Představujeme: Ústav chemických procesů Akademie věd ČR
Chemické vědní obory s dlouholetou tradicí, unikátní chemicko-inženýrské pracoviště s bohatou výzkumnou historií, zkušenosti s vývojem procesů pro ochranu životního prostředí, příprava speciálních materiálů pro elektroniku a biomedicínské aplikace či výzkum v oblasti nových biotechnologií – to vše charakterizuje Ústav chemických procesů AV ČR, v. v. i. (ÚCHP). Ten je čtvrtým výzkumným partnerem v projektu CEVOOH, kterého bychom prostřednictvím následujícího krátkého medailonku rádi blíže představili.
Vedle systematického základního výzkumu v oblasti chemie a nových materiálů se tento ústav věnuje i výzkumu aplikovanému s cílem vyvíjet inovativní přístupy a převést tak vlastní poznatky do konkrétních výstupů s pozitivními společenskými dopady. ÚCHP je zapojen i do řady mezinárodních projektů, které si kladou za cíl řešit globální výzvy v oblasti chemického průmyslu a udržitelnosti.
Historie ústavu sahá do 60. let 20. století, kdy vznikl pod původním názvem jako Ústav teoretických základů chemické techniky (ÚTZCHT). Výzkum zde byl původně orientován zejména na oblast organokřemíkových sloučenin, heterogenní katalýzy, destilací a extrakcí. Později se expertíza rozšířila ještě na specializaci v oblasti termodynamiky a studium fázových rovnováh. V roce 1992 se stal ústav jedním z pracovišť Akademie věd České republiky. Od roku 1993 pak nese toto pracoviště současný název. Status „veřejné výzkumné instituce“ (v. v. i.) ústav získal odpovídající restrukturalizací v roce 2007. Prakticky od dob vzniku sídlí ústav v areálu v Praze 6 na pomezí městských částí Suchdol a Lysolaje.
V oblasti rozvoje chemického průmyslu a technologií v České republice zaujímá ÚCHP zásadní postavení, a to i díky velmi širokému poli odborných působností. Příkladem je chemické inženýrství a související technologie. Výzkum na ÚCHP se zaměřuje na vývoj moderních chemických procesů a technologií, jejichž cílem je zlepšit efektivitu výroby a minimalizovat negativní dopady na životní prostředí. Další oblastí je pak výzkum nových materiálů pro energetické aplikace se zaměřením zejména na palivové články, baterie a další technologie pro podporu udržitelných zdrojů energie. Poslední významnou oblastí výzkumu je environmentální inženýrství, které zahrnuje odstraňování škodlivých látek z odpadních vod, studium chemie a fyziky atmosférických aerosolů či vývoj postupů a technologií pro ochranu životního prostředí, zpracování odpadů a udržitelné hospodaření se surovinami.
Pracoviště disponuje rozsáhlým vybavením pro výzkum a vývoj v uvedených oblastech včetně několika technologických hal, kde jsou umístěny poloprovozní aparatury často i vlastní konstrukce. Pro oblast zpracování odpadů je k dispozici řada separátorů využívajících různé principy separace, počínaje separátorem vířivých proudů, který bývá běžnou součástí separační linky pro neželezné kovy, přes mokrý splav, spirálový separátor, Knelson atd., tj. separátory pracující na principu hustoty a velikosti částic, až po unikátní LARCODEMS separátor, který je v laboratorním měřítku jediný na světe. K dispozici je dále i poloprovozní extrakční kolona pro hydrometalurgické zpracování různých typů odpadů, jakožto následný krok po separaci. Toto vybavení je pak využíváno i na mezinárodní úrovní a řada testů byla realizována pro partnery z Dánska, Švédska, Velké Británie či Austrálie. Kromě řady separátorů využívaných v rámci vývoje separačních metod pak ÚCHP disponuje i vybavením pro charakterizaci odpadů s ohledem na environmentální parametry v čele se sedmdesátilitrovou kolonou pro perkolační test. Pracoviště disponuje také analytickým vybavením pro anorganickou i organickou analýzu či mechanickými dílnami pro stavbu vlastních aparátů a zařízení.
V rámci projektu CEVOOH má ÚCHP, zejména prostřednictvím Výzkumné skupiny odpadového hospodářství a udržitelných technologií, na starosti koordinaci aktivit pracovního balíčku (WP) 1.B Nové druhy odpadů a technologií. V rámci tohoto WP je výzkum orientován zejména 4 druhy specifických odpadů – textilní odpady, lithiové baterie, nové druhy plastů (včetně mikroplastů) a kaly z ČOV. Pro tyto specifické skupiny odpadů jsou stanovovány jejich materiálové toky, je prováděna analýza dostupných technologií pro jejich zpracování, jsou identifikovány jejich možné dopady na životní prostředí a také vhodné postupy prevence jejich vzniku. Navrhovány a vyvíjeny jsou rovněž metody pro jejich další využití. Konkrétněji se aktivity WP 1.B zaměřují např. na problematiku nakládání s čistírenskými kaly včetně recyklace fosforu, na vývoj recyklačních metod pro různé typy plastových odpadů či výzkum postupů pro zpracování Li baterií či dalších typů kovonosných odpadů atd. V dalších letech trvání projektu bude větší pozornost cílena na i na další typy nově vznikajících odpadů s negativním dopadem na životní prostředí. Společně s ÚCHP jsou do projektu a přípravy výstupů za WP 1.B zapojeni i partneři z Vysoké školy technické v Brně (VUT), Univerzity Karlovy (UK), Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava (VŠB-TUO), Výzkumného ústavu vodohospodářského T. G. M., v. v. i. (VÚV) a České informační agentury životního prostředí (CENIA).
Kromě samotného základního i aplikovaného výzkumu se ÚCHP zapojuje do vzdělávacích aktivit. Aktivně spolupracuje s univerzitami a poskytuje odborné znalosti a mnohdy i pracovní zázemí mladým vědcům a studentům. Podporuje rozvoj inovativních startupů v oblasti chemických technologií a byl opětovně oceněn za svůj znamenitý výzkum a přínos pro životní prostředí i průmysl.
Otázky pro ředitele ÚCHP Ing. Michala Šyce, Ph.D.:
1) Prosím, uveďte výstup, jehož splnění Vy a Váš tým považujete za největší výzvu, a to jak z hlediska odborné či časové náročnosti na přípravu, tak z hlediska odborného přínosu daného výsledku.
Asi nejnáročnější je vývoj postupů či technologií pro zpracování odpadů, kdy k úspěchu se musí vždy sejít řada faktorů, a to nejen technického charakteru, ale i ekonomického. Navíc je potřeba přijít s řešením ve správný čas, nalézt správného partnera atd. Takže pokud by se nám v rámci projektu tento souběh alespoň jednou podařil, považoval bych to za mimořádný úspěch.
2) Nastaly v průběhu Vaší dosavadní práce nějaké obtíže a komplikace, s kterými jste se museli v průběhu řešení projektu vypořádat?
Zásadnější obtíže dosud nenastaly, ale jedná se o výzkum, takže nikdy nevíte, co Vás čeká a zda ve vytyčených cílech uspějete.
3) Kolik výzkumníků z ÚCHP je zapojeno do práce na projektu CEVOOH? Podílí se přípravě výstupů i studenti?
Na řešení projektu se přímo podílí dohromady asi 15 lidí s různým odborným zaměřením, z toho jsou momentálně 3 doktorandi. Na některých částech řešení se pak podílí i další studenti zejména magisterského studia.
Velká kolona na perkolační testy
Mokrý splav
LARCODEMS separátor
