Fotokatalýza se prosazuje i ve stavebnictví

Konference měla podtitul Technická normalizace a certifikace: cesta na trh. Pořádala ji Česká společnost pro aplikovanou fotokatalýzu, Photocatalysis Industry Association of Japan, European Photocatalysis Federation, Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR a Technická univerzita v Liberci. Bezprostředně navazovala na třídenní zasedání pracovních skupin ISO TC 206 a pracovních skupin CEN TC 386, organizovaných Úřadem pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví (ÚNMZ) v Praze a dále na společné zasedání Evropské fotokatalytické federace (EPF), Fotokatalytické průmyslové společnosti Japonska (PIAJ) a České společnosti pro aplikovanou fotokatalýzu (ČSAF) a také na generální zasedání Valné hromady EPF, jejíž je ČSAF členem. Setkání se zúčastnilo okolo sedmdesáti zástupců firem, výzkumných institucí a organizací sdružujících subjekty odvětví fotokatalytického průmyslu z Belgie, České republiky, Francie, Itálie, Japonska, Německa, Rakouska, Španělska, Velké Británie. Součástí aktivit spojených s pořádanou konferencí byla rovněž výstava výsledků práce firem orientovaných na fotokatalýzu. Výsledky vývoje, výrobky a přístroje zde představily společnosti Advanced Materials-JTJ, Blažek Glass, Mauntain Photonic a Omicron Laser GE, Pardam, Retap, Saint Gobain, Taiyo Kogyo, TOTO a další.

Na konferenci Photocatalysis Standardisation and Certification Assisting Commercialization navázala ještě přednáška nazvaná: Může fotokatalýza pomoci čistit životní prostředí, přednesená Joergem Klefmannem, světovou špičkou na monitorování a modelování v oblasti čištění vzduchu. Přednáška se uskutečnila na půdě Technické univerzity v Liberci (TUL) v zasedací místnosti Centra pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace. „Místnost jsme ošetřili transparentním kompositním fotoaktivním nátěrem vyvinutém ve spolupráci s firmou Teluria. Byly zde instalovány čističky vzduchu Retap a po celý srpen probíhalo testování účinků na odbourávání toxických plynů uvolňovaných z konstrukčních materiálů a antibakteriální účinnost,“ uvedl prof. Ing. Petr Louda, CSc., vedoucí výzkumného programu materiálový výzkum Technické univerzity v Liberci.

„Tyto akce přivedly do Prahy a Liberce nejen špičkové odborníky, ale také zástupce firem z oboru, celé vedení asociací a národních federací a umožnily tak poprvé v historii otevřenou diskusi na téma, jak přesvědčit veřejnost o reálných možnostech inteligentních fotoaktivních povrchů čistit naše životní prostředí. ČSAF chce ve spolupráci se zahraničními partnery urychlit tvorbu soustavy technických norem pro spolehlivé hodnocení technických vlastností fotokatalytických produktů, které umožní jejich certifikaci na českém trhu,“ dodal Ing. Jan Procházka, PhD., předseda organizačního výboru.

Přednášející se v prostorách pražského Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AVČR v úvodu konference zaměřili na informace o činnosti výše uvedených organizací (EPF, PIAJ a ČSAF) a hodnotili předchozí třídenní zasedání. Hovořilo se o mezinárodní normalizaci v oboru, o Evropské normalizaci, o certifikaci a značení výrobků v Japonsku. Zaznělo také hodnocení činnosti mezinárodního centra pro výzkum fotokatalýzy University Tokyo. Kromě výměny zkušeností a poznatků v oblasti praktického uplatňování, vývoje, výroby a komercializace fotokatalytických produktů, byla věnována zvláštní pozornost otázkám testování, standardizace a certifikace komerčních produktů na národní i nadnárodní úrovni. V odpolední části pak zmínili přednášející i možná rizika nanotechnologií.

„Rizika jsou v zásadě dvojího druhu. Tím prvním je překotný vývoj nových výrobků, využívajících princip fotokatalýzy, který vede k tomu, že se na trhu objevuje řada produktů, jejichž užitné vlastnosti jsou sice deklarovány výrobcem, avšak není možné objektivním a spolehlivým způsobem ověřit jejich pravdivost. Tím druhým jsou možné nežádoucí účinky těchto výrobků na zdraví a životní prostředí,“ uvedl ve svém příspěvku Jan Procházka a dále se zaměřil na představení prostředků a postupů, jak omezit tato rizika na přijatelnou míru s tím, aby míra rizika byla vždy v souladu s úrovní výsledků vědeckého bádání v daném oboru. Uvedl, že záměrem pořadatelských organizací je přispět k vytvoření systému usnadňujícího přístup nových výrobků na trh a poskytnout přitom potencionálním uživatelům spolehlivé a ověřené informace o jejich užitných vlastnostech zároveň se zárukou, že splňují požadavky technických norem a technických předpisů a nejsou nebezpečné ani pro zdraví ani pro životní prostředí.

„Z přednášek bych vyzdvihl zvláště zkoušení výrobků podle současných a připravovaných mezinárodních a evropských technických norem a také pokrok v obchodování s výrobky – zkušenosti výrobců z Evropy, z Asie, z dalších zemí a z České republiky a technické a právní předpoklady pro úspěšné obchodování s fotokatalytickými produkty. Zajímavé byly i prezentace v předsálí Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, kde mohly firmy představit své výrobky formou posterů, brožur a modelů,“ uvedl Ing. František Peterka, PhD., předseda vědeckého výboru ČSAF a ve svém příspěvku pak v závěru akce dodal: „Fotokatalytické technologie představují nové, rozvíjející se průmyslové odvětví. Mezi nejpokročilejší země v této oblasti patří vedle Japonska a řady západoevropských zemí také Česká republika. Uspořádání konference a její průběh považujeme za velký úspěch a krok správným směrem k využití fotokatalytické technologie v praxi. Sešli se zde vedoucí představitelé prakticky všech existujících fotokatalytických organizací sdružujících subjekty zabývající se jak výrobou a komercializací, tak výzkumem a vývojem fotokatalytických technologií. Poprvé jsme měli možnost v tak representativní sestavě diskutovat důležité otázky technické normalizace a certifikace fotokatalytických produktů s cílem přiblížit národní přístupy a definovat společné postupy, například pro zajištění imisních limitů, které budou platit od roku 2015. Fotokatalýza a likvidace imisí je velmi vhodným doplňkem k redukci emisí tradičními mechanismy.“

„Certifikace fotokatalytických produktů má velký význam i pro ochranu spotřebitele, protože, jak potvrdily některé přednášky přednesené na konferenci, i zkušenosti členů ČSAF, na trhu se objevuje celá řada nejen nefunkčních, ale také nebezpečných výrobků, které se zaštiťují testy, které nemají s fotokatalýzou nic společného. To ohrožuje spotřebitele, diskredituje kvalitní fotokatalytické produkty a poškozuje poctivé firmy. ČSAF chce ve spolupráci se zahraničními partnery urychlit postupy ustavení systému technické normalizace, který umožní certifikaci fotokatalytických produktů na českém trhu. Absence tohoto systému momentálně brání masovému využívání nové technologie. Ta přitom může významně pomáhat při čištění životního prostředí, obraně proti šíření nákaz a vzniku odolných kmenů nebezpečných bakterií, vytváření zdravějšího vnitřního prostředí v budovách a v mnoha dalších oblastech praxe,“ pokračoval Jan Procházka.

Ke konkrétním aplikacím v České republice patří například projekt, který se zaměřil na zlepšení stavu ovzduší na Ostravsku. Fotokatalytickým čistěním vzduchu a vody se věnuje například česká nanotechnologická firma Advanced Materials-JTJ. Výzkumy prováděné na Ostravsku Akademií věd ČR prokázaly jednoznačnou souvislost mezi zvýšenou nemocností rizikových skupin obyvatel a jejich vystavením nebezpečným látkám rozptýleným ve znečistěném ovzduší. Povrch vytvořený nátěry nejenom účinně čistí vzduch od škodlivin, alergenů a nepříjemných pachů, ale také účinně likviduje mikroorganismy včetně virů a bakterií působících závažná onemocnění.

„V letošním roce budou na Ostravsku chráněny před škodlivými látkami a přenosem infekcí děti v dalších mateřských školách (celkově již v deseti). Efekt nátěrů v Mateřské škole v Paskově je měřen Zdravotním ústavem v Ostravě. Měření prokázalo, že koncentrace mikroorganismů poklesla v ošetřených místnostech o 30 až 40 % a na zdech s nátěry nebyly zjištěny žádné mikroorganismy. Efekt nátěrů se projevil i ve snížení nemocnosti dětí. V únoru 2013 byl zjištěn průměr docházky ještě 13,2, ale již v březnu docházka dětí stoupla o 31,8 %. A to právě probíhala chřipková epidemie v kraji. Druhou mateřskou školou, v níž jsou na Ostravsku uplatněny FN nátěry je moderně vybavené předškolní zařízení Vysoké školy báňské – Technické univerzity v Ostravě,“ vysvětlil Jan Procházka.

Je nesporné, že díky vysoké antibakteriální účinnosti a schopnosti čistit vzduch nacházejí FN nátěry využití i v mnoha dalších oblastech. Jan Procházka dále uvádí aplikace v soukromé oční klinice GEMINI ve Zlíně a v Praze a také části interního oddělení Krajské nemocnice Kladno. Jeho společnost Advanced Materials-JTJ (AMJTJ) uskutečnila za poslední roky i celou řadu dalších aktivit. AMJTJ byl v USA udělen patent na proces výroby nanočástic TiO₂. Kromě široké škály využití nanočástic od fotokatalýzy až po kosmetiku, uplatnění patentovaného know-how výrazně snižuje náklady průmyslové výroby nano-TiO₂ a umožňuje použití fotokatalýzy pro ochranu životního prostředí, rozvoj nových aplikací pro dekontaminaci vzduchu, vody a půdy a jako náhražku některých pesticidů v zemědělství. Patentovaný proces představuje podle slov Jana Procházky přelomovou nízkonákladovou výrobu nanočástic TiO₂ vysoké kvality. Dalším úspěchem společnosti bylo udělení patentů chránících funkční nátěry FN v USA, Kanadě, Jižní Africe, Japonsku, Číně a Hong Kongu. Firma se letos podílela na řešení dvou mezinárodních výzkumných projektů. První z nich – AQUA-PULSE (www.aqua-pulse.org) se zabýval vývojem fotokatalytické technologie čistění vody s využitím UV LED světelných zdrojů. Projektu se kromě AMJTJ zúčastnily tři zahraniční vysoké školy: Technologisk Institute (Norsko), Cork Institute of Technology (Irsko), University of Ulster (Severní Irsko) a další dvě zahraniční firmy: Epi-Light, Irsko a Unik Filtersystems (Norsko). Společnost AMJTJ zajišťovala v projektu materiály pro vytvoření fotokatalytických povrchů v zařízeních pro čištění vody. Dalším výzkumným projektem, na kterém se AMJTJ podílí je „4G-PHOTOCAT“ (www.4g-photocat.eu). Účastní se ho jako člen konsorcia sedmi výzkumných a tří průmyslových partnerů z pěti zemí EU (Německo, Velká Británie, Česká republika, Polsko a Finsko) a dvou zemí ASEAN (Malajsie a Vietnam). Cílem projektu je vyvinout novou generaci nanotechnologických fotokatalytických zařízení pro sluncem poháněnou nízkonákladovou dekontaminaci vody od DDT, dioxinů a dalších nebezpečných látek. „Uplatnění výsledků projektu má mimořádný význam pro životní prostředí a zdraví lidí v asijských zemích, které se účastní projektu, ale také pro evropské účastníky, kterým otevírá dveře na zajímavý trh asijských zemí,“ upřesňuje Jan Procházka.

V závěrečném slovu na mezinárodní konferenci Photocatalysis Standardisation and Certification Assisting Commercialization se česká ČSAF zavázala, že po vzoru některých západoevropských měst, jako například Milán, Grenoble nebo Madrid, bude usilovat o co nejrychlejší vykročení z laboratoří a ověření účinnosti fotoaktivních povrchů pro snížení emisí toxických plynů do reálné praxe. Odborníci přítomní na konferenci se shodli na tom, že jedině tyto experimenty mohou dát jednoznačnou odpověď zodpovědným státním institucím na stále aktuálnější otázku o příspěvku fotoaktivních povrchů, tj. čištění světlem v reálném životě. Na tuto odpověď čeká nejenom město Ostrava, kde situace s kvalitou ovzduší vyžaduje použití všech dostupných prostředků k jejímu zlepšení, ale i MŽP, které fotokatalýzu může v krátké budoucnosti používat jako účinný nástroj pro likvidaci škodlivin. „ČSAF může na základě výsledků seriózního vědeckého testování potvrdit, že její členové mají ty nejúčinnější a patentované technologie použitelné pro čištění ovzduší na světě a považuje za nutné zavést dialog se všemi stranami a zajistit finance na tyto praktické zkoušky vyúsťující přímo do praxe,“ uvedl na závěr František Peterka.

Vědecký výbor konference a další informace
Předseda: Ing. František Peterka, PhD.
Místopředseda: Ing. Jiří Rathouský, CSc.
Organizační výbor
Předseda: Ing. Jan Procházka, PhD.
Místopředseda: Ing. Jiří Rathouský, CSc.
Česká společnost pro aplikovanou fotokatalýzu
www.fotokatalyza.org