Vodíková technologie, měření hluku a nátěr ničící bakterie a viry. EGAP podporuje export výzkumu a vývoje

Aby projekty neskončily po schválení závěrečné zprávy „v šuplíku“, o to usiluje tým zástupců EGAP a Technologická agentura České republiky (TA ČR), státní správy (MPO a MZV, CzechInvest a CzechTrade, Česká exportní banka (ČEB), Česká rozvojová agentura) i komerčního sektoru (SP ČR, HK ČR, AMSP) a VŠE.

Projekt Podpora exportu výzkumu a vývoje má tři hlavní cíle: propojit svět výzkumu a byznysu, představit úspěšné výsledky státem podpořeného výzkumu možným zákazníkům a investorům a pomoci zájemcům při financování. Níže jsou tři vybrané projekty pro tento rok.

EKOLA Group: Unikátní systém pro inteligentní měření a vyhodnocování parametrů hluku

Jak co nejvíce zautomtatizovat měření hluku a jak efektivně řídit procesy které jeho intenzitu ovlivňují? To bylo cílem výzkumného projektu společnosti EKOLA Group a Elektrotechnitcké fakulty ČVUT v Praze. Díky tomu vznikl zcela unikátní systém pro inteligentní měření a vyhodnocování akustických parametrů hluku.

„Naše firma se přes třicet let zabývá globálně problematikou hluku od měření, přes studie, až po návrhy opatření. Konvenční zvukoměrné zařízení, to pracuje na tom principu, že na jeho začátku je mikrofon, ten sejme skutečný hluk, nebo hlukovou situaci v prostředí, analyzátor to převede do digitální podoby, vyhodnotí nějaké akustické parametry a ty uloží do své paměti. Zjednodušeně si můžete představit, že z toho vypadne excelovská tabulka s několika čísly decibelů frekvenčního spektra a podobně,“ říká Ondřej Simon z oddělení Výzkumu a vývoje společnosti EKOLA Group.

„Problém nastane ve chvíli, kdy se třeba z nějakého důvodu po čase změní legislativa a nová metodika nařídí vyhodnocovat ta akustická data podle nějakého jiného parametru s aplikací jiného filtru a tak dále. V ten moment ta data, která máte uložená v excelovské tabulce jsou prakticky nepoužitelná, protože ten původní signál už nemáte a celé měření by se muselo opakovat,“ pokračuje Simon.

A tak vznikla myšlenka vytvořit úplně nový, převratný systém akustického měření.

„Používá několik kanálů tak, aby ten výsledný signál, který máme, byl na konec vyhovující z hlediska celého toho akustického tlaku. Výhodou je, že ta naše data se uloží, zůstanou uložena po libovolně dlouhou dobu už jako hrubá data, jako raw data, a vy se k nim můžete vracet podle jakýchkoliv křivek, které zrovna v té chvíli platí, nebo které v tu chvíli hledáte. Například hledáte nějaký signál, který se tam objevil, protože se tam objevuje periodicky jednou za čas něco, a to vám normální měřák nenajde. Díky použití našeho systému jsme schopni se kdykoliv v čase vrátit do historie toho náměru. Pouze na ty původní data v tom surovém nezpracovaném formátu aplikovat nové nástroje, nové parametry a nové vyhodnocovací filtry tak, aby to bylo v souladu s novou metodiko,“ vysvětluje Simon.

Tím společnost EKOLA Group nejen proces měření hluku dokázala zcela zautomatizovat, ale díky tomuto systému může i hladinu hluku ovlivňovat.

„My jsme schopni ho zaintegrovat do nadřazeného řídícího systému regulace té konkrétní budovy, té konkrétní dopravní infrastruktury nebo výrobního podniku a dávat podněty do tohoto řídícího systému, že může dojít k překročení hygienických limitů hluku třeba ve vztahu k chráněné okolní zástavbě. A tím pádem instruovat třeba technickou obsluhu zařízení,“ dodává Simon.

A to je obrovská výhoda, zvlášť pro aplikace typu Smart city nebo dohled nad letištěm, dohled nad dálnicí.

Technologie, která se několik let testovala je patentována a v současné době probíhá její evropská certifikace. Ta by měla být dokončena začátkem roku 2023. Projekt byl podpořen grantem ministerstva průmyslu a obchodu ČR.

Společnost EKOLA byla založena v roce 1990. Hlavními činnostmi byly především nejrůznější akustická měření, návrhy protihlukových opatření a modelování akustické zátěže. Společnost postupně rozšířila svou činnost o oblasti, jako jsou měření prašnosti, světelných podmínek a posuzování vlivů záměrů a koncepcí na životní prostředí. Začala se zabývat také řešením problematiky ochrany ovzduší, odpadového hospodářství a integrované prevence. Od roku 2003 působí společnost na trhu pod názvem EKOLA group, spol. s r.o.

LEANCAT: Vodíková technologie, která může zcela nahradit fosilní paliva

Vodíková revoluce až do vašeho domu. Tak lze bez nadsázky označit produkt, který aktuálně vyvíjí a začíná uvádět na trh česká společnost Leancat. Má totiž potenciál zcela nahradit fosilní paliva ekologickými i na malých odběrných místech.

„Cílem našeho zkoumání jsou vodíkové technologie. Jedná se hlavně o výrobu vodíku pomocí elektrolýzy – rozkladu vody. Na druhé straně o výrobu elektrické energie z vodíku. To znamená že to, čím se zabýváme jsou palivové články. To je dnes už známo hlavně z dopravy, kde vodíková auta jsou elektroauta, která si vezou na palubě nabíječku a ta funguje jako generátor, který převádí vodík na elektřinu,“ vysvětluje zakladatel a ředitel společnosti Leancat Vladimír Matolín.

Společnost Leancat se snaží tyto palivové články přizpůsobit i pro potřeby v domácnostech. Zejména v rodinných domech. Tím by totiž napomohli vyrovnat negativní bilanci vlastní výroby energie například ze Slunce a její spotřeby v zimním období.

„K dispozici je obrovské množství energie, akorát je problém, že je v menších celcích. Takže třeba vyrábět vodík z deseti malých solárních parčíků, zdrojů, se kvůli logistice strašně prodražuje. Ale v okamžiku, kdy najdeme aplikaci kde jsme schopni vyrobit a spotřebovat na místě energii a vodík, tak celá ta logistika odpadá a potom to začíná dávat veliký smysl,“ říká Matolín.

Základem pro využití této technologie v malém jsou odpovídající palivové články neboli elektrolyzéry.

„Jsme schopni vyrábět a prodáváme elektrolyzéry, kde jsme schopni z 5kWh energie vyrobit kilogram vodíku, což je asi 11 000 litrů za normálního tlaku. A škálujeme to na desetkrát větší elektrolyzér. To znamená, že naším cílem jsou elektrolyzéry okolo 50 kW, které se potom ještě v těch generátorech mohou paralyzovat a dostat se třeba na 0,2 MW. Což už je poměrně slušná výroba vodíku,“ říká ředitel Leancat.

Důležité přitom je, aby tyto palivové články byly co nejefektivnější. S co nejnižšími ztrátami a tím i ekonomicky dostupné.

„Naším cílem je, aby elektrolyzéry měly co největší účinnost. To tkví i v použití a zkoumání povrchových úprav materiálu, protože v tom elektrolyzéru je silně korozivní prostředí a tam každý materiál koroduje. Nejvíc se používá titan, ale titan jako takový tam může korodovat. Takže naším cílem je přijít na způsob povrchové úpravy titanu tak, aby vydržel co nejdéle v tom elektrolyzéru, ale aby byl zároveň co nejúčinnější,“ vysvětluje Matolín.

Srdcem každého článku je přitom tato malinká membrána s vrstvou katalyzátoru, na jejíž ceně do značné míry závisí i ekonomická návratnost technologie.

„Na té membráně je platina a iridium. Naším cílem je vybudovat vlastní výrobní linku pro membrány a využít patent z fakulty, kde využijeme jen desetinu množství platiny při stejném zachování výkonu,“ uzavírá ředitel Leancat.

Společnost Leancat je aktuálně jediná česká firma, která se výrobou a vývojem těchto menších palivových článků i díky podpoře Technologické agentury ČR zabývá. Kromě toho se jí už ve světě podařilo prorazit i s testovacími stanicemi právě pro palivové články.

Společnost LEANCAT je ryze českou privátní společností založenou v polovině roku 2016 jako výsledek dlouhodobé spolupráce mezi Karlovou univerzitou v Praze a českou technologickou skupinou JABLOTRON. LEANCAT staví na letité zkušenosti a unikátním patentovaném objevu profesora Vladimíra Matolína z Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze, jehož týmu se podařilo vyvinout nový typ katalyzátoru a metodu jeho aplikace, které umožní významnou redukci platiny. Partneři JABLOTRON a Vladimír Matolín usilují v LEANCAT o přenesení laboratorních a výzkumných výsledků do průmyslové a výrobní praxe.

SYNPO: Nátěry, které ničí bakterie a viry

Zcela unikátní ekologicky nezávadné antimikrobiální samočistící laky vyvinula pardubická společnost Synpo. Tyto speciální laky mají potenciál pro využití ve veřejném prostoru nebo ve zdravotnictví. Všude tam, kde hrozí přenos bakteriální, případně virové nákazy. Akciová společnost Synpo se už téměř sedmdesát let zabývá aplikovaným výzkumem, přičemž z výzkumu plyne 60 % jejích příjmů.

„Je to výzkum, aplikace a taky výroba speciálních materiálů na různých pryskyřicích (alkidy, polyuretany, polyestery). Jsou to všechno materiály, které se používají pro výrobu kompozitů a nátěrových hmot,“ vysvětluje Jan Hyrš, generální ředitel Synpo.

V roce 2013 společnost Synpo s dalšími výzkumnými a výrobními firmami založila konsorcium Alterbio pro vývoj nových antimikrobiálních systémů pro plasty, nátěrové hmoty, kosmetiku i textil.

„Cílem tohoto centra bylo fixovat antimikrobiální materiály na nějakou matrici, případně polymerní matrici tak, aby se tyto materiály neuvolňovaly do životního prostředí tak jako běžné konvenční biocidy,“ vysvětluje Kateřina Zetková, vedoucí centra Alterbio.

Léta výzkumu přinesla své ovoce. „Nyní umíme připravit bezpečné, ekologicky nezávadné, antimikrobiální samočistící systémy, které jsou použitelné v široké škále aplikací. Svébytnou kapitolou programu centra kompetence Alterbio je ftalocyenin. To je velice zajímavá molekula, která při ozáření červeným světlem způsobuje kvantovou změnu molekuly kyslíku ve vzduchu a generuje takzvaný singletní kyslík, což je molekula kyslíku s energií vyšší než kyslík v základním stavu, ale ne zas tak vysokou energií, jakou má kyslíkový radikál,“ říká Jakub Opršal, vědecký pracovník Synpo.

„Příkladů aplikací je spoustu, ale já bych z celého toho portfolia rád vyzdvihnul jeden jediný produkt a ten je tady za mnou v té baňce. Jde o ftalocyeninem modifikovanou silikonuretanakrelátovou disperzi, která je vodou ředitelná, je bez organických rozpouštědel, má skvělou adhezi k plastu, sklu, keramice i kovu a nalakovaný povrch má dobrou chemickou odolnost, dobrou mechanickou odolnost, otěruvzdornost a hlavně je fotoaktivní. To způsobí, že takto ošetřený nalakovaný povrch má dlouhodobě samočistící vlastnosti a samočistící vlastnosti nejen od mastných otisků prstů, ale hlavně od nebezpečných mikroorganizmů, především bakterií a virů,“ doplňuje Jakub Opršal.

„Umíme připravit i bezrozpouštědlové systémy, případně rozpouštědlové, které jsou vhodné na úpravu podlah, betonů, pvc, minerálních substrátů a podobně,“ dodává Zetková.

Aplikace těchto nových materiálů, jejichž vývoj byl podpořen Technologickou agenturou ČR, je po nedávné covidové pandemii nasnadě. Použít se dají například ve zdravotnictví na madla, podlahy nebo kliky, ale také třeba jako antimikrobiální povrchy ve veřejné dopravě.

Synpo je chemická společnost s více než 70letou tradicí a čelním představitelem aplikovaného výzkumu a výroby v oblasti pryskyřic, laků, nátěrových hmot, lepidel, tmelů a polymerů.