Technologické jádro národní expozice pro EXPO 2021 v Dubaji je společným projektem ČVUT UCEEB a Akademie věd ČR, ale do výroby se zapojí i soukromé firmy. Systém S.A.W.E.R., který dokáže získat vodu ze vzduchu a to i uprostřed pouště. Exponát vyrábí přes 1000 litrů vody denně a i po skončení výstavy zůstává v Dubaji.
Spolupráce národních špiček v oboru
Docent Tomáš Matuška, který má v ČVUT UCEEB vývoj systému S.A.W.E.R. na starosti vysvětluje, že „systém vyrábí destilovanou vodu, která se dá pro nás lépe uchovávat, ale pro další použití ji musíme upravit“, „pro závlahu rostlin ji o živiny obohacuje fotobioreaktor, který dodává Botanický ústav AV ČR, na pitnou vodu ji mění jednotka WatiMin společnosti EuroClean.“
Sen se stává skutečností
Proměnit suchou a horkou poušť v zelenou krajinu mohlo donedávna znít jako sen nebo pohádka. Autonomní systém S.A.W.E.R. však dokáže i v extrémně suchém a horkém klimatu získat vodu, kterou je možné použít pro lidskou spotřebu, napájení hospodářských zvířat nebo pro zavlažování rostlin.
S.A.W.E.R. je využíván jako dvojstupňový systém, ve kterém se v první fázi použije desikant – materiál, jenž na svůj povrch váže vodní páru adsorpcí. Ten venkovnímu vzduchu odebere vodní obsah a zadrží ho na svém povrchu. Odvlhčený vzduch se pak odvede zpátky do venkovního prostředí.
Zároveň se do systému nasaje další venkovní vzduch se svým přirozeným obsahem vodní páry, který se nejdříve ohřeje na tak vysokou teplotu, aby bylo možné z povrchu desikantu vodní páru uvolnit a tím pouštní vzduch navlhčit. Vzduch při zvýšené teplotě do sebe totiž může vázat větší množství vodní páry. Na chladič pak přichází výrazně vlhčí vzduch, než je venkovní vzduch z pouště. Díky tomu lze chladičem získat daleko více vody kondenzací ze vzduchu.
Typová jednotka S.A.W.E.R. využívá celkový průtok venkovního vzduchu 2000 m3/h a v suchém a horkém prostředí pouště (klimatické podmínky Rijád) vyprodukuje v autonomním provozu průměrně 100 litrů vody denně. Pokud je zařízení napojeno na síť, produkce je zhruba dvojnásobná. V takovém prostředí má zařízení S.A.W.E.R. oproti běžným čistě kondenzačním zařízením osmkrát vyšší produkci vody.
Hlavním specifikem systému S.A.W.E.R. je autonomní provoz. Energetické potřeby systému jsou plně hrazeny ze sluneční energie (solární fototermické kolektory, fotovoltaické moduly, akumulace tepla a elektrické energie). Vedlejším produktem technologického systému je pak teplá voda pro sprchování a chladný vzduch pro klimatizaci budovy. Skvěle se proto hodí do oblastí, kde chybí jakákoliv infrastruktura.
Zařízení S.A.W.E.R. se skládá ze dvou kontejnerových jednotek. Produkční kontejner obsahuje sorpční jednotku, zásobník vody a úpravnu na pitnou vodu. Produkční kontejner lze zapojit na třífázovou elektrickou síť a samostatně dodávat pitnou vodu. Pro autonomní provoz je nutné přidat energetický kontejner, který obsahuje bateriové úložiště, akumulátory tepla a chladu a dále solární střechu realizovanou nad oběma kontejnery. Propojením střechy a kontejnerů je možné pitnou vodu produkovat a dodávat autonomně bez napojení na energetické sítě. Kontejnery mají vnější půdorysné rozměry 2,4 x 6,0 m a výšku 2,9 m.
Dvě podoby systému S.A.W.E.R.
Pro Všeobecnou světovou výstavu EXPO 2021 v Dubaji vzniknou dvě podoby systému S.A.W.E.R. – jedna bude součástí pavilonu a s kapacitou 500 litrů vody denně bude zavlažovat oázu vyrůstající z písku kolem pavilonu, druhá – již existující verze – je plně mobilní a dokáže bez infrastruktury vyrábět až sto litrů vody denně i z extrémně suchého vzduchu, například v Rijádu. „Pro mne je to příkladná ukázka, jak se soukromý sektor smysluplně zapojuje do přípravy národní účasti na Všeobecné světové výstavě,“ dodává generální komisař Jiří F. Potužník, „do výroby systému S.A.W.E.R. se formou sponzorských dodávek zapojí i další české firmy a totéž bude platit o pavilonu.“
Stát uvolnil na účast České republiky na EXPO 2021 v Dubaji 160 milionů korun, dalších 70 milionů zůstalo na účtu Kanceláře generálního komisaře po EXPO 2015 v Miláně a investice nejméně 40 milionů korun se generální komisař zavázal získat od soukromých firem.