Voda ze vzduchu: Český vynález dobyl EXPO

V konkurenci několika tisíc exponátů ze dvou set zemí celého světa S. A. W. E. R. (anglická zkratka: Solar Air Water Earth Resources, kterou si vědci počeštili na „sejvr“) získal od premiéra SAE šejka Muhammada bin Rašída Maktúma cenu za nejlepší inovaci představenou na EXPO.

Jeho příběh začal již na minulém EXPO v Miláně, kde čeští vystavovatelé představili speciální mřížku, která dokáže separovat molekuly vody z nejrůznějšího prostředí. „Pořád jsem přemýšlel o tom, jestli by se nedala využít k získávání vody ze vzduchu a nemohla vytvořit jednotku, která by zavlažovala půdu,“ vrací se na začátek příběhu Jiří František Potužník, generální komisař milánské expozice, která získala bronzovou medaili.

Když se svým nápadem přišel za týmem vědců z Univerzitního centra energeticky efektivních budov (UCEEB) Českého vysokého učení technického, koukali na něj jako na blázna. Vyrábět vodu ze vzduchu samozřejmě jde. Taková technologie existuje. Ale pro suchou poušť je energeticky hodně náročná. Prostě se mu snažili vysvětlit, že tak, jak si to představuje, to v praxi nebude fungovat. A s tím se rozešli.

Za pár dní mu zavolal neformální šéf týmu Tomáš Matuška s tím, že kolega zkusil propočítat využití jiného systému než toho, který navrhoval. A zdá se, že by to mohlo jít. Slovo dalo slovo a vznikla dohoda, že přístroj vznikne pro EXPO v Dubaji. Vědci se pustili do práce.

Poprvé prezentovali svůj nápad na Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně (2017), kde S. A. W. E. R. vzbudil pozornost a zájem. Ten v průběhu celého jeho vývoje neochaboval, spíš naopak.

Navíc nešlo jen o získávání vody, ale i o její využití. Přístroj měl vyrábět vodu podobnou dešťové. Pokud byste ji chtěli pít, museli byste ji nejprve obohatit ve speciální jednotce o určité minerály. Pro zalévání rostlin se zase upravuje ve fotobioreaktoru, který ji doplní o živiny ve formě mikrořas.

Voda se pak zavádí hadičkami přímo ke kořenům rostlin, a to v noci. Zabrání se jejímu odpařování. Dá se tak využít daleko efektivněji a intenzivněji pro růst rostlin. Díky ní a dalším krokům je možné postupně změnit suchý pouštní písek v úrodnou půdu plnou živin. Prostě v malou oázu. Navíc to umí v místě, kde není žádná infrastruktura: cesty, elektrika, telefonní signál... Zkrátka v písku uprostřed pouště, v zemi nikoho.

Aby systém fungoval optimálně i jako celek, na tom s Tomášem Matuškou spolupracoval Bořivoj Šourek, Vladimír Zmrhal a sedm dalších vědců z UCEEB. Dělali na něm s kolegy z Biologického ústavu Akademie věd. Ti se pak starali i o zahradu na EXPO.

Češi, kteří pracují v SAE, jim pomohli s kontakty a díky tomu mohli S. A. W. E. R. otestovat nejen v české laboratoři, ale také na velbloudí farmě generála Saifa Mubaraka Fadel Al Mazroueie. Aby stíhali termíny vývoje a odzkoušení systému, museli tam odjet uprostřed horkého léta. Teploty dosahovaly v poušti 55 °C. Některé nástroje se na slunci rozpálily tak, že je nebylo možné vzít do ruky.

Vědci se museli poprat se spoustou praktických problémů. S instalací systému, s jeho optimálním nastavením, režimem nabíjení, s rozumným nastavením množství vody, kterou má vyprodukovat, s prachem, který zanášel solární panely. Tyto i další okamžiky, které zachycují vývoj S. A. W. E. R., hezky představil časosběrný dokument Karla Žaluda: Budiž voda. Vědci nakonec všechno zvládli a mohli se vrátit domů.

„Nikdy v životě jsem nebyl tak vyčerpaný jako po návratu z pouště,“ říká štíhlý vysportovaný padesátník, docent Matuška. „Fyzicky i psychicky. Nějakou dobu jsem i marodil.“ To, jak systém funguje v poušti na velbloudí farmě, sledovali vědci na dálku přes internet. Když vychytali jeho mouchy, pustili se do stavby verze pro EXPO.

O systém se začala zajímat i armáda, která vědce požádala, jestli by nevyvinuli jeho zmenšenou verzi. Vědci ho nazvali MAGDA a zkonstruovali funkční prototyp. Navrhli i malou polní lahev, která zvládne něco podobného vyrobit s malým množstvím vody. Nepohání ji však solární zařízení, ale vodíkový článek.

O S. A. W. E. R. se dál zajímali a zajímají nejrůznější investoři i zákazníci. Chtějí znát jeho cenu, výkon, rentabilitu, kde si ho mohou koupit, kdo bude zajišťovat servis atd. Uspokojivě odpovědět na všechny otázky by dokázal jen ekonomicky silný výrobce. Pro partu vědců je to složitější problém.

V UCEEB sice dovedou přístroj vymyslet a odzkoušet, ale sériová výroba, obchodní stránka věci, marketing a další nutnosti, to už jsou záležitosti, kterými se běžně nezabývají. Přesto nechtěli realizaci nápadu jen tak vzdát. Rozhodně chtěli udělat prototyp pro výstavu.

Mezitím začal svět svírat covid. Termín konání Expa se posunul. Jiří Potužník navíc musel vyměnit firmu, která stavěla pavilon. Pro vědce to znamenalo komplikaci třeba v tom, že verzi systému pro EXPO nemohli postavit v hotové budově, ale uprostřed staveniště.

I zkušební provoz S. A. W. E. R. proběhl bez solárních panelů. Střecha se teprve dokončovala. Jak epidemie opadala, chodilo na výstavu stále víc lidí. Nakonec na ni přišlo kolem 12 milionů návštěvníků, český pavilon jich vidělo 1,3 milionu.

Přístroj tu vyráběl 800 až 1300 litrů vody denně, což v Dubaji není problém, protože tu mají vysokou vlhkost vzduchu. Uprostřed rozžhavené pouště by to bylo kolem 100 litrů denně. O přístroj mají vážný zájem čtyři firmy: z ČR, SAE, Malajsie a ze Saúdské Arábie. Jako potenciální investoři se ozývají i soukromé osoby. Jsou už podepsané nějaké smlouvy, ale stále chybí silný výrobce.

Také chybí kontrakt se společností, která má zkušenosti a kontakty v místech, kde by se S. A. W. E. R. nejlépe uplatnil a která by dostala zařízení na trh.

„Práce na ,sejvru‘ mě stála nejvíc sil ze všech projektů, na kterých jsem kdy pracoval,“ říká docent Matuška. „Ale stálo to za to. Ne každý vědec má to štěstí, že si může projít složitou cestu od nápadu až k fungujícímu vynálezu.“