Mezinárodní twinningový projekt San4Fuel je u konce a skládá závěrečné účty. Před třemi lety se díky němu propojili vědci z CATRIN Univerzity Palackého, VŠB-TUO, Univerzity Friedricha Alexandera v německém Erlangenu a Univerzity v Terstu v Itálii. O tom, co se povedlo a k jakým výsledkům vědci dospěli, hovořil hlavní řešitel Štěpán Kment z CATRIN.
Jak byste shrnul hlavní poslání projektu SAN4Fuel?
Hlavním cílem projektu bylo vybudovat na Univerzitě Palackého a na VŠB-TUO silné zázemí pro výzkum solárních paliv a propojit naše týmy s předními evropskými pracovišti na univerzitách v italském Terstu a německém Erlangenu. Usilovali jsme o hlubší porozumění tomu, jak lze přímo ze sluneční energie vyrábět vodík a syntetická paliva, jak efektivně využít odpadní oxid uhličitý a přeměnit jej na cenné uhlovodíky s vysokou přidanou hodnotou či další energetické nosiče pomocí pokročilých fotokatalytických materiálů. Projekt nám umožnil nejen dosáhnout vynikajících vědeckých výsledků, ale také posílit infrastrukturu, rozvíjet talent mladých výzkumníků a získat know-how, které posunulo český výzkum výrazně blíže evropské špičce.
Proč je SAN4Fuel pro výzkum udržitelných paliv tak důležitý?
Výzkum udržitelných paliv je dnes naprosto zásadní a představuje jednu z největších celospolečenských výzev. Neustále rostoucí světová populace i nedávný, až explozivní nástup technologií umělé inteligence jsou jen dva příklady faktorů, které dramaticky zvyšují globální spotřebu energie. S tím úzce souvisí také nárůst emisí oxidu uhličitého a jejich negativní klimatické dopady. Ani současná geopolitická situace nepřispívá ke stabilitě. To vše nás nutí hledat nové energetické zdroje a vyvíjet materiály a technologie, které dokážou snížit celkovou energetickou zátěž a současně umožní alespoň částečnou energetickou nezávislost. Udržitelná paliva jako zelený vodík, syntetické uhlovodíky či chemikálie s vysokou přidanou hodnotou, například peroxid vodíku nebo amoniak, budou hrát klíčovou roli v dekarbonizaci průmyslu i dopravy. SAN4Fuel přinesl nové materiály a technologické postupy, které mohou tyto procesy výrazně zefektivnit, a zároveň přispěl k výchově odborníků, již budou tuto oblast posouvat dlouhodobě dopředu.
video_sem
Co bylo klíčem k úspěšné mezinárodní spolupráci a co jste se díky ní naučili?
Klíčem k úspěchu byla otevřenost, vzájemná důvěra a ochota sdílet znalosti bez jakýchkoli bariér. Partnerské týmy z Německa a Itálie mají dlouholetou zkušenost se špičkovým materiálovým výzkumem a jejich podpora pro nás byla obrovským přínosem. Twinningový projekt nás naučil pracovat ve skutečně mezinárodním prostředí, řídit velké vědecké multidisciplinární subprojekty, využívat pokročilé experimentální metody a přemýšlet o vědě strategicky a s dlouhodobou vizí. Získali jsme také zkušenosti s organizací vědeckých konferencí a workshopů i s přípravou nových EU grantových návrhů ve spolupráci s mezinárodními administrativními týmy.
Které výsledky považujete za nejvýznamnější a proč?
Za nejpřevratnější považuji vývoj fotokatalyzátorů se stabilními kokatalyzátory ukotvenými ve formě jednotlivých atomů, následný pokrok v oblasti plazmonických a fototermálních technologií a také nové poznatky získané pomocí operando spektroskopie. Tyto výsledky nám umožňují detailně sledovat reakční mechanismy v reálném čase a otevírají cestu k mnohem efektivnějšímu využití sluneční energie při výrobě paliv či chemikálií. Mají skutečný potenciál ovlivnit budoucnost celého oboru. Význam vědeckých dopadů dokládá řada publikací, které jsme uveřejnili v nejprestižnějších vědeckých časopisech – mimo jiné dva články v Science, dále v Chemical Reviews, JACS, Advanced Materials a dalších špičkových titulech.
Jak hodnotíte rozhodnutí vsadit na atomární inženýrství?
Z dnešního pohledu to byla mimořádně správná volba. Atomární inženýrství nám umožnilo navrhovat katalyzátory s přesností na jednotlivé atomy, což vedlo k výraznému zvýšení účinnosti i selektivity a zároveň k dramatickému snížení spotřeby drahých kovů. Tato strategie nás posunula na samotnou hranici současného výzkumu a otevřela nové směry, které dnes přebírá mnoho světových laboratoří.
Součástí projektu byl důraz na mobilitu a stáže (nejen) výzkumníků. Jak to přispělo k růstu kompetencí?
Stáže a výměnné pobyty představovaly jeden z největších přínosů projektu a tvořily dominantní část jeho celkových nákladů. Mladí vědci získali možnost pracovat přímo v laboratořích evropské špičky, osvojit si moderní experimentální metody a přístupy a navázat dlouhodobé profesionální kontakty. Zkušení výzkumníci zase posílili mezinárodní spolupráci a přivezli know-how, které u nás dříve chybělo. Díky tomu mají dnes olomoucké a ostravské týmy výrazně vyšší úroveň odbornosti, profesionality i technických dovedností.
Součástí projektu byla také organizace několika úspěšných mezinárodních konferencí, letních i zimních vědeckých škol a specializovaných workshopů. Tyto akce byly zaměřeny na prohloubení znalostí studentů a mladých vědců v oblasti materiálového inženýrství na úrovni jednotlivých atomů a na porozumění mechanistickým aspektům fotokatalýzy a plazmoniky. Neméně důležitá byla i část aktivit zaměřená na posílení kompetencí administrativních pracovníků – jak v oblasti přípravy mezinárodních vědeckých projektů, tak i v jejich následné administraci a řízení. Díky tomu se výrazně zvýšila schopnost českých institucí zapojovat se do velkých evropských iniciativ.
Jaké jsou plány konsorcia po skončení SAN4Fuel?
S koncem projektu partnerství v rámci konsorcia rozhodně nekončí. Nejde už ani o začátek, v tuto chvíli jde o plně rozběhnutý a dynamický vědecký ekosystém, ve kterém stále pracujeme na několika vědeckých tématech. SAN4Fuel nikdy nebyl vnímán jako jednorázový projekt, ale jako start dlouhodobého výzkumného spojenectví. Takto ostatně přistupujeme ke všem našim projektům a tato strategie se nám dlouhodobě vyplácí. Plánujeme společné projekty Horizon Europe, pokračování studentských stáží, společné doktorské programy i další rozvoj středoevropského centra pro výzkum solárních paliv. Spolupráce s našimi partnery je velmi silná a bude bezpochyby pokračovat i v dalších letech.