Membrány ze Stráže pod Ralskem mění odpad v cennou surovinu

Za vjezdem do průmyslového areálu poutá pozornost moderní prosklená budova. Špičkové výzkumné centrum, součást skupiny technologických firem patřící ve svém oboru mezi TOP pět globálních hráčů. Výzkumníci, výrobci a vizionáři. Řeč je o MEGA Group a jejich výzkumném centru MemBrain. Areál byste však marně hledali v průmyslových zónách největších sídel kraje. Rozkládá se na hranici borových lesů, v místech, kterými doslova kráčely dějiny.

Stráž pod Ralskem je hornické město kontrastů. Věž kostela nesměle vykukuje za hradbou panelových domů, dědictvím těžby uranu, která v kraji zanechala rozsáhlé ekologické škody. A naštěstí i sem tam něco pozitivního. Kupříkladu jedinečnou membránovou separační technologii. Ve státním podniku DIAMO ji vyvíjeli od sedmdesátých let minulého století za účelem čištění podzemních vod kontaminovaných těžbou. Dnes na tento výzkum navazuje a technologii dále rozvíjí skupina firem MEGA Group. Své jednotky instaluje do průmyslových provozů po celém světě. Slovo jedinečná zde rozhodně není použito jako marketingové klišé. Na celém světě najdete zhruba deset firem, které takto fungují v průmyslovém měřítku. Ta ve Stráži pod Ralskem patří k pětici nejvyspělejších.

„Mezi naše největší zákazníky patří potravináři, konkrétně velké mlékárny a sýrárny. Pomáháme jim efektivně využívat veškeré vedlejší proudy v mlékárenství, jako je například syrovátka. Ta byla dlouhá léta de facto odpadem a naše technologie ji vracím zpátky do hry jako cennou surovinu,“ uvádí Michal Jirdásek a dodává, že se jedná o nezanedbatelné množství suroviny, desítky tun denně. Při výrobě sýra se jako výsledný produkt uplatní zhruba deset procent zpracovávané hmoty, tedy mléka. Devadesát procent je slaná, žlutá tekutina. Koncentrace minerálů (solí) a organických látek je natolik vysoká, že ji nelze jen tak vypustit do kanalizace. Je nutné ji ekologicky zlikvidovat. Nebo vyčistit a zpracovat.

Přeměna odpadu na surovinu

Odsolování syrovátky probíhá za pomoci elektromembránových procesů. Mezi dvě titanové elektrody povlakované platinou se vloží membránové páry složené vždy z membrány propustné pro ionty s kladným nebo záporným nábojem. Následně se vytvoří elektrické pole, které skrze tyto membrány převádí rozpuštěné minerály, potažmo soli, ze syrovátky směrem k elektrodám. Kladně nabité částice směřují k záporné elektrodě a naopak (viz. video na konci článku). „Klasické membránové separační procesy fungují na principu filtru s většími nebo menšími otvory a tlaku, který je hnací silou procesu. Díky tlaku částice menší než póry ve filtru projdou dál. Naše procesy jsou odlišné tím, že je pohání elektřina a membrány nemají póry, odsolování probíhá na úrovni molekul” dodává Michal Jirdásek.

Zasolený roztok syrovátky se postupným odstraněním minerálů zbavuje hořkoslané chuti. Výsledek pak může mít různé stupně odsolení a chuťové vlastnosti. Ten nejnižší najde uplatnění například v ekonomičtější kategorii jogurtů. Dodá jim přátelské bílkoviny a také zvýší obsah laktózy, tím zvýší sladkost jogurtu bez přidaného cukru. Více demineralizovaná, čistší syrovátka (méně solí) lze použít do proteinových doplňků stravy a ta úplně nejčistší už splňuje parametry pro kojeneckou výživu.

Řešení, původně zamýšlené pro čištění vod kontaminovaných po těžbě uranu, tak díky výzkumné činnosti a následné aplikaci do průmyslové praxe přispívá k cirkularitě potravinářského průmyslu. Vedlejší produkt přeměňuje v cenný zdroj. Jiný druh membránové separační technologie si pak umí poradit i s odpadním proudem solí z tohoto procesu. V současnosti je po světě nainstalovaných přes devadesát jednotek pro odsolení syrovátky pocházejících z Libereckého kraje, ze Stráže pod Ralskem. Největší z nich zpracují denně až 12 cisteren koncentrované syrovátky. Uplatnění nachází především v zemích s vysokou výrobou sýra, tj. v Rusku, Francii, Nizozemí, Řecku, Španělsku či Pobaltí v Evropě, mimo starý kontinent pak v Jižní Americe či v Indii.

Koncept cirkulární ekonomiky

Jeden z principů konceptu cirkulární ekonomiky lze charakterizovat slovy „Změňme odpady v suroviny”. Podle zastánců tohoto konceptu je nezbytně nutné hledat cesty, jak při vývoji nových produktů myslet i na jejich následnou recyklaci. Tak, aby vznikalo co nejméně neodbouratelného odpadu. V ideálním světě pak žádný. Do výrobních procesů je třeba zakomponovat takové technologie, které energeticky co nejefektivněji mění odpadní suroviny ve zdroje. Membránové separační technologie tyto cesty nabízí. Dokáží filtrovat znečištěné chemikálie i dávat zdánlivě nevyužitelným odpadním látkám přidanou hodnotu. Oproti destilačním technologiím, které separují látky odparem, jsou však termicky méně náročnější. V současnosti patří Stráž pod Ralskem k předním světovým centrům výzkumu membránových separačních technologií. Staví na poznatcích spojených s československou těžbou uranu v kraji pod Ještědem a s následnou sanací způsobených škod. Konceptu cirkulární ekonomiky se na 1012plus věnujeme od podzimu 2020, kdy jsme uspořádali fórum na téma Cirkulární ekonomika, šance pro Liberecký kraj.

Příklady dobré praxe

Příklady dobré praxe definujeme jako účinnější a efektivnější cesty k vytyčenému cíli, založené na opakovatelných postupech přenositelných i do jiných organizací či oblastí. Příkladům dobré praxe z Libereckého kraje na 1012plus pravidelně věnujeme prostor. Máte vlastní příklad dobré praxe z oblasti vědy, výzkumu a inovací, na který můžeme být v Libereckém kraji hrdí? Budeme rádi, když se o něj s námi podělíte!