English version
O něčem podobném snily celé generace. Proměnit rozpálený písek pouští v zelené oázy bylo až donedávna nemožným úkolem. Díky vynálezu českých vědců se však brzy může stát skutečností. Svůj objev představí na světové výstavě Expo v Dubaji, která se uskuteční od 20. října 2020 do 10. dubna 2021.
Jejich objev je založený na využití solární energie. Vynález pojmenovaný Solar Air Water Energy Resource (S.A.W.E.R.) nejdříve získá vodu z pouštního vzduchu a poté prostřednictvím cíleného rozmnožování mikroorganismů pomáhá kultivovat pouště v úrodnou půdu.
Světová výstava jako impuls
„Na základním konceptu jsme na ČVUT začali pracovat koncem roku 2017, kdy tato koncepce byla schválena Vládou České republiky,“ vrací se ke vzniku projektu Jakub Dytrich z Univerzitního centra energeticky efektivních budov ČVUT.
Vláda věří, že právě S.A.W.E.R. pomůže na světové výstavě představit Česko jako technologicky vyspělou zemi. „Dá se rovnou říci, že jsem se na ČVUT obrátil po dobré zkušenosti z Milána. Už při přípravě koncepce účasti na EXPO 2020 s tím, že má řadu patentů, které odpovídaly záměru prezentovat českou vědu a inovace. Systém S.A.W.E.R. je především ukázkou českých dovedností hned z několika oborů, od technických po biologické,“ doplňuje generální komisař EXPO 2020 Jiří František Potužník.
Právě oslovení univerzity ze strany generálního komisaře bylo klíčovým impulsem k nastartování projektu získávání vody ze vzduchu v pouštních podmínkách. „Již v první fázi jsme zjistili, že řadu potřebných technologických řešení máme k dispozici a proto jsme v relativně krátkém čase mohli nabídnout řešení,“ navázal Tomáš Matuška z Univerzitního centra energeticky efektivních budov ČVUT.
Spolupráce s botaniky
Do projektu je kromě ČVUT UCEEB zapojena ještě Fakulta strojní ČVUT, která spolupracuje na technologickém řešení získávání vody ze vzduchu v rámci systému S.A.W.E.R. Získávání živin, systém závlahy a kultivaci pouštního písku pro pěstování rostlin má na starosti Botanický ústav Akademie věd ČR. Celkem je do projektu zapojeno okolo 30 výzkumníků.
Projekt se již podařilo dotáhnout do finální fáze, kterou budou vědci dále rozvíjet. „Vývoj prvního stupně, tedy kontejnerové verze, je v podstatě dokončen. Nicméně čeká nás ještě určitá nákladová optimalizace na základě testování v reálných podmínkách. Budeme ještě řešit návrh trochu odlišného zařízení pro Český pavilon, a pak již nyní vymýšlíme mobilní verzi,“ popisuje Tomáš Matuška.
Na zařízení zatím proběhly detailní testy v laboratořích v Buštěhradě. „V roce 2019 bude zařízení zprovozněno v pouštním prostředí Spojených arabských emirátů, kde bude použito jako energeticky autonomní zdroj pitné vody, zatím bez biologické části,“ popisuje další postup Jakub Dytrich.
V reálném provozu se systém poprvé objeví v roce 2019 u prvního zájemce. „Zájemců je hodně, dalo by se říci, že více než stíháme zvládat a to jak od soukromých osob, tak od vlád některých zemí nejen na Arabském poloostrově,“ uzavírá Tomáš Matuška.
Dalibor Dostál
Jak funguje S.A.W.E.R.
Systém na získávání vody ze vzduchu je využíván jako dvojstupňová soustava. V první fázi se používá desikant – materiál, který na svůj povrch váže vodní páru adsorpcí. Ten venkovnímu vzduchu odebere vodní obsah a zadrží ho na svém povrchu. Odvlhčený vzduch se odvede zpátky do venkovního prostředí. Zároveň se do systému nasaje další venkovní vzduch se svým přirozeným obsahem vodní páry, který se nejdříve ohřeje na tak vysokou teplotu, aby bylo možné z povrchu desikantu vodní páru uvolnit a tím pouštní vzduch navlhčit. Vzduch při zvýšené teplotě do sebe totiž může vázat větší množství vodní páry. Na chladič pak přichází výrazně vlhčí vzduch, než je venkovní vzduch z pouště. Díky tomu lze chladičem získat daleko více vody kondenzací ze vzduchu.
Zatímco běžným chladičem lze z pouštního vzduchu dostat v průměru 10 litrů za den, zařízením S.A.W.E.R. lze získat v průměru až 200 litrů za den při srovnatelných průtocích upravovaného vzduchu. Hlavní výhodou systému S.A.W.E.R. je autonomní provoz. Energetické potřeby systému jsou plně hrazeny ze sluneční energie získané solárnímy panely. Vedlejším produktem technologického systému je pak teplá voda pro sprchování a chladný vzduch pro klimatizaci budovy.
Zdroj: ČVUT. Fotografie: czexpo.com
