V 90. letech měly duté koule plašit ptáky u letišť. V Los Angeles z nich udělali shade balls a ušetřili miliardu litrů vody ročně

Černé plastové koule, jež od 90. let maskovaly hladinu před ptáky, dnes pokrývají nádrž v Los Angeles a brání odparu zhruba 1,14 miliardy litrů vody ročně.

Foto: PickPik

10. srpna 2015 se do nádrže Los Angeles Reservoir sypaly poslední várky drobných černých koulí. Starosta Eric Garcetti tím uzavřel projekt, při kterém se na hladinu o rozloze asi 71 hektarů dostalo 96 milionů plastových kuliček. Podle tiskové zprávy LADWP, tedy losangeleského městského úřadu pro vodu a energii, ušetří tento kryt ročně přibližně 1,14 miliardy litrů vody (300 milionů amerických galonů). To odpovídá roční domácí spotřebě města velikosti Třince. Nejpozoruhodnější na celé věci je ale cesta, kterou tyto koule urazily. Původně totiž sloužily k něčemu docela jinému.

Bird balls: jak plastové koule schovaly vodní hladinu před ptáky

Letiště mají s vodou trvalou starost. Rybníky, odkaliště a průmyslové laguny v blízkosti vzletových a přistávacích drah lákají hejna kachen, hus a racků. Pro letadlo při vzletu přitom může být srážka s ptákem fatální.

Kanadské ministerstvo dopravy Transport Canada v hodnoticí zprávě z roku 1998 popisuje řešení, které se na průmyslových rybnících v západní části USA používalo od roku 1993. Šlo o duté koule z vysokohustotního polyetylenu (HDPE) o průměru zhruba 10 centimetrů, prodávané pod názvem Bird Balls. Ptáky nijak neodháněly hlukem ani pohybem. Jednoduše zakryly vodu tak důkladně, že ji ptáci přestali vnímat jako místo k přistání, koupeli či odpočinku.

Americký letecký úřad FAA později bird balls zařadil do svých doporučení jako plovoucí plastové koule určené k zakrytí rybníků. Kanadská zpráva zdůrazňovala i praktickou výhodu oproti sítím a membránám: koule se samy přizpůsobí kolísání hladiny a vyžadují minimum údržby. Pořizovací cena však byla vyšší než u jiných metod.

Od letištní dráhy k pitné vodě: nápad biologa Briana Whitea

K vodárenskému využití se koule dostaly díky Dr. Brianu Whiteovi, biologovi LADWP, který se o nich dozvěděl právě v souvislosti s letištními drahami. Uvědomil si, že vrstva koulí nebrání jen ptákům. Stejně dobře odstíní i sluneční paprsky.

Los Angeles v té době řešilo nepříjemný problém. Město mělo otevřené nádrže s již upravenou pitnou vodou a americká agentura EPA zpřísňovala pravidla pro takové zásobníky. Sluneční záření navíc ve vodě spouštělo reakce, při nichž z přirozeně přítomného bromidu a dezinfekčních látek vzniká bromát, látka považovaná za potenciálně karcinogenní. K tomu přistupovaly řasy, prach, déšť a ptačí trus.

Od roku 2008 začalo LADWP koule nasazovat na menší otevřené nádrže. Velké finále přišlo v roce 2015 na nádrži Los Angeles Reservoir. Kalkulace hovořila jasně: původní varianta s rozdělením nádrže a dvěma plovoucími kryty by vyšla na více než 6,9 miliardy korun, kdežto projekt s koulemi stál zhruba 790 milionů korun. Jediná koule přišla přibližně na 8 korun.

Úspora vody byla v Los Angeles hlavně vítaným a mediálně vděčným bonusem. Prvotním motivem zůstávala ochrana kvality pitné vody.

Miliarda litrů ročně: co dokáže černá koule o průměru deseti centimetrů

Technicky vzato jde o nenápadný výrobek. LADWP ve svých odpovědích na časté dotazy uvádí tyto parametry:

• materiál: nový vysokohustotní polyetylen certifikovaný organizací NSF International pro styk s pitnou vodou,
• průměr: zhruba 10 cm,
• hmotnost: 40 g, uvnitř přibližně 200 g pitné vody kvůli stabilitě ve větru,
• barva: černá díky sazím, které fungují jako UV stabilizátor,
• životnost: nejméně 10 let, poté plánované odstranění, recyklace a výměna.

Úspora vody stojí na dvou mechanismech. Koule zmenšují plochu, na kterou dopadá slunce, a současně tlumí proudění vzduchu těsně nad hladinou, které odpařenou vlhkost odnáší. LADWP uvádí omezení odparu z pokrytých ploch o 85 až 90 procent. Nezávislý terénní experiment publikovaný v časopise Water Resources Research naměřil u různých plovoucích krytů potlačení odparu o 50 až 80 procent, přičemž černé koule dosáhly zhruba 78 procent.

Černá barva přitom měla svůj důvod. Podle LADWP nejlépe blokovala světlo a odolávala degradaci, zatímco jiné odstíny v testech dopadly hůř nebo by vyžadovaly další barviva.

Samotné koule ovšem bezpečnost pitné vody nezajistily. Nádrž Los Angeles Reservoir se dostala do souladu s federálními pravidly až kombinací koulí a UV dezinfekční stanice, dokončené v lednu 2022. Plastový kryt tvoří jen jednu vrstvu v systému filtrace, dezinfekce a průběžného monitoringu.

Vodní stopa plastu a mikroplasty: kolik stojí výroba 96 milionů koulí

Logická námitka se nabízí sama: kolik vody spolkne výroba takového množství plastu? Na tuto otázku odpověděla studie Haghighiho, Madaniho a Hoekstry v časopise Nature Sustainability z roku 2018. Vodní stopu výroby koulí pro nádrž Los Angeles Reservoir odhadla na 0,25 až 2,9 milionu kubíků vody. Roční úspora činí podle autorů 1,15 milionu kubíků.

Vodní „dluh“ výroby se tak umoří za 0,2 až 2,5 roku podle tloušťky plastu. Při životnosti nejméně deset let vychází bilance příznivě. Autoři však připomínají, že výsledek závisí na místě výroby, délce provozu i konkrétním provedení koulí a že zakrytí může ovlivnit teplotu vody, prostup kyslíku i ekologii nádrže.

U mikroplastů jsou data zatím střídmá. LADWP tvrdí, že od roku 2008 nezaznamenalo rozpad koulí na drobné částice ani únik chemikálií. Kanadský pilotní projekt v Bramptonu naměřil v odtoku z rybníka téměř dvojnásobek mikročástic oproti přítoku, fragmenty typické pro rozpad koulí ale nenašel. Zpráva připouští jiné zdroje a doporučuje mikroplasty sledovat dlouhodobě.

Madrid, Brampton a české přehrady: kde stínicí koule opravdu dávají smysl

Jednoduchý fyzikální nápad tu odhaluje svou povahu. Je mimořádně účinný, ovšem jen tam, kde přesně zapadne do místních podmínek. Dvě zahraniční zkušenosti to ilustrují názorně.

	Los Angeles	Madrid (nádrž Manzanares)	Brampton (Kanada)
Typ vody	pitná, upravená	surová vodárenská	městský retenční rybník
Hlavní cíl	kvalita vody, bromát, odpar	odpar, řasy	letní ohřívání vody
Koule	černé, 96 milionů	černé, přes 10 000	bílé, 75 % hladiny
Výsledek	plné nasazení	méně řas, plošně zamítnuto	ochlazení minimální

Madridská vodárenská společnost Canal de Isabel II zaznamenala méně řas, zároveň však nižší obsah rozpuštěného kyslíku a vyšší přítomnost kovů. Zakrytí celých přehrad v regionu odmítla kvůli environmentálním dopadům, výraznému kolísání hladiny a nákladům. V Bramptonu zase bílé koule propouštěly příliš světla a vodu téměř nechladily. Černé koule v menším testu fungovaly citelně lépe.

A Česko? Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka ukazuje, že výpar je za sucha podstatnou položkou bilance nádrží. Na Vavřineckém rybníku se od července do září 2019 podle měření publikovaných v časopise VTEI odpařilo 373,4 milimetru vody, zatímco srážky dodaly jen 171,5 milimetru. Z jednoho kilometru čtverečního hladiny by takový výpar představoval přibližně 373 milionů litrů za jedinou sezonu.

Podle nás by velké české přehrady narážely na stejné překážky jako Madrid: kolísající hladina, rekreaci, bohatý ekosystém a provozní manipulace. Smysluplný prostor se nabízí spíš u menších technických, retenčních či průmyslových nádrží a u odběrných objektů, kde koupaliště ani rybí revír nehrozí. Pokud by se české sucho dál prohlubovalo, dá se čekat, že právě tam by se černé koule mohly ukázat jako levná a rychlá pojistka.