Spolupráce s tchajwanským ministerstvem pro vědu a technologie

Úspěšná spolupráce s tchajwanským Ministerstvem pro vědu a technologie (Ministry of Science and Technology – MOST), které nově vzniklo z Národní vědecké rady (National Science Council – NSF), pokračuje i letos. Spolupráce se uskutečňuje prostřednictvím studijních pobytů a formou mobilitních projektů, které v rámci PPP Programu trvají již od roku 2008 (výběrové řízení na dvouleté mobilitní projekty se vyhlašuje každoročně). Do programu se zapojují nejen navrhovatelé z pracovišť AV ČR, ale i žadatelé z českých univerzit (o spolupráci s Tchaj-wanem viz AB7–8/2013).

Letos v prosinci budou známy výsledné projekty aktuálního výběrového řízen na období 2015–2016. Zájem o spolupráci s tchajwanskými výzkumnými institucemi je tradičně velký především v I. vědní oblasti; s výjimkou Orientálního ústavu AV ČR pocházeli v uplynulých letech nejúspěšnější žadatelé právě z této vědní oblasti. V období 2013–2014 získaly finanční podporu dva projekty, v letech 2014–2015 celkem tři. Úspěšní byli navrhovatelé z Ústavu fyziky plazmatu AV ČR, Ústavu termomechaniky AV ČR, Ústavu chemických procesů AV ČR a již zmíněného OÚ (o spolupráci podrobněji v AB 12/2014).
Předsedkyně Rady pro zahraniční styky AV ČR dr. Hana Sychrová se v Praze na jaře setkala se zástupcem MOST dr. Suang-Jing Pongem, který mj. informoval právě o vzniku ministerstva. Zástupci obou institucí se vzájemně ujistili o zájmu na pokračování spolupráce, přičemž vyhodnotili jako úspěšnou její dosavadní podobu a průběh především formou mobilitních projektů.

Fota: Archiv ÚFP AV ČR
Reaktor pro plazmovou pyrolýzu instalovaný v INER

Doplňme, že na podzim roku 2014 byl po krátké pauze opět zvolen ředitel Science and Technology Division v Praze, která je součástí TECO (Taipei Economic and Cultural Office in Czech Republic). Stal se jím dr. Ding-Ming Wang, který je zárukou pokračování úspěšné bilaterální spolupráce s tchajwanskými institucemi – ať již zmiňovaným Ministerstvem pro vědu a technologie, tak i Academií Sinicou.
V období 2013–2014 získal podporu v rámci PPP Programu mj. též projekt Ústavu fyziky plazmatu AV ČR a Katedry mechanického inženýrství (Department of Mechanical Engineering) National Taiwan University of Science and technology vedený prof. Shiu-Wu Chau. Projekt blíže představí vedoucí týmu doc. Milan Hrabovský z ÚFP.

Spolupráce ÚFP AV ČR s NTUST a INER (Taipei, Tchaj-wan)

Projekt zahrnuje spolupráci ÚFP se dvěma pracovišti v Taipei – Národní tchajwanskou technickou univerzitou (National Taiwan University of Science and Technology – NTUST) a Ústavem jaderného výzkumu (Institute of Nuclear Energy Research – INER). Na tchajwanských pracovištích orientovaných původně na výzkum prou­dění plynů (NTUST) a jadernou energetiku (INER) byly v minulých letech zahájeny programy výzkumu plazmových technologií se zaměřením zejména na plazmovou konverzi látek a produkci hodnotných paliv. Pracoviště na NTUST se věnuje teoretickému modelování procesů při plazmových technologiích, INER výzkumu plazmové pyrolýzy organických látek pro generování energeticky hodnotných plynů; výzkum byl motivován potřebou vývoje nových obnovitelných zdrojů energie.

Plazmový reaktor PlasGas instalovaný v ÚFP AV ČR

V ÚFP se problematika generování plazmatu pro plazmové technologie a využití plazmatu pro pyrolýzu a konverzi organických látek a odpadů pro energetické aplikace řeší dlouhodobě; ústav je znám zejména výzkumem unikátního způsobu produkce plazmatu přímým kontaktem elektrického výboje s vodou a výzkumem plazmové pyrolýzy a gazifikace organických látek. Spolupráce tchajwanských pracovišť s ÚFP, který má dlouholeté zkušenosti ve výzkumu termického plazmatu, přispívá k rozvoji výzkumu plazmatu na těchto pracovištích. Přínosem pro ÚFP je kontakt s významným pracovištěm v oblasti modelování proudění kontinua (NTUST). Ve druhém tchajwanském pracovišti (INER) je instalován reaktor pro pyrolýzu odpadů a produkci syntézního plynu, který je velikostí a výkonem plazma-tronů i zaměřením výzkumu podobný reaktoru PlasGas instalovaném v ÚFP. Oba reaktory byly navrženy pro produkci kvalitních energetických plynů plazmovou pyrolýzou, při které je energie pro proces dodávána kompletně plazmatem. Tím se liší od dosud ve světě instalovaných systémů založených na dodávce energie částečnou oxidací materiálu, v nichž se plazma využívá především ke kontrole podmínek v reaktoru a generovaný plyn je znečištěn produkty částečné oxidace. Proces studovaný v ÚFP a v INER vede k produkci vysoce kvalitního plynu s vysokou výhřevností, jenž lze zároveň využít pro skladování energie: elektrická energie je v plazmatronu přeměněna na entalpii plazmatu, která je v reaktoru při reakci plazmatu s organickými látkami přeměněna na chemickou energii produkovaného plynu. Jelikož je energie dodávána pouze plazmatem, je proces použitelný pro všechny organické látky a odpady. Oba systémy jsou světově unikátní a srovnání výsledků obou procesů je významné pro další rozvoj studované problematiky.

Společný projekt se zaměřuje na teoretické modelování proudu plazmatu a jeho interakce s látkami jiného skupenství, výpočty materiálových vlastností plazmatu, složení a vlastností produktů reakcí plazmatu s vnesenými látkami a teoretickou analýzu procesu plazmové pyrolýzy a zplynování organických látek. V experimentální části se srovnávají výsledky experimentů provedených na plazmových reaktorech instalovaných v ÚFP a INER. Zatímco v ÚFP studujeme plazmovou pyrolýzu v plazmatu vodní páry, v INER se pro plazmovou pyrolýzu využívá plazma vytvořené z CO₂. Uskutečnilo se několik pobytů pracovníků ÚFP v Taipei a reciproční stáže kolegů z NTUST a INER v Praze, během nichž přednesli jejich účastníci referáty o výsledcích výzkumu na spolupracujících pracovištích. V teoretické části projektu se práce zaměřila na výpočty termodynamických a transportních vlastností rovnovážného i nerovnováž­ného termického plazmatu a na formulaci modelů prou­dícího plazmatu a jeho interakce s vnesenými látkami, v části experimentální se uskutečnily testy na plazmových reaktorech instalovaných v ÚFP a INER. Zúčastněná pracoviště hodnotí spolupráci kladně – pro další období se připravuje společný projekt s tematikou plazmové pyrolýzy a jejího modelování.

KAROLÍNA RACHAČOVÁ,
Kancelář Akademie věd ČR,
MILAN HRABOVSKÝ,
Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v. v. i.