Laboratoř sypkých hmot, VŠBTechnická univerzita Ostrava

Procesy partikulárních hmot – výroba, doprava, skladování jsou jednou z vysoce nadějných oblastí podnikání pro svou interdisciplinaritu. Už proto, že získané poznatky jsou přenositelné mezi zdánlivě nesouvisejícími činnostmi a obory jako jsou farmacie, zemědělství, energetika, nanotechnologie, stavební materiály, zeminy a v neposlední řadě i výzkum kosmických prachů – řekl mi prof. Ing. Jiří Zegzulka z Institutu dopravy Fakulty strojní VŠB – TU Ostrava, pracoviště Laboratoře sypkých h mot. Autor 30 uznaných vynálezů, úspěšně aplikovaných u nás i v zahraničí. Důvod, proč jsme se sešli byl prozaický – konečné uvolnění informací k projektu ENET. Projekt se připravoval, dá se říci v utajení, už delší dobu. Až nyní, při splnění všech kritérií, byla mu dána „zelená“, kdy s pomocí investic bude vytvořeno v České republice výzkumné prostředí srovnatelné se světovou úrovní. Je zaměřen na energetické zpracování odpadních paliv, včetně odpadů a biohmot. Znalost vlastností a projevů těchto forem hmot je podmiňující pro inovační podnikání v rámci výzkumu partikulárních hmot biologického původu a stabilizace průběhu energetických procesů. Tento dílčí záměr pětiletého projektu- s následnou pětiletou udržitelností – je podpořen z operačního programu Věda a výzkum pro inovace (VaVpi) několikasetmilionovou částkou na dokoupení přístrojového vybavení ke stávajícím zařízením a na zřízení špičkové výzkumné základny pro provoz a následný výzkum nových inovovaných principů a prototypů řešení v rámci aplikovaného zakázkového výzkumu firemních projektů. Výhodou projektu ENET je mezioborové zaměření, kdy lze sledovat a zohledňovat více aspektů najednou. ? Pane profesore, aby to nebylo „bádání pro bádání“ za mnoho peněz daňových poplatníků. Konkrétně – jaké postupy zvolíte? V rámci realizace projektového záměru bude vybudovaná linka komplexního zpracování a přípravy surovin ke vstupu do vlastního technologického procesu, jakým mohou být karbonizace vybraných materiálů u výzkumné linky. Slabým místem většiny stávajících návrhů nových špičkových jednotek netradičního zpracování biohmoty je zabezpečení kontinuity průtoku zpracovávané suroviny. Poruchy toku diskvalifikují mnohé stávající principy z možnosti hromadného průmyslového nasazení a tím i zařazení do higt technologie a tak se odsuzují do role laboratorních demonstračních prototypů. To chceme změnit a tam také směřuje naše aktivita. Samozřejmě, že tyto problémy se vyskytují nezávisle na oboru (energetika, chemie, potravinářství, zpracování surovin atd.). Zkrátka – je to obrovský segment na trhu volající po řešení. ? Dobře, ale upřímně řečeno, takto se vyslovují třeba i politici, když nabízejí některá řešení. Ve vašem případě – konkrétně, jak na to chcete jít? Nebo máte jiné možnosti nalezení cesty a prostředky než mají firmy? To je těžká otázka. Ale odpovím. Za dobu svého působení v průmyslu i v akademickém prostředí jsem poznal řadu vynikajících lidí, odborníků – u nás i v zahraničí. Proto, na rozdíl od kolikrát planého mudrování politiků, máme možnost uplatnění nejsilnějšího nástroje výzkumu - tím je lidské chtění, touha po vědění, po vytváření hodnot. To není idealismus, ale cílené formování a utváření vědomí lidí odborně zdatných dosáhnout vytčených cílů. Je třeba vyhledat a mít vhodné lidi a mít to základní – jasnou vizi, nápad. A že už jsme také pokročili, svědčí, že máme mezinárodní integraci prezentace výsledků – (EFCE a DEM - diskrete elemente metod) a můžete mně věřit, že kolegové jsou v kritice nekompromisní a jakoukoliv skrytou slabinu brzy odhalí. Uvedu jednoduchý vzorový příklad: za jak dlouho a jakým způsobem proteče přes inženýrské dílo 5000 částic specifických vlastností? Porovnáme výtok otvorem ve dně, zásobník s kuželovým zakončením, zásobník s konvexní částí a konkávní části. Jedná se o ukončení násypky, extrudoru, výsypky. Je to klasický prvek pro mechanické procesy partikulárních hmot. Hospodárnou výrobu konvexní a konkávní části předpokládám z nových materiálů. Povrch mohu modifikovat nanovrstvou, keramikou i jinak. Výsledek zjistíte jednoduše, buď postavíte reálné dílo, a nebo využijete DEM simulace. Pomocí této simulace v DEM zjistím jak se jaký materiál chová vůči vybraným tvarům a kontaktním materiálům. Vyhodnocením daných simulací máme k dispozici první část optimalizačního výzkumu, jinak řečeno – zúžené možnosti řešení. Projektant, provozovatel, výzkumník má možnost prověřit funkci zařízení před jeho výrobou pro různé podmínky v praxi, nebo které mohou vzniknout při vývoji nových principů, výzkumu či jiných zájmů. Simulace procesů je jedním z pilířů rozvoje vědních disciplin v Evropské unii. Máme odzkoušeno, že je jedním ze silných nástrojů sloužících technické praxi, aplikovanému i základnímu výzkumu, který může být rychle uplatněn k aplikacím. ? Pane profesore, nakreslit můžete cokoliv i třeba slovně okomentovat … …byli bychom naivní, kdybychom nemohli stavět na určitých základech, o kterých jsem se už zmínil. Pomocí DEM (mimochodem v ČR je tento proces dosud nezaveden a VŠB – TU Ostrava je tak jediným „pracovištěm“, které jej s úspěchem využívá) vyvíjíme metody a zařízení k validaci metody jako přípravu ke spolupráci s výzkumnými organizacemi a hlavně firmami. Jsme nositeli řady patentů s celosvětovou prioritou pro validaci metod DEM . Jedná se třeba o zařízení ke studiu dění v probíhajícím procesu s možností nahlédnutí do konkrétního místa prověřovaného děje. Např. v optimalizovaném zásobníku u „křivých“ stěn probíhají netypické procesy pohybu částic. Dalšími místy výzkumu jsou při toku sypké hmoty změny směru, procesy drcení, třídění apod. Jedná se o zcela unikátní zařízení určené pro výzkum procesů, a to nám dává náskok v této oblasti. Příkladem může být i navržení nového principu středotlakého válcového mlýnu i když už nikdo nevěřil, že je možné nalézt i jiné optimálnější řešení. Stalo se. Právě vývojem nových metod a zařízení k urychlení výzkumu pro firmy získáváme náskok na trhu jak pro ně, tak pro nás. V tom je ta přidaná hodnota vědy a výzkumu, její uplatnění v praxi. Jakékoliv kopírování nás v očích zahraničních partnerů jenom diskvalifikuje. A to si nemůžeme dovolit. Závěrem dodávám, že využití metod DEM a know-how Laboratoře sypkých hmot pro inovační podnikání bude prezentováno i na Brněnském strojírenském veletrhu 2011. Oldřich Houška