Proměnit suchou a horkou poušť v zelenou krajinu zní jako pohádka. V praxi by k takové proměně bylo zapotřebí velké množství vody. Ale kde ho v poušti vzít? Jedině ze slunce a vzduchu, protože ten obsahuje vodní páru. Recept přináší zařízení, které dokáže dostat vodu i z tamního horkého vzduchu a proměnit poušť v oázu prostřednictvím cíleného rozmnožování mikroorganismů, Technologie budoucnosti se jmenuje Solar Air Water Earth Resource (S.A.W.E.R.) a skládá se ze dvou systémů: jeden slouží pro získávání vody z pouštního vzduchu, druhý pro kultivaci pouště v úrodnou půdu. Zkušební provoz v reálných podmínkách začal letos v létě.
Systém na získávání vody ze vzduchu, na jehož vývoji se podílí Univerzitní centrum energeticky efektivních budov a Fakulta strojní ČVUT v Praze, je využíván jako dvojstupňový systém. V první fázi se použije desikant – materiál, který na svůj povrch váže vodní páru adsorpcí. Ten odebere venkovnímu vzduchu vodní obsah a zadrží ho na svém povrchu. Následně se desikant zahřeje, a díky tomu se uvolní vodní páry do menšího proudu vzduchu. Tak dojde k zahuštění vodních par ve vzduchu na takovou míru, že je možné vodu vysrážet na běžném chladiči. Zatímco běžně dostupnou technologií kondenzace nelze z pouštního vzduchu dostat téměř žádnou vodu, zařízení S.A.W.E.R. umožní získat v průměru 100 litrů za den při srovnatelných průtocích upravovaného vzduchu. Hlavním specifikem systému S.A.W.E.R. je zároveň autonomní provoz. Energetické potřeby systému jsou plně hrazeny ze sluneční energie (solární fototermické kolektory, fotovoltaické moduly, akumulace tepla a elektrické energie).
Botanický ústav Akademie věd ČR následně vyvíjí systém pro kultivaci pouště, jenž využívá získanou vodu pro speciální fotobioreaktor. Jde o umělé prostředí sloužící ke kultivaci mikrořas za účelem produkce polysacharidů a zadržení živin ve vodě. Směs vody, řas a organicky navázaných živin se aplikuje formou zálivkového systému umístěného asi 20 centimetrů pod povrchem půdy. Kořeny rostlin získají vodu s živinami přímo ze zálivkového potrubí. Tím se výrazně omezí ztráty vody vypařováním, což je důležité hlavně v suchých oblastech s vysokou hladinou slunečního záření. Zaléváním vodou s obsahem řas se do půdy dostávají jak živiny, které se mohou pomalu uvolňovat, tak další látky obsažené v řasách jako jsou rostlinné hormony a organická hmota potřebná pro zdárný růst rostlin.
Před výsadbou rostlin se písčitá půda oživí mikroorganismy, které jsou prospěšné pro růst rostlin, pomáhají rostlině efektivněji získávat živiny a zvyšují zadržení vody v půdní vrstvě kolem kořenů. Tyto organismy, půdní symbiotické mykorhizní a endofytní houby fungující v kořenovém systému, ve spolupráci s dalšími půdními organismy oživí půdu tak, že se stává vhodnou pro pěstování i v tak extrémních podmínkách, které se nachází v poušti.
Premiéru přímo v terénu si S.A.W.E.R., respektive jeho část pro získávání vody ze vzduchu, odbyl ve Spojených arabských emirátech v noci z 31. července na 1. srpna 2019 v poušti v oblasti Sweihan, kdy vyrobil první desítky litrů vody ze vzduchu jen s pomocí solární energie. Zahájil tím několikaměsíční zkušební provoz v reálných podmínkách.
„Instalace trvala týden, přičemž nejtěžší bylo umístění solárních panelů na střechy kontejnerů,“ říká docent Tomáš Matuška z Univerzitního centra energeticky efektivních budov ČVUT, který projekt řídí. „Podstatné je, že panely generují dostatek energie na výrobu vody a dokonce i na chlazení a osvětlení kontejnerů,” zdůraznil.
Mobilní verzi systému S.A.W.E.R. tvoří dva kontejnery, z nichž jeden slouží pro akumulaci elektrické energie, tepla a chladu ze solární střechy, zatímco ve druhém se ze vzduchu získává destilovaná voda. Oba kontejnery jsou umístěny na velbloudí farmě prezidenta společnosti Bin Fadel Holding, generála Saifa Mubaraka Fadel Al Mazrouei. „Zázemí pro vědecký tým a prostor pro S.A.W.E.R. nabídl generál Al Mazrouei České republice zdarma s ohledem na dlouhodobé přátelské vazby k ní,“ vysvětluje Petr Čeliš, ředitel divize společnosti Bin Fadel Holding.
Generální komisař účasti České republiky na výstavě EXPO 2020 Jiří František Potužník předpokládá, že monitorování funkce zařízení bude probíhat do konce roku. Zkušenosti z provozu budou využity pro vývoj větší verze jednotky, která bude instalována v národním pavilonu počátkem roku 2020 a nabídne kapacitu přes 500 litrů vody denně. Destilovanou vodu upraví na pitnou mineralizační jednotka WatiMin od společnosti EuroClean, nebo ji fotobioreaktor promění na závlahový roztok, s jehož pomocí se bude kultivovat písek kolem pavilonu.
„S.A.W.E.R. je především ukázkou schopností českých vědců a možností českého inovativního průmyslu,“ říká generální komisař, „pokud se ale ukáže, že S.A.W.E.R. bude tento systém dostatečně efektivní, může najít praktické využití kdekoli na světě – zejména v oblastech, kam jinak dostat vodu nelze.“
První Světová výstava na arabském území začne 20. října 2020 a skončí 10. dubna 2021.
