V Česku vzniká nová generace vodního nanofiltru, s nímž mají jeho tvůrci velké plány. Dokonale vyčištěná voda se totiž v příštích letech stane artiklem, o který bude ve světě extrémní zájem. A nejde jen o potřeby miliard lidí v rozvojovém světě, kteří mají ztížený přístup ke kvalitní vodě, nebo sucho, které ohrožuje i zbytek světa. Jde také o velmi lákavý vědecký bonbonek v podobě plánovaných dlouhých vesmírných misí, které budou muset vodou šetřit a s dokonalou úsporou uzavřít její oběh.

Keson a nanovlákno

Aby bylo hned od začátku jasné, oč jde, je potřeba začít u dvou jiných unikátů. Zaprvé u nanovláken. V tomto oboru je Česko na světové špičce a česko-německá firma Filbec, za níž stojí Gero Buchhorn a Michal Malát, se kvůli vývoji svého filtru pustila do spolupráce s Technickou univerzitou v Liberci. Zadruhé jde o projekt Hydronaut. To je zase výsledek roků tvrdé práce Matyáše Šandy a jeho týmu, kteří si vysnili podvodní vědeckou laboratoř a výcvikovou stanici či botanický podvodní habitat. Skvěle v nich lze mimo jiné simulovat dlouhé pobyty ve vesmíru. A to nejen co se týká posádky, ale i způsobu jejího stravování spojeného s vlastním pěstováním vhodných rostlin.

A k tomu je potřeba dokonale úsporný koloběh vody, pro nějž se jako skvělý nápad ukazuje využití nanofiltrů. Jsme tedy konečně u Filbecu, který na nich staví vývoj. První generaci už začal pro domácí použití komerčně prodávat, jak se ale dá tušit, cíl je poněkud dál. Až za orbitou.

„Naše spolupráce s Hydronautem a Českou zemědělskou univerzitou povede nejen k zajištění dostatku vody pro pěstování potravy pro posádku, ale i k zajištění dostatku kvalitní pitné vody. Doufám, že během roku 2022 budeme pokračovat už společně s ČZU a testovat bezobsluhový uzavřený ekosystém ponořený pod vodou po celý cyklus rostliny od semene po sklizeň,“ popisuje Michal Malát. Cyklus bude podle něj pokračovat systémem recyklace a rekuperace vody k takové dokonalosti, že externí zdroj vody bude potřeba pouze na začátku mise. „Celý systém bychom rádi finalizovali s Evropskou vesmírnou agenturou ESA, která spolupracuje s Hydronautem v rámci inkubátoru ESA BIC,“ doplňuje Malát.

Funguje to

Cesta k cíli zatím vypadá slibně. „Na uhlíkové válce u nás v laboratořích nanášíme nanovlákenné nitě a toto společné řešení má velmi dobré výsledky. Hodnoty dosažené našimi měřeními potvrzují, že využití filtru pro čištění vody je funkční a inovativní,“ popisuje Michal Komárek, specialista v oblasti nanotechnologií a filtrace z Ústavu pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace (CXI) na Technické univerzitě v Liberci.

Stejně tak dopadla dobře měření pod vodou v rámci projektu Hydronaut. „V rámci projektu Hydronaut jsme potřebovali primárně ověřit chování struktury filtru v hyperbolickém prostředí. Vše funguje, jak má, a struktura filtru se v nestandardním tlaku nijak nenaruší a nepoškodí,“ říká Michal Malát.

V čem je Filbec unikátní? Standardní uhlíkové filtry používají granulované aktivní uhlí, Filbec používá uhlí prachové. To je mnohem jemnější, tudíž umožňuje zmenšit póry, kudy prochází voda. Jeho výhodou je i to, že všechny póry jsou stejně velké, voda si nemůže najít preferenční cestu a každá kapka je filtrována stejně. Oproti běžným filtrům má tento obsah aktivního uhlí dvojnásobný, přičemž přidáním nanovlákna se podařilo póry filtru ještě zjemnit. Délka nanovlákna celkově činí 40 tisíc kilometrů. Hmotnost však zůstává minimální, celý filtr váží 420 gramů.

Vývoj současné generace filtru Filbec trval přibližně čtyři roky od prvotního nápadu. Firma v současnosti dokončuje novou generaci filtru, jehož účinnost umožní odstranit z vody širší spektrum znečištění. Dobré to bude hlavně v rozvojových zemích, kde je znečištění vody zcela odlišné než v našich podmínkách. Ve vodě se i u nás nacházejí prvky znečištění způsobeného nešetrným zemědělstvím, průmyslovou výrobou a také polutanty, jako jsou mikroplasty, rezidua hormonů, antibiotik a obecně léčiv.

Do projektu dosud nateklo zhruba 50 milionů korun. Je zřejmé, že tak jako u dalších podobných projektů má vesmírný program šanci uplatnit se na Zemi a pomoci vyřešit nepříjemné klimatické otázky příštích let. Byznys, který se ubírá právě tudy, si bez nadsázky může říkat byznys budoucnosti.