Metoda atomárního inženýrství je společným jmenovatelem dvou výzkumných projektů z výzvy MSCA Fellowships CZ operačního programu Jan Amos Komenský, které v srpnu započaly v Materials-Envi Lab (MEL) Centra nanotechnologií VŠB-TUO. Zatímco Jacky Advani se zaměří na vývoj pokročilých katalytických metod pro výrobu biopaliv, cílem Paula Shounika je vývoj nových technologií pro výrobu amoniaku pomocí přesně koordinovaných atomárních katalyzátorů na bázi grafenu. Třetí úspěšný projekt se rozběhne v lednu. VŠB-TUO získala ve výzvě celkem pět projektů. Vedle vědeckých výsledků mají přispět i k přenosu poznatků do praxe a internacionalizaci univerzity.
Projekt Paula Shounika s názvem Ammonia Synthesis from Precise Oxo-coordinated Single Atom Graphene Catalysts (APRESIA) reaguje na celosvětovou poptávku po udržitelné výrobě amoniaku. Amoniak je strategickou surovinou nejen v zemědělství pro výrobu hnojiv, ale i ve farmaceutickém a chemickém průmyslu či v moderních chladicích systémech. Jeho celková roční produkce dosahuje celosvětově přibližně 200 milionů tun ročně. Dosavadní průmyslová výroba amoniaku probíhá za vysokých teplot a tlaků a je tudíž energeticky velmi náročná s řadou negativních environmentálních dopadů.
„Projekt APRESIA se věnuje vývoji alternativní cesty pro výrobu amoniaku založené na elektrochemické redukci dusičnanů, které se nacházejí především v odpadních vodách. K dosažení tohoto cíle je zapotřebí inovativní postup s využitím účinných, levných a udržitelných katalyzátorů. Redukce dusičnanů představuje nejen unikátní cestu pro elektrochemickou syntézu amoniaku, ale nabízí přidanou hodnotu spočívající ve zpracování dusičnanů jakožto kontaminantů v odpadních vodách. Kromě snížení energetických, ekologických a finančních nákladů na výrobu amoniaku tak nabízí i zmírnění environmentální a zdravotní zátěže způsobené nadměrnými hladinami dusičnanů ve vodách,“ objasnil v návrhu projektu Paul Shounik.
Hlavním cílem projektu Single-Atom Catalysis for Selective Hydrodeoxygenation of Biomass-derived Feedstocks for Sustainable Biofuel Production (SASH-Fuel)je vyvinout inovativní katalytické systémy na bázi atomových katalyzátorů, které dovolí zvýšit účinnost a selektivitu výroby biopaliv z biomasy.
„V projektu SASH-Fuel budeme studovat procesy selektivní hydrodeoxygenace biomasy – tedy chemické procesy zaměřené na odstraňování kyslíku z organických molekul, typicky ve formě vody. Vyvíjené atomární katalyzátory budeme kotvit na chemicky upravený grafen. Očekáváme, že s využitím nových katalyzátorů se zlepší efektivita a udržitelnost výroby biopaliv z biomasy, což přispěje k řešení globálních energetických a environmentálních výzev,“ uvedl řešitel projektu Jacky Advani.
Ve výzvě uspěla také Vishakha Goyal s projektem Single-atom Photocatalysts Based on Low-dimensional Carbons for Amine Methylation by Reduction of Carbon Dioxide, jehož realizace začne v lednu příštího roku. Všichni tři úspěšní řešitelé budou pracovat v týmu Radka Zbořila v Materials-Envi Lab. VŠB-TUO získala podporu pro celkem pět mobilit, další dva projekty zamířily na Fakultu elektrotechniky a informatiky do týmu chemika Martina Pumery. Celkový rozpočet je 17, 5 milionů korun.
Cílem výzvy je realizace kvalitních projektů, které byly v roce 2023 předloženy do rámcového programu Horizont Evropa, výzvy MSCA Postdoctoral Fellowships 2023, získaly kladné hodnocení Evropské komise (alespoň 70 procent celkového počtu bodů), ale z důvodu nedostatku finančních prostředků v dané výzvě nemohly být financovány. Jedná se o mezinárodní mobility výzkumných pracovníků ze zahraničí do ČR, jejichž cílem je získání a přenos zkušeností, podpora profesního růstu výzkumných pracovníků a posílení internacionalizace a výzkumné a inovační kapacity příjemce. Mobility jsou plánovány v délce 24 měsíců.
