Ondřej Cejpek vymyslel způsob, jak zachytávat ve velkých provozech, jako jsou cementárny či ocelárny, oxid uhličitý a transformovat ho třeba na hnojiva či zelená paliva. Za svůj výzkum získal ocenění Francouzského velvyslanectví v Praze.
Co je předmětem vaší disertace, za kterou jste také obdržel cenu Francouzského velvyslanectví v Praze?
Chceme pochopit vliv okolního proudění na atomizér (více o tom, co je atomizér, naleznete v infoboxu níže, pozn. red.) a pomoci jej optimalizovat, aby vychytával CO2 z průmyslových zařízení. Evropský Green Deal si totiž klade za cíl snížit emise CO2, nicméně některé provozy, jako například cementárny nebo ocelárny, není možné zrušit nebo nahradit. Je tedy nutné zaměřit se na snížení emisí, které tyto provozy produkují.
Zařízení pro záchyt CO2 funguje tak, že máte nějaký odpadní plyn s CO2, který přivedete do sprejové kolony, kde jsou umístěny naše atomizéry, které rozstřikují chemikálii dobře vázající CO2. Atomizérem se vytvoří velké mezifázové rozhraní ve formě spreje a CO2 se postupně absorbuje do chemikálie. Z procesu tak vychází plyn očištěný od CO2 a chemikálie, která jej navázala. Technologie sprejových kolon je známá, ale nikdo se nezaměřil na optimalizaci atomizérů, které v ní hrají klíčovou roli.
Atomizér je zařízení, které vytváří z kapaliny v nádobě sprej. Cílem je objem kapaliny atomizovat (rozbít) na kapičky vhodné velikosti. Vytvořením kapiček zvětšíme mezifázovou plochu, a kapičky pak dopravíme na určený cíl. V závislosti na aplikaci se v češtině pro tato zařízení používají různé pojmy jako tryska, injektor nebo nebulizér. Atomizéry najdete v naprosto běžných výrobcích, jako jsou laky na vlasy, parfémy, zahradní zavlažovače nebo spreje do nosu. Využívají se i v průmyslu či při výrobě sušeného mléka nebo instantní kávy.
Co se dále děje s chemikálií, která navázala CO2?
CO2 se z ní zase chemicky vyváže a buďto se uskladní pod zem nebo se použije na výrobu zeleného paliva – reakcí s CO2 se vytvoří například e-methanol, který je kapalný a uskladňuje se lépe než dnes diskutovaný vodík. Takové palivo se potom dá využít například v leteckém průmyslu. Případně můžeme nechat CO2 zreagovat s některými chemickými látkami a vytvořit hnojivo. To je docela novinka, se kterou zatím není mnoho zkušeností.
CO2se tedy zachytí v chemických vazbách a stane se z něj nějaký uhličitan, třeba něco jako prášek do pečiva?
Prášek do pečiva zrovna ne, ale nějaký jiný uhličitan ano. CO2 v těchto případech už funguje jen jako transportní prvek, nevzniká žádný další oxid uhličitý, jako při spalování fosilních paliv. Navíc můžeme odpadní CO2 dále jímat a využívat pořád dokola. Jedná se tedy o princip cirkulace a celková bilance CO2 je nulová.
Už se někde tento systém záchytu CO2praktikuje?
Zatím ne, vývoj je stále ve fázi pilotních projektů. Nicméně výše zmiňované provozy, které si nyní musí platit drahé emisní povolenky, budou mít s vypouštěním emisí čím dál větší problémy. Proto je ta správná doba se tím zabývat.
Dala by se vaše technologie využít také u aut se spalovacími motory?
Bohužel, u spalovacích motorů je produkce CO2 jedním autem příliš malá na to, aby bylo možné jej takto zachytávat. Navíc by technologie automobil značně prodražila. Nicméně v automobilech by se dala následně využít zmiňovaná zelená paliva.
A co u uhelných elektráren?
EU s uhelnými elektrárnami, jakožto největšími producenty CO2, už moc nepočítá. Možnost využít naši technologii by byla u plynových elektráren, ale vzhledem k současné situaci je otázka, zda se plán používat plynové elektrárny ještě nezmění. Nicméně v nich by se naše technologie určitě využít dala, případně také u spaloven odpadů. To se ale bavíme o Evropě, technologii je samozřejmě možné využít v uhelných elektrárnách mimo EU. Na toto téma jsme nedávno komunikovali s indickými kolegy, jelikož v Indii se uhelné elektrárny stále staví ve velkém.
Dalo by se pomocí vaší technologie vychytávat CO2přímo z atmosféry?
Dokázali bychom to, ale s velice malou účinností, jelikož v atmosféře je malá koncentrace CO2 v porovnání s továrnami, což snižuje hnací sílu chemické reakce. Pro přímý záchyt CO2 z atmosféry existují slibnější technologie, než je ta naše.
Spolupracujete s nějakou firmou, která vám pomůže s transferem vašich atomizérů do praxe?
Obecně se věnujeme spíše základnímu výzkumu. Snažíme se vysvětlit, jak to funguje, aby někdo jiný mohl použít naše vědomosti a vyvinout lepší atomizér. Ale můžeme základní výzkum posunout do aplikovaného tím, že budeme atomizér dále vyvíjet a optimalizovaný ho nabídneme případnému zájemci.
Součástí ceny Francouzského velvyslanectví je i možnost vyjet na stáž do Francie. Už víte, kam pojedete?
Zatím jsem ve fázi výběru vhodné univerzity. Chceme navázat nějakou zajímavou spolupráci, naučit se nové postupy. Přestože jsem za ocenění velmi rád, pobyt ve Francii je placen pouze na měsíc, takže člověk musí zvažovat, kam jet, aby to mělo nějaký smysl.
Celý rozhovor je dostupný na vedavyzkum.cz.
Komentáře