Vědci z Oddělení chemie materiálů získali od TAČR grant v rámci projektu THETA 2 „Udržitelné technologie pro produkci syntetických paliv a akumulaci energie“ (2025-2029). Cílem projektu je vyvinout inovativní technologie pro efektivní přeměnu CO₂ na syntetická paliva a pro ukládání energie, čímž přispějeme k dekarbonizaci energetického sektoru. Konkrétně se jedná o:
- Vývoj elektrochemického systému schopného stabilně a účinně redukovat CO₂ na e-paliva s vysokou selektivitou a účinností, což bude měřitelné prostřednictvím faradaické účinnosti (65 %) a dlouhodobé stability (min 2000 hodin).
- Integraci elektrochemického systému s katalytickou jednotkou pro výrobu e-paliv, umožňující efektivní využití ko-generovaného vodíku, což povede k vyšší energetické účinnosti celého procesu.
- Vývoj ekologické organické redoxní průtočné baterie s kapacitou 5kWh a životností min. 2000 cyklů, poskytující udržitelnou alternativu k tradičním bateriím.
Tento špičkový vynález je na cestě ke stabilizaci sítě ukládáním přebytečné obnovitelné energie ve formě vodíku. ÚCHP se připravuje na komercializaci elektrolyzéru s rychlým spuštěním výroby vodíku. Technologie pomůže snížit uhlíkovou stopu a optimalizovat náklady na energii. Nový elektrolyzér, vyvinutý Výzkumnou skupinou laserové chemie na ÚCHP ve spolupráci s Centrem pro transfer AV ČR (CETAV), nabízí oproti komerčně vyráběným alternativám několik výhod.
- „Patří mezi ně bezkonkurenčně rychlý náběh provozu, nízké instalační náklady, škálovatelný modulární design nebo energeticky efektivní využití zdroje elektrické energie. Samozřejmostí je vysoká flexibilita a rychlá reakce na přebytky energie v elektrické síti,“ popisuje Vladislav Dřínek, jeden z autorů elektrolyzéru.
Elektrolyzér dokáže dodávat vodík s plným výkonem za méně než tři minuty od svého spuštění a využívá kombinaci alkalické technologie za použití iontově-selektivní membrány.
- „Tato membrána, vyvinutá a produkovaná v České republice, umožňuje rychlý náběh elektrolýzy. Ten je rozhodující pro udržení stability sítě a využití obnovitelných zdrojů energie, jako jsou solární a větrné elektrárny v době, kdy do sítě dodávají nadbytečnou energii,“ vysvětluje Vladislav Dřínek.
Technologie slibuje kromě zajištění stabilní energie také snížení uhlíkové stopy, což odpovídá energetickým prioritám EU.
- „Patentově chráněný elektrolýzní systém lze využít k transformaci zachyceného oxidu uhličitého na organické produkty, které se snadno uplatní v chemickém průmyslu i energetice,“ upřesňuje Jan Storch z ÚCHP AV ČR.
- Technologie je určena především pro energetické společnosti a průmyslové podniky, které hledají efektivní způsoby, jak snížit svou uhlíkovou stopu a optimalizovat náklady na energii. Je také vhodná pro stabilizaci sítě v důsledku výkyvů produkce energie z obnovitelných zdrojů. „Dále je určena pro všechny organizace a podniky, které chtějí přispět k ochraně životního prostředí a využívat pokročilé technologie pro udržitelnost,“ upřesňuje jeden z autorů tohoto elektrolyzéru Vladislav Dřínek.
- „Nový elektrolyzér umožňuje provozovatelům dosáhnout značných úspor díky své vysoké účinnosti a nízkým instalačním nákladům,“ potvrzují Pavel Dytrych a Radek Fajgar, kteří také stáli u zrodu tohoto vynálezu v ÚCHP AV ČR.
Ústav již podal mezinárodní patentové přihlášky k ochraně vyvinutého know-how. Vědci z ÚCHP AV ČR společně se specialisty z CETAV nyní hledají partnera, který by buď odkoupil licenci na toto řešení, nebo se společně s původci podílel na založení spin-off firmy pro další rozvoj technologie. Za možné partnery vědci považují společnosti specializující se na energetické technologie a průmyslové aplikace. Zavedení této technologie se může stát významným krokem vpřed v boji proti klimatickým změnám a pomoci k dosažení dlouhodobých cílů ochrany životního prostředí.
 Tým s prototypem electrolyzéru |
 Prototyp electrolyzéru |
 Zázemí laboratoře |
 Člen týmu Dr. Fajgar popisuje naměřená data |
Fotogalerie, © Jana Plavec, AV ČR
Více viz tisková zpráva.