Vzduch se chrání obtížně. Do jeho čistoty je třeba investovat, a tak vznikají gigantické filtry i pračka škodlivin

Do ochrany ovzduší v Česku teče stále více peněz. Zatímco ještě v roce 2009 stát, EU i soukromí investoři poslali na ochranu ovzduší 3,6 miliardy korun, v roce 2013 už to bylo 6,4 miliardy a v roce 2019 dokonce 9,5 miliardy. Část peněz putuje na inovace, které mají firmám pomoci vyrábět tak, aby do vzduchu letělo co nejméně škodlivých zplodin. Není překvapení, že velká část inovací se odehrává mezi firmami a vysokými školami v Moravskoslezském kraji, kde je problém se znečištěním ovzduší nejpalčivější.

Jednu takovou spolupráci navázal Institut environmentálních technologií Vysoké školy báňské − Technické univerzity Ostrava (VŠB-TUO) se společností Dekonta, která se zabývá dekontaminací životního prostředí. Ve společné laboratoři vědci a zástupci firmy zkoumali technologii pro rozklad organických, především pachových látek v odpadním vzduchu z výroby. „Testy probíhaly na experimentálním zařízení, které k rozkladu, tedy oxidaci, využívá UV záření,“ popisuje Kamila Kočí, vedoucí Laboratoře heterogenní fotokatalýzy VŠB-TUO.

Experimentální výsledky vědci spolu s kolegy z Národní univerzity v Littoralu v Argentině zpracovali do společného článku a nyní se připravují na podání patentové přihlášky. „Technologie je vhodná pro rozložení škodlivých látek pocházejících z mnoha odvětví průmyslu a zemědělských provozů nebo úpraven biologických surovin a odpadů, jako jsou třeba bioplynové stanice a kompostárny či čistírny odpadních vod,“ dodává Kočí.

Dalším zásadním projektem stejné vysoké školy je spolupráce se Skupinou ČEZ. Konkrétně Výzkumné energetické centrum VŠB-TUO s ČEZ spolupracuje na testování technologií snižujících emise plynné rtuti ze spalování uhlí do ovzduší. „Jedná se o testování pevných sorbentů (sorbent je název pro speciální prostředky k zachycení a odstranění kapalin − pozn. red.), které se dávkují do spalin. Plynná rtuť se naváže na povrch sorbentů a ty se pak odloučí,“ vysvětluje Karel Borovec, zástupce ředitele výzkumného centra.

Testovaná technologie pomůže například elektrárnám spalujícím uhlí plnit nový emisní limit pro rtuť, platný od srpna letošního roku.

Zařízení vyčistí 90 procent zplodin

Spolupráce mezi českými univerzitami a společnostmi na tom, aby se vzduch znečišťoval co nejméně, funguje i opačným směrem. Tedy že firma dodá technologii vysoké škole. Příkladem je spolupráce Fakulty chemické a Fakulty strojního inženýrství Vysokého učení technického v Brně (VUT) s technologickou firmou MVB Opava. V roce 2018 společně vyvinuly pračku vzduchu. Konkrétně jde o kapalinové chemisorpční zařízení, které se jmenuje Scrubber. Prototyp, který by mohl v budoucnu vyčistit až 90 procent škodlivin ze vzduchu, v prosinci 2018 firma brněnské technice předala k testování.

„Když se něco vypustí do vody, vznikne stopa, pomocí které lze obvykle najít viníka, takže lidé už si přece jen dávají větší pozor. Ale vzduch se chrání velice obtížně. Proto čistotu ovzduší, jak chemickou, tak prašnou, je třeba hlídat a investovat do toho,“ říká hlavní tvůrce zařízení Tomáš Svěrák, profesor Fakulty chemické VUT v Brně. Scrubber přitom dosahuje účinku poměrně jednoduchým způsobem. „Vytváříme clonu roztoku s příslušnými chemikáliemi, kterou prochází vzduch, a tím dochází k čištění. Přitom se snažíme dosáhnout optimální kvality kontaktu vzduch−kapalina,“ objasňuje Svěrák.

Své myšlenky se snaží přenášet i na mezinárodní půdu Evropské federace chemického inženýrství, kde v pracovní skupině Separačních procesů zastupuje již řadu let Česko. „Účinnost současných podobných zařízení je kolem 50 procent a my jsme schopni to vytáhnout už k 90 procentům,“ popisuje Svěrák.

V roce 2016 se první varianta Scrubberu úspěšně odzkoušela u největšího výrobce léčiv na Ukrajině PJSC Farmak. Čistí tam veškeré výdechy chemické výroby. Oproti tomu současně vyvíjený přístroj má být ještě účinnější a také dostupnější. „Chceme dělat malé, intenzivní zařízení, které si za přiměřené peníze bude moci pořídit v podstatě kdokoliv. Naše ideální představa je, že Scrubber pro zachytávání prachu bude časem na každém domě,“ doufá Svěrák. Martin Žůrek, ředitel společnosti MVB Opava, která zařízení v ceně 10 milionů korun brněnské technice bezplatně zapůjčila, dodává, že účast vysokých škol na vývoji takových technologií je velmi důležitá. „Přispívá nejen k vývoji moderního ekologického zařízení, ale také pomáhá vytvářet u studentů pocit zodpovědnosti za stav našeho životního prostředí. Jsem přesvědčen, že vzdělávat lidi a dělat něco pro ekologii je to nejlepší, co může naše generace dát generacím příštím,“ soudí Žůrek.

Huti pomohly dvě miliardy z EU

O inovace, které by přispěly ke snížení znečištění ovzduší, se snaží i velké firmy, jako například huť Liberty Ostrava, dříve známá jako Arcelor Mittal Ostrava. Huť prošla v posledních deseti letech výraznou ekologizací. „Pořízené technologie jsou tím nejlepším zařízením, která pro náš druh výroby existují. Abychom co nejméně zatěžovali životní prostředí, fungují dnes v huti čtyři desítky tkaninových filtrů, které umí s více než 99procentní účinností zachytit i nejjemnější prachové částice,“ ujišťuje mluvčí hutě Barbora Černá-Dvořáková.

Největší z nich je filtr na aglomeraci Sever, který má plochu tkaninových filtračních hadic 44 tisíc metrů čtverečních, což pro představu odpovídá velikosti sedmi fotbalových hřišť. „Mezi další v poslední době realizované významné ekologické projekty patří odsíření koksovny, odsíření energetiky nebo výstavba fluidního kotle. Máme ale připraveny další projekty, které ještě více omezí vliv výroby oceli na životní prostředí,“ dodává Černá-Dvořáková. Tím nejvýznamnějším je modernizace ocelárny, konkrétně jde o výstavbu hybridních pecí, které nahradí stávající technologii. Například emise tuhých znečišťujících látek se tak sníží o 60 procent.

Za rok 2020 firma meziročně snížila emise tuhých znečišťujících látek na historické minimum 284 tun, což je téměř o 40 tun méně než v roce 2019. „Poprvé jsme se dostali pod hranici 300 tun emisí prachových částic za rok,“ říká Černá-Dvořáková.

Celkem od privatizace v roce 2003 firma z vlastních prostředků investovala do ekologizace přes šest miliard korun a další dvě miliardy šly z evropských dotací na projekty nad rámec požadavků legislativy. Každoroční náklady na provoz a údržbu těchto ekologických technologií pak vyjdou zhruba na 200 milionů korun.

Evropské dotace celkově hrají v technologiích na snižování znečištění ovzduší velkou roli. Státní peníze se často s dotacemi EU spojují a vznikají díky tomu společně financované projekty, které jsou svým rozsahem i inovačním potenciálem jedinečné. Aktuálně například běží projekt spolupráce mezi VŠB-TUO, Institutem environmentálních technologií a podniky Dekonta, Gascontrol, Unikasset a Technickými službami ochrany ovzduší Ostrava. V projektu si mají tyto firmy a instituce vzájemně vyměňovat zkušenosti a nacházet nové způsoby omezení znečištění. EU prostřednictvím Operačního programu Výzkum, vývoj a vzdělávání na tuto spolupráci posílá 65 milionů korun, stát pak dalších 15 milionů.

Průmysl už neškodí nejvíc

Na začátku 90. let bylo znečištění vzduchu z průmyslu velkým tématem, protože zplodiny z komínů fabrik a elektráren představovaly pro ovzduší v Česku velkou zátěž. V průběhu 90. let ale došlo k výraznému zlepšení, především k odsíření spalin. Firmy začaly do svých provozů a komínů instalovat různé filtry a elektrostatické odlučovače na pevné částice. „Pokud srovnáme emise a následné koncentrace v ovzduší, dýchá se nám nyní o mnoho lépe. V současné době se na celkovém znečištění ovzduší hlavní měrou podílejí jiné zdroje, než je průmysl, a to hlavně lokální topeniště,“ říká Jana Klánová, ředitelka centra Recetox Masarykovy univerzity v Brně.

Největším problémem u průmyslového znečištění jsou jemné prachové částice, které se mohou dostat po vdechnutí přes plicní sklípky až do krevního řečiště člověka. Velmi rizikové jsou podle Klánové také produkty spalování, které se mohou vyskytovat jak v plynné podobě, tak vázané na částice. „V ovzduší se sleduje především benzo(a)pyren, který je prokázaný lidský karcinogen. Prachové částice jsou spojovány s celou řadou škodlivých účinků na zdraví. Krátkodobé působení, třeba při smogových situacích, způsobuje silné podráždění dýchacích cest,“ říká Klánová a dodává, že dlouhodobé účinky mohou ovlivňovat růst plic, zvyšují produkci hlenu a tím zasahují i do samočisticí schopnosti plic. Dlouhodobě tak zvyšují onemocnění, jako je chronická obstrukční plicní nemoc.