Bi-systémový kapalinový filtr vytvořili vědci z CXI ve spolupráci s firmou Alfico jako technologickým partnerem. Ve vývoji kombinují tradiční a pokročilé materiály, jejich vlastnosti využívají novým způsobem a pracují s metodami modelování a numerické simulace. Výsledný filtr je určený pro recyklaci procesních vod a je unikátní tím, že využívá opačný směr proudění kapaliny. Díky inovované konstrukci a komponentům zvyšuje účinnost a snižuje ekologickou zátěž. Technologická agentura ČR nominovala projekt desetičlenného týmu vedeného doc. Michalem Petrů za CXI a Ing. Petrem Košvancem z firmy Alfico na Cenu TAČR a zároveň do soutěže Vizionáři 2021. Dobrá příležitost zeptat se na několik otázek jednoho z hlavních řešitelů.
Michale, jakou inovaci váš projekt řeší?
Hlavním cílem bylo vyvinout nové konstrukční řešení bi-systémového kapalinového filtru pro recyklaci procesních vod. Výsledné řešení kombinuje vlastnosti tradičních materiálů a konstrukcí s vlastnostmi pokročilých nanomateriálů. Tyto byly aplikovány na vlákenném filtračním materiálu 2. stupně filtrů pro kapalinovou filtraci za tím účelem, abychom dosáhli nejen vyšší účinnosti filtrace, ale také nižší ekologické zátěže, a tedy vyššího využití zdrojů vody. Nejprve při našem vývoji vznikly nové koncepty a návrhy inovované konstrukce kapalinového filtru, které novým způsobem využívají známé fyzikální principy. Návrhy jsme si ověřili na numerických modelech a následně jsme vytvořili funkční vzorky a prototypy. Testovali jsme je ve specializovaných laboratořích na naší Technické univerzitě a zároveň i v reálném provozu firmy Alfico. Výsledky získané z modelování a měření nám umožnily vyvinout nové změny a komponenty v konstrukci filtru se zvýšenou účinností, stabilitou a spolehlivostí filtrace. V neposlední řadě bylo pro multidisciplinární řešitelský tým přínosem rozvoj poznatků v problematice testování filtračních prvků v oblasti procesních vod.
Čím je vaše řešení jedinečné?
Námi navržené filtrační řešení realizované v prototypovém provedení využívá opačný směr proudění filtrované kapaliny. Kapalina proudí z vnější strany filtračního materiálu dovnitř, odkud opouští filtr. Právě toto je významná změna oproti dosavadním filtrům vyráběným firmou Alfico. V jejich filtračním programu najdete celou řadu kapalinových filtrů s různými filtračními elementy (rukávec, svíčka, síto). U těchto filtrů natéká většinově filtrovaná kapalina dovnitř filtračního prvku a průchodem stěny filtračního materiálu odtéká ven mimo filtr. Zachycené nečistoty zůstávají na vnitřní straně povrchu nebo uvnitř filtračního materiálu.
Má váš bi-systémový filtr nějakou certifikaci nebo ochranu v oblasti průmyslového vlastnictví?
Naše řešení pro usměrňování toku kapaliny, cílené tvarování filtračních vrstev, jejich upevnění na opěrném koši a další nové poznatky jsou předmětem užitného vzoru, který byl zapsán Úřadem průmyslového vlastnictví. Tento fakt nám poskytuje potřebnou ochranu vlastnictví nových přístupů a vytváří současně prostor pro aplikaci řešení do praktických výstupů v průmyslu.
Ze strany firmy ALFICO byla tato projektová spolupráce na funkčním rozvoji bi-systémového kapalinového filtru logická a potřebná. Realizací projektu ve spolupráci s Technickou univerzitou firma Alfico získala poznatky k využitelnosti vlastností filtračních materiálů, jejich vrstvení či kombinování více struktur, včetně nanovláken a nanočástic.
Má filtr své zákazníky?
Ano, filtr je v realizaci firmy Alfico. Navržený bi-systémový filtr zařadila firma ALFICO do svého portfolia filtračních řešení a v současné době si vytváří prostor pro tržní umístění tohoto nového řešení do průmyslové praxe. Jak uvádí ředitel Ing. Košvanec: Očekáváme, že se nám podaří po poloprovozním ověření filtru v podmínkách naší společnosti nasadit tento filtr v průmyslových aplikacích a jeho uplatnění rozšířit. Věříme, že nám to přinese posílení naší pozice na trhu v tomto oboru a že se to pozitivně projeví i v ekonomických přínosech pro naši společnost.
Co říkáte na nominace? Jsou pro vás ocenění důležitá anebo pomohou vám získat finance na další projekty a výzkum?
Nominace na ocenění či dokonce ocenění jsou vždy příjemné a motivační a dávají nové síly do řešení dalších nových projektů. Je to také „určitá odměna“ pro hlavní řešitele a řešitelské týmy, že někdo nezávislý ocenil výsledky naší práce. Ocenění jsou důležitá, ale podle mého názoru je mnohem důležitější, že naše výsledky získané řešením projektu mohou přispět k inovacím a dalším zlepšením finálních produktů.
Odborná porota projekt funkčního rozvoj bi-systémového kapalinového filtru pro recyklaci procesních vod nakonec nevybrala. „Vizionáře 2021 jsme nezískali, ale nominace za významný počin v českém podnikání a aplikovaném výzkumu je pro nás také odměna. Tedy přesně podle našeho hesla „znovu a lépe“, dodává Michal Petrů.
Na výzkumu bi-systémového filtru spolupracoval tým sestavený z pracovníků firmy Alfico a oddělení konstrukce strojů z CXI v této sestavě:
- hlavní řešitelé Ing. Petr Košvanec (majitel a ředitel firmy Alfico) a doc. Michal Petrů (ředitel výzkumu CXI TUL),
- členové řešitelského týmu za TUL: Dr. Ondřej Novák, doc. Ivan Mašín, Dr. Tomáš Martinec, Ing. Pavel Jandura, Ing. Josef Vosáhlo, doc. Pavel Rydlo,
- členové řešitelského týmu za Alfico: Linda Málková, Daniel Smolař.
8. prosince 2021