Charakteristika

Výzkum prováděný na ÚAT má velmi široký záběr, od základního výzkumu v oblasti nových způsobů získávání energie, vývoje nových typů katalyzátorů, studia lepšího využití surovin, přes spolupráci s průmyslem při zavádění bezodpadových technologií, při likvidaci starších ekologických zátěží až po počítačové simulace. Při všech našich činnostech je sledováno několik základních cílů, jejichž společným rysem je přispět k dosažení trvale udržitelného rozvoje. Vzhledem k mezioborovému charakteru většiny našich projektů, probíhá jejich řešení v úzké spolupráci se špičkovými domácími i zahraničními pracovišti. Dlouholetá spolupráce s průmyslovými partnery je zárukou aktuálnosti a důrazu na praktickou aplikovatelnost dosažených výsledků výzkumu. Vedle experimentální práce v laboratořích je nepostradatelné modelování a simulace procesů pomocí výpočetní techniky.

Tematicky je možné jednotlivé projekty zařadit do několika obecnějších oblastí. Podrobnější přehled řešených problematik lze získat u jednotlivých výzkumných skupin.

Anorganické technologie

Kinetika rozpouštění minerálů, matematické modelování reaktorů, studium přenosu hmoty, nové katalyzátory

Do této oblasti spadají projekty, jejichž cílem je snížení energetických nároků, případně zvýšení účinnosti u stávajících výrob. Výzkum směřující k pochopení elementárních dějů představuje nezbytný základ pro vývoj nových technologických zařízení. Simulace procesů a modelování reaktorů pak umožňuje výrazně urychlit začlenění nových postupů a zařízení do stávajících technologií s minimálními náklady. Jako příklad lze uvést projekty zaměřené na popis rozpouštění surovin při výrobě průmyslových hnojiv, který umožňuje navrhnout vhodnou úpravu technologie vedoucí ke zvýšení její efektivity nebo vývoj nových katalyzátorů. 

Speciální technologie

Elektrochemické leštění, speciální pokovování, aktivované titanové elektrody, neoxidativní aromatizace metanu, anorganické membrány pro separaci plynů a par, strukturované nosiče, elektrodeionizace, detektory plynů

Na ÚAT probíhá výzkum a vývoj unikátních technologií, jejichž záměrem je umožnit dosud nerealizovatelné výroby nebo optimalizovat složité výroby, které jsou velice citlivé na dodržování přesného technologického postupu. Například výroba aktivovaných titanových elektrod a obecně nanášení platinových kovů dnes představuje významné know-how. Elektrodeionizace umožňuje získávat vysoce čistou vodu bez potřeby destilace nebo vysokých dávek regeneračních činidel. Další skupinu představují projekty zaměřené na zvyšování kvality surových látek a na další využití odpadů jako potenciálního zdroje surovin. Na ústavu probíhá intenzivní výzkum neoxidativní aromatizace metanu, umožňující zpracování zemního plynu na cenné aromatické látky potřebné pro následné technologie. S tím je spojen i vývoj nových typů katalyzátorů a membrán (např. zeolitických) vhodných k separaci plynů.

Palivové články

Nosiče katalyzátorů, membrány pro palivové články, katalyzátory anodové reakce

Palivové články dnes představují nejlepší alternativu ke klasickým zdrojům energie. Největší úsilí je zaměřeno na tzv. nízkoteplotní palivové články s protonově selektivní membránou (PEMFC), které by měly v budoucnu nahradit spalovací motory. Na ÚAT jsou vyvíjeny nové typy elektrod na bázi vodivých polymerů. Náhrada v současnosti používaných membrán za méně nákladné a optimalizace katalyzátoru za účelem snížení obsahu platinových kovů představují hlavní směry výzkumu na ÚAT. Jako zdroj vodíku pro palivové články je matematicky modelován mikrokatalytický strukturovaný systém MINIREF pro reformování fosilních paliv.

Ochrana životního prostředí

Denitrifikace, příprava železanů, elektrodialýza, koagulační činidla, fotokatalytická degradace, odstraňování těžkých kovů

V rámci této oblasti se jedná o úpravu kontaminované pitné vody pomocí nových metod, například odstraňování dusičnanů s minimálním množstvím odpadů, příprava železanů, jejichž velké oxidační schopnosti umožňují okamžitou dezinfekci vody v případě kontaminace např. antraxem, příprava nových koagulačních látek (polyaluminium chlorid). Odpadní vody jsou zbavovány těžkých kovů pomocí elektrodialýzy případně kombinace iontové výměny a následné recyklace regeneračních roztoků pomocí elektrochemického zpracování.