
00:44:11 Ale nemáme dokázat, co se stane s bonbony při nízkém tlaku,
00:44:15 i když je to legrační, ale co bude s vodou.
00:44:19 Je to jako ji vzít do vysokých hor, kde je nižší tlak.
00:44:23 Ale notně snadnější.
00:44:26 Tlak pod zvonem odpovídá výšce 26 kilometrů.
00:44:30 To je 3krát vyšší než Mount Everest.
00:44:33 U dna už vidím nějaké bublinky. Nezapomeňte, že to nezahřívám,
00:44:37 je tu pokojová teplota, a ta je tu dost nízká.
00:44:43 Páni!
00:44:48 Už to začíná.
00:44:51 Není to jen nějaké cákání, ta voda skutečně vaří.
00:44:56 Ne proto, že bych to zahříval, ale protože jsem snížil tlak.
00:45:02 A teď dokážu, že je to skutečně při pokojové teplotě.
00:45:11 Pustím tam zpátky vzduch, tlak roste.
00:45:16 Promiň, panáčku, máš špatný den.
00:45:20 I když je tady pokojová teplota, hodně nízká, voda vesele vařila.
00:45:26 Teda šálek čaje byste si z ní neudělali, ale důkaz tu je.
00:45:31 Var tedy neznamená, že má voda nad 100 stupňů Celsia.
00:45:35 Je to prostě přechod z kapaliny na plyn,
00:45:39 který může nastat podle tlaku při různých teplotách.
00:45:43 Na této lodi, podobně jak jsem to udělal ve vakuu,
00:45:46 vaří vodu při nízkých teplotách díky sníženému tlaku.
00:45:51 Ještě jednou využívají páru.
00:45:55 Ale opak vysokotlakého procesu, kdy voda rychle expanduje na páru.
00:46:05 Nízkého tlaku se dosáhne opačnou cestou.
00:46:09 Rychlou kondenzací páry na vodu. Bleskový kondenzátor.
00:46:14 Postavím si vlastní. Stačí mi barel a ten přijde sem.
00:46:20 Na lodi využívají zbytkové páry z turbín, ale já si ji zařídím sám.
00:46:26 Za prvé, přidám trochu vody.
00:46:30 Zatopím.
00:46:36 Čekám a čekám... a čekám.
00:46:42 A je tady. Tak, konečně máme páru.
00:46:47 A teď velice rychle odstavím zdroj tepla
00:46:51 a uzavřu to, jak nerychleji to půjde.
00:46:55 Teplo jde pryč a zavře se to.
00:47:02 Musí to být opravdu těsné, aby se tam nedostal žádný vzduch.
00:47:09 Utaženo. Je to plné páry.
00:47:12 A teď páru zkondenzuji zpátky na vodu, rychle.
00:47:16 A to takhle.
00:47:18 Studená voda bleskově zkondenzuje páru snížením tlaku.
00:47:26 Skřípe a sténá, jak se pára kondenzuje zpátky na vodu,
00:47:31 smrskne se, sníží se tam tlak
00:47:34 a zvenku působí atmosférický tlak. Tlačí dovnitř.
00:47:49 Jo!
00:47:50 Tohle se stane, když se uvnitř sníží tlak.
00:47:54 Dovnitř se nemohl dostat vzduch, aby atmosférický tlak vyrovnal.
00:47:59 Ten byl moc velký a barel to nevydržel.
00:48:02 Lodě na kapalný plyn bleskovou kondenzací
00:48:06 neustále mění páru zpátky na vodu.
00:48:09 Tím vznikají oblasti nízkého tlaku, jako pod mým zvonem.
00:48:13 A v nich se vaří mořská voda jen při 50 stupních.
00:48:17 S pěnovými bonbony se nezdržují, to byl můj nápad.
00:48:21 Díky principu, který objevil otec evoluce,
00:48:24 ušetří tankery množství energie.
00:48:29 A energie je vzácný náklad, který tankery dopravují.
00:48:35 To není monstrum plýtvající palivem, vezoucí tikající bombu.
00:48:40 Tato obří loď je chytrý, soběstačný, recyklační závod.
00:48:48 Všechnu vodu si bere z oceánu. Vyrábí si vlastní elektřinu.
00:48:55 Její vlastní náklad jí dnem a nocí pohání po světových mořích.
00:49:01 Dalo by se říct, že tyto lodě jsou obří soběstačné plynové nádoby.
00:49:07 Dalo, ale vlastně jsou to pozoruhodná plavidla,
00:49:11 využívající výjimečnou technologii,
00:49:15 aby byl jejich náklad převezen v bezpečí a velmi chladný.
00:49:20 A to vše umožnily...
00:49:23 ...příbory z nerez oceli,
00:49:27 problém s hasičskými vozy,
00:49:30 dávná metoda otvírání chrámových dveří,
00:49:37 brambory Charlese Darwina
00:49:41 a předválečné poštovní letadlo.
00:49:48 Skryté titulky: Matěj Hodr Česká televize 2015
Zemní plyn, který k vaření či topení využívá velký počet domácností po celém světě, rozhodně nelze vzhledem k vysoké hořlavosti transportovat jen tak. Doprava potrubím na delší vzdálenosti či přes oceán by byla nevýhodná, proto se k ní využívají lodě, a to opravdu velké. S Richardem Hammondem se vydáme do útrob a na plavbu tankerem, který je více než 300 metrů dlouhý a jehož lodní šroub váží neuvěřitelných 48 tun. Palivo je v něm za specifických podmínek transportováno ve čtyřech nádržích, z nichž každá má obsah přibližně 34 milionu litrů. Plyn je třeba převést na kapalné skupenství a zchladit na mrazivých -162 °C, aby získal 600krát menší objem a zároveň se snadněji nakládal a izoloval od okolního prostředí. K dopravení cenné suroviny až do našich domovů bylo třeba využít poznatky získané během výroby a zdokonalování takových věcí, jako jsou například příbory, parní stroj nebo hasičské vozy z 2. světové války.