Obnovitelné zdroje

Článků v rubrice: 202

S.A.W.E.R. může změnit poušť v úrodnou krajinu

Proměnit suchou a horkou poušť v zelenou krajinu zní v tuto chvíli jako sen nebo pohádka. V praxi by k takové proměně bylo třeba velké množství vody. Ale kde takové množství vody v poušti vzít? Pomocí Slunce ze vzduchu! I pouštní vzduch totiž v sobě obsahuje vodní páru. Ale klimatické podmínky pouště neumožňují snadné získávání vody ze vzduchu použitím běžného chladiče, na kterém vodní pára při nízké teplotě zkondenzuje. Toho lze dosáhnout v klimatických podmínkách Evropy, ale ne v neúrodné oblasti trpící nedostatkem vody. Zařízení, které dokáže proměnit suchou poušť v oázu prostřednictvím cíleného rozmnožování mikroorganismů, může působit trochu jako sci-fi. Ale výzkum a vývoj se skutečně z části o vědeckofantastický žánr opírá a předjímá technologie budoucnosti. Solar Air Water Earth Resource (S. A. W. E. R.) se skládá ze dvou systémů, jednoho na získávání vody z pouštního vzduchu a druhého pro kultivaci pouště v úrodnou půdu.

Fotogalerie (2)
Schéma zapojení technologie S.A.W.E.R. v budově (zdroj: UCEEB)

Systém na získávání vody ze vzduchu, na jehož vývoji se podílí Univerzitní centrum energeticky efektivních budov a Fakulta strojní ČVUT v Praze, je dvojstupňový. V první fázi se použije desikant – materiál, který na svůj povrch váže vodní páru adsorpcí. 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.

Systém je autonomní

Zatímco běžným chladičem lze z pouštního vzduchu dostat v průměru 10 l/den, zařízením S.A.W.E.R. lze získat v průměru až 200 l/den při srovnatelných průtocích upravovaného vzduchu. Hlavním specifikem systému S.A.W.E.R. je autonomní provoz. Energetické potřeby systému plně hradí sluneční energie (solární fototermické kolektory, fotovoltaické moduly, systémy akumulace tepla a elektrické energie). Vedlejším produktem technologického systému může být teplá voda pro sprchování a chladný vzduch pro klimatizaci budovy.

Druhá fáze systému

Botanický ústav Akademie věd ČR vyvíjí systém pro kultivaci pouště, jenž využívá část získané vody pro speciální fotobioreaktor, umělé prostředí sloužící ke kultivaci mikrořas za účelem produkce polysacharidů a zadržení živin ve vodě. Směs vody, řas a organicky navázaných živin se aplikuje formou zálivkového systému umístěného asi 20 cm pod povrchem půdy. Kořeny rostlin získají vodu s živinami přímo ze zálivkového potrubí. Tím se výrazně omezí ztráty vody vypařováním, což je důležité hlavně v suchých oblastech s vysokou hladinou slunečního záření. Zaléváním vodou s obsahem řas se do půdy dostávají jak živiny, které se mohou pomalu uvolňovat, tak další látky obsažené v řasách, jako jsou rostlinné hormony a organická hmota potřebná pro zdárný růst rostlin.

Oživení pouště

Před výsadbou rostlin se písčitá půda oživí mikroorganismy, které jsou prospěšné pro růst rostlin, pomáhají rostlině efektivněji získávat živiny a zvyšují zadržení vody v půdní vrstvě kolem kořenů. Tyto organismy, půdní symbiotické mykorhizní a endofytní houby fungující v kořenovém systému, ve spolupráci s dalšími půdními organismy oživí půdu tak, že se stává vhodnou pro pěstování i v tak extrémních podmínkách, jaké představuje poušť. (O mykorrhize jsme psali zde: https://www.3pol.cz/cz/rubriky/medicina-a-prirodoveda/2344-houba-ktera-nahradi-chemicka-hnojiva)

Na vývoji technologie S.A.W.E.R. pracuje Univerzitní centrum energeticky efektivních budov (UCEEB) a Fakulta strojní ČVUT v Praze ve spolupráci s Botanickým ústavem Akademie věd ČR. Systém S.A.W.E.R. bude představen na EXPO 2020 v Dubaji.

Univerzitní centrum energeticky efektivních budov ČVUT (UCEEB)

UCEEB vzniklo v roce 2012 jako samostatný vysokoškolský ústav ČVUT v Praze za podpory Evropského fondu pro regionální rozvoj a státního rozpočtu ČR. Sdružuje špičkové akademiky ze čtyř fakult: stavební, strojní, elektrotechnické a biomedicínského inženýrství. Přirozeně spojuje vědce z oborů blízkých energeticky úsporným budovám, a snaží se řešit komplexně problematiku tzv. udržitelných budov. Sídlí v Buštěhradu ve Středočeském kraji.

Výzkum a vývoj ve Středočeském kraji

Ve Středočeském kraji je široká síť výzkumných organizací a center zaměřených na různé vědní oblasti a představující relevantní partnery firem pro jejich výzkum, vývoj (VaV) a inovační aktivity. Na území Středočeského kraje působí 25 výzkumných organizací a 11 inovačních center a vědecko-technologických parků, což společně s pražskými vědeckými pracovišti tvoří 50 % vědeckovýzkumné kapacity v celé České republice. Ve výzkumu a vývoji pracuje přes 7 000 zaměstnanců. V roce 2017 činily celkové investice do vědy a výzkumu ve Středočeském kraji 14 mld. Kč, z toho 85 % šlo z firemního sektoru (v celém Česku je to pouze 55 %). V únoru 2019 vláda schválila Inovační strategii České republiky 2019 – 2030, která má pomoci ČR se během dvanácti let posunout mezi nejinovativnější země Evropy. Středočeský kraj se oficiálně zapojil do jejího naplňování s ambicí a potenciálem stát se vlajkovou lodí nové Inovační strategie ČR. Klíčovým nástrojem je SIC, Středočeské inovační centrum, které funguje jako platforma k propojování lidí, firem, výzkumných organizací a obcí.

(red)
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Zátěžový test dobíječek elektromobilů

Premiérový český test souběžného dobíjení šesti elektromobilů na třech stanicích a současně málo vídané doplňování baterií 12 e-aut jedné značky v místě a čase.

Oblíbená Soutěž „Vím proč“ startuje pošesté

Na tři minuty se stát Newtonem, Einsteinem nebo Curie-Sklodowskou, natočit zajímavý fyzikální pokus a vyhrát 200 000 korun pro svou školu.

Plovoucí fotovoltaické elektrárny – řešení pro země s nedostatkem půdy

Kromě nestálosti a nepředvídanosti výroby jsou zřejmě největší nevýhodou solárních elektráren velké zábory zemědělské půdy. Tuto nevýhodu se stále více zemí snaží řešit umisťováním fotovoltaických panelů na střechy továrních hal, obchodních center, úřadů i obytných domů.

Jak améby zvládly bludiště

Možná jste slyšeli o pověstném labyrintu Jindřicha VIII., který se rozprostírá na ploše 1 300 m² poblíž paláce Hampton Court u Londýna. Labyrint byl založen kolem roku 1690, je ze sestříhaného živého plotu a abyste jej celý prošli, musíte ujít 800 m.

Vyrobte si model tokamaku 3D tiskem

Mnoho nadšenců již dnes vlastní 3D tiskárnu, nebo má přístup k nějaké profesionální. Což takhle vyrobit si tokamak? Totiž alespoň jeho názorný a rozebíratelný model. Program je nyní k dispozici volně na stránkách ITER pro studenty, učitele a „fúzní nadšence“ po celém světě.

Nejnovější video

Bez jaderné energie se ve vesmíru daleko nedostaneme

Krátké výstižné video z dílny Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni ukazuje využití jaderné energie a jaderných technologií při výzkumu vesmíru. Ne každý ví, že jádro pohání vesmírné sondy už po desetiletí. Zopakujme si to. (Film je v angličtině.)

close
detail