Rychlá a levná recyklace vody? Tým z Technické univerzity v Liberci ukazuje, jak na to v zoo či pod zemí

Když někdo v Česku i zahraničí hledá cestu, jak lépe nakládat s vodou, často zamíří do výzkumného ústavu Technické univerzity v Liberci. Právě tady, na Oddělení technologie životního prostředí (OTŽP), vznikají řešení s jasným cílem – fungovat v každodenním provozu ve více či méně běžných prostředích. 

Problémy, na které firmy samy nestačí

Oddělení technologie životního prostředí se soustředí na technologický přenos poznatků z oblasti čištění odpadních vod a vodárenských a sanačních technologií – a také na využití nanomateriálů v reálných podmínkách. Zacílením zejména na aplikovaný výzkum a velmi úzkou spolupráci s firmami se liší od řady vědeckých týmů v České republice.

„Přicházejí za námi společnosti, které mají problém a nemají kapacitu se mu věnovat. Vždy si vyjasníme, co přesně potřebují a jaký má mít výsledek praktický dopad,“ popisuje fungování oddělení jeho vedoucí Lukáš Dvořák.

A dodává, že domluvu a realizaci projektů zrychlují i bohaté zkušenosti z průmyslu, které lidé na oddělení mají. Tam jich přitom působí více než dvě desítky. Mladé výzkumníky motivuje mj. fakt, že řeší reálné problémy a vidí výsledky svého úsilí v praxi. „Udržet talentované lidi nám umožňuje kombinace dobrého kolektivu, smysluplné práce a odpovídajícího ohodnocení,“ popisuje vedoucí oddělení.

Cesta z laboratoře do komerčního provozu není vždy jednoduchá. „U pilotních instalací narážíme na odladění provozu pro místní podmínky a na vhodnou velikost zařízení. Buď je příliš velké pro laboratoř, nebo moc malé pro běžný provoz. Bojujeme mj. s dimenzemi čerpadel, průtokoměrů i měřících sond. A někdy je náročné i to, že provozovatel očekává výsledky mnohem rychleji, než technologie dovolí,“ tvrdí Lukáš Dvořák.

Navzdory překážkám se tým z Ústavu pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace, jehož součástí OTŽP je, může pochlubit celou řadou reálných výsledků.

Recept na vodní hospodářství budoucnosti: umělé mokřady a sluneční energie

Jeden z aktuálních projektů, mezinárodní program LIFE4ZOO, testuje nové možnosti cirkulárního využití vody v zoologických zahradách. V ZOO Liberec a v barcelonské zoo buduje tým OTŽP demonstrační zařízení, které pracuje s několika stupni čištění a kombinuje umělé mokřady s moderními technologiemi. Na projektu se podílí také katalánská Universitat de Girona a Barcelonská univerzita s českou společností Photon Water.

Slovo si bere vedoucí oddělení: „Systém Watersave+ čistí vodu pomocí biologických, pískových a membránových filtrů a pro dezinfekci vody využívá také UV záření a jeho kombinaci s klasickými dezinfekčními činidly. Celý provoz kapacitně pokrývá fotovoltaika, což dál snižuje energetickou náročnost. Není to jen o úspoře vody za každou cenu. Provozovatele zajímá samozřejmě i ekonomická stránka a spolehlivost řešení.“

V Liberci systém obsluhuje pavilony slonů, tapírů a žiraf. A kromě pitné vody využívá i dešťovou nebo tu z jezírka. Výsledek? Podle posledních měření snižuje opakované využití vody její roční spotřebu až o polovinu. Ruku v ruce s tím jde i nižší zatížení kanalizace, menší provozní náklady a menší uhlíková stopa areálu.

V Barceloně pak vznikl pilotní systém s různými typy umělých mokřadů, který čistí vodu z bazénů zvířat. Tým z Technické univerzity v Liberci tam vedle poskytování konzultací a sdílení řešení také školí personál. „V zoo pracují lidé, které jejich zaměstnání baví a chápou, proč ho dělají. Předávání know-how tam jde hladce,“ říká Dvořák. Největší výzvu v obou městech shrnuje jednoduše: propojit různé technologie do jednoho funkčního celku a zvládnout biologii, která občas umí překvapit.

EBioChem: čistá podzemní voda tam, kde ostatní metody selhávají

Druhý projekt, na kterém se OTŽP (spolu s firmami Dekonta a Mega) podílí, míří pod povrch – doslova. EBioChem (technologie vzdáleného monitoringu a řízení elektrokineticky podporovaných chemicko-biologických in situ metod sanace) je odpovědí na problém znečištěných podzemních vod v málo propustných horninách, kde běžné sanační postupy nestačí. Kombinuje biologické a chemické metody s dálkovým řízením procesu sanace a monitoringem.

„Klíčovou roli tu hrají elektrokinetické procesy, které umožňují dostat čistící látky dál a přesněji, než by to dokázal tlak vody. Celý postup navíc vyžaduje méně energie. Technologii jsme navrhli tak, abychom mohli její účinnost sledovat a proces vzdáleně monitorovat a řídit. Díky tomu máme možnost reagovat na změny podmínek v reálném čase a přizpůsobit dávkování čistících látek přesně podle potřeby,“ vysvětluje Lukáš Dvořák.

Projekt aktuálně prochází evropskou certifikací ETV, která má zvýšit důvěru zákazníků a usnadnit zavádění technologie do praxe. Vedle samotného sanačního procesu tým řeší i rizika – třeba to, aby se při zásahu nešířila kontaminace dál. „Vždy dávkujeme čisticí látky tak, aby v případě šíření znečištění proběhlo i jeho odstranění,“ dodává zkušený vědec.

Poznejte technologie pro čistší životní prostředí na vlastní oči

Chcete se dozvědět více o pokročilých technologiích určených k modernímu čištění vod? A probrat své nápady s lidmi, kteří se v tomto oboru pohybují?

Zúčastněte se konference NanoCzech 2025, která se koná 20. listopadu v Kulturním centru Vratislavice 101010. Akce se zaměří na praktické využití nano- a dalších špičkových technologií v ochraně životního prostředí.

Dopoledne se můžete se těšit na exkurze v laboratořích Technické univerzity v Liberci a na dalších místech (mimo jiné i v ZOO Liberec). Odpoledne proběhne ve Vratislavicích blok přednášek, panelová diskuze, EXPO a networking.

Přijďte se setkat se špičkami oboru – prodej lístků spouštíme v září.