CZ/EN

Aktuality

Fakulta strojní přispěla k vývoji unikátního zařízení S.A.W.E.R.

Publikováno: 16. 08. 2019

Laboratorní zkoušky prokázaly, že je možné získat vodu ze vzduchu i v pouštních podmínkách. Letos v létě byl systém S.A.W.E.R. spuštěn v poušti Spojených arabských emirátů, kde bude půl roku testován. Příští rok bude zařízení vlajkovou lodí na světové výstavě Expo 2020 v Dubaji.  

Jak se na vývoji zařízení podílí Fakulta strojní?

Docent Vladimír Zmrhal vysvětluje: Jde o projekt, který řeší Univerzitní centrum energeticky efektivních budov ČVUT v Praze (UCEEB) ve spolupráci s Fakultou strojní - Ústavem techniky prostředí a Botanickým ústavem Akademie věd. Fakulta strojní se k projektu dostala prostřednictvím docenta Tomáše Matušky, který na fakultě strojní rovněž působí. Po sérii jednání s generálním komisařem pro EXPO 2020, panem Potužníkem, se na náš ústav obrátil se slovy: „Setkal jsem se s komisařem, chtějí na Expu vyrábět vodu ze vzduchu?!“ Nejprve jsem si myslel, že je to vtip, posléze se daly věci velmi rychle do pohybu a já po večerech začal počítat. Od počátku bylo jasné, že kondenzovat vodní páru ze vzduchu v přímořských oblastech je „srabárna“, kterou zvládne každý, ale my chceme navrhnout zařízení pro suché pouštní klima, navíc autonomní.
Úloha Fakulty strojní spočívá zejména v návrhu zařízení pro úpravu vzduchu. Nejdříve jsme pro něj vytvořili matematický model, který se následně posloužil pro návrh energetického zázemí, pak  jsme navrhli experimentální trať pro zkoušení zařízení v laboratorních podmínkách, projektovali, ověřovali chod zařízení a dělali spoustu dalších prací. Naši doktorandi se podíleli na přípravě kontejnerů, odzkoušení montáže ocelových konstrukcí i balení kontejnerů pro odvoz lodí do Spojených arabských emirátů. V neposlední řadě jsme se podíleli na montáži zařízení ve Sweihanu, což byla náročná fyzická práce v extrémních klimatických podmínkách.

Museli jste práci hodně přizpůsobit poušti?

Bylo to perných 14 dní a museli jsme se přizpůsobit podmínkám.  Teploty venkovního vzduchu se přes den přibližují k padesáti stupňům ve stínu, v noci neklesají pod 30 °C.  Pracovali jsme ráno jen do deseti hodin a pak až od večera do jedné nebo dvou hodin po půlnoci. Štěstím bylo, že jsme si mohli přes den odpočinout v klimatizované místnosti na nedaleké farmě a po setmění si svítit elektřinou z vlastní fotovoltaiky.

Byly pro vás výsledky zkoušek velkým překvapením anebo jste funkci a výkon zařízení předpokládali?

Zařízení S.A.W.E.R., resp. jeho vzduchovou část, jsme vyzkoušeli v létě loňského roku v laboratorních podmínkách na UCEEB a výsledky zkoušek prakticky potvrdili naše původní představy. Modely jsme poněkud korigovali, ale z hlediska produkce vody byly výsledky uspokojivé. V reálných podmínkách jsme zařízení zprovoznili počátkem srpna, tak je ještě brzy na nějaké konkrétní závěry. Produkci vody jsme vždy počítali na celodenní provoz. Reálně však chod zařízení závisí na dodávce energie, která je hrazena z obnovitelných zdrojů. Uspokojivé je, že zařízení je autonomní. Pro montáž a zprovoznění celého zařízení jsme vlastně použili pouze námi vyrobenou energii.

Budete S.A.W.E.R. upravovat na základě zkušeností získaných při zkouškách?

Ano, o tom jsem přesvědčen. Jedná se o první prototyp, navíc jsme neměli prakticky žádnou zkušenost s uváděním zařízení do provozu v tak extrémních podmínkách. Už teď víme, že bychom řadu věcí řešili jinak.

Jak se liší kapacita zkušebního zařízení pro výrobu vody a kapacity funkčního modelu, který bude vystavovaný na Expo?

Kapacita zařízení S.A.W.E.R. se liší podle toho kde je umístěno, tedy na aktuálních klimatických podmínkách, průtoku vzduchu, době provozu zařízení, množství energie, které je aktuálně k dispozici a na dalších vlivech. My jsme původně vše modelovali pro ideální a nepřetržitý provoz zařízení tedy 24 hodin denně. Zařízení ve Sweihanu bylo modelováno jako autonomní pro průměrnou produkci 100 litrů vody za den, což odpovídá energii, kterou má k dispozici. Na Expo se předpokládá zařízení s vyšší produkcí, kolem 500 l/den. Nicméně produkce může být proměnná, protože závisí na řadě faktorů.

Dají se odhadnout lokality nebo klimatické podmínky „horkých zemí", kde by se S.A.W.E.R. mohl ve větší míře uplatňovat?

Ano samozřejmě, pracujeme s dostupnými klimatickými údaji. Zařízení jsme navrhovali pro prostředí Rijádu, kde jsou teploty venkovního vzduchu rovněž vysoké, ale vzduch je zde velmi suchý. Běžné zařízení na principu kondenzace zde principiálně selhávají a právě pro takové odlehlé a extrémně suché oblasti je naše zařízení určeno.

Zprávy z médií:

Fotogalerie