Nápady a objevy

27. července 2017

Díky speciálnímu filtru z nanovláken mohou v Tanzanii čistit vodu

Vojtěch Kundrát se vydal do Afriky otestovat svůj vynález – filtr z nanovláken | Autor: archiv Vojtěcha Kundráta

Vojtěch Kundrát působí na Fakultě chemické ve výzkumné skupině profesorky Márové, která je známá především díky biotechnologii Hydal – ekologickému plastu vyrobenému z použitého fritovacího oleje. Mladý chemik tuto technologii zkoumal dál a přišel na to, že by se polymer získaný působením bakterií dal využít i jinak. Nyní ho testuje v podobě nanovláken ve filtrech na vodu ve vesnici v Tanzanii a společně s farářem z brněnských Řečkovic založili zájmový spolek Ifakara, který tyto aktivity zastřešuje.

Co Vás vedlo k tomu, že jste se zabýval právě čištěním vody?
To byla náhoda. Setkal jsem se totiž s řečkovickým farářem Kotíkem a když slyšel o mé práci a o tom, že by technologie zvládla filtrovat vodu, tak mi nabídl, abych s ním odjel do Tanzanie, kam jezdí pomáhat místnímu faráři. Nabídku jsem přijal a vzal s sebou i analytickou výbavu na testování vody. Povedlo se nám na místě nainstalovat tři filtrační zařízení. Technologie samozřejmě není úplně dokonalá, nedokáže totiž odfiltrovat viry. Takové technologie jsou pak výrazně dražší a pro místní nedostupné.

Vymyslel jste filtr, jehož pomocí lze čistit vodu. Na jakém principu funguje?
Základ tvoří polymer Hydal, který lze získat pomocí bakterií z oleje. Několik let jsem se zabýval tím, jak ho zvláknit, což není tak jednoduché. To se mi podařilo pomocí metody electrospinningu a objevení správného rozpouštědla, díky kterému získáme malé průměry vláken. Na to máme momentálně podaný patent. Celý proces, než technologii někdo koupí a převede do komerční sféry, je poměrně zdlouhavý a nejistý, a tak jsem se rozhodl ji otestovat v praxi sám, proto jsem využil šanci instalovat filtry s nanovlákny PHB (polyhydroxybutyrát neboli Hydal, pozn. red.) v Tanzanii.

Díky filtru mají nyní lidé v Mpanze čistou vodu | Autor: archiv Vojtěcha KundrátaJak filtr vypadá?
Je to vlastně netkaná textilie, která je podobná geotextilii, která se používá na zahradách, jen s daleko menším průměrem vláken. Ta jsou ještě laminována s další podpůrnou tkaninou. Celá membrána se poté ještě hydrofilizuje, tedy upravuje tak, aby voda lépe protékala membránou.

Jaký byl stav vody v Tanzanii z pohledu chemika, když jste dojel na místo?
V afrických vesnicích se voda bere ze studní nebo řek, neexistují zde klasické vodovody. Pokud čerpají vodu z řeky, tak bývá zakalená a mohou v ní být zárodky bakterií. Chemicky je ale taková voda čistá, protože v ní nejsou žádné chemické látky z hnojiv apod., neboť je nepoužívají. Voda ze studní je na tom hůř, bývá více špinavá a vyplavují se do ní kaly ze špatně vypálených cihel.

Jak probíhalo vaše působení ve vesnici Mpanga?
V místě, kde jsme byli, brali lidé vodu z řeky pomocí čerpadla na solární pohon. Tuto technologii tam dovezli lidé při předchozích výpravách. Voda se přečerpávala do vesnice na kopec do kovových zásobníků a samospádem se rozváděla plastovým potrubím do vesnice na dvě stanice. Na jejich koncích jsem nainstaloval rozdvojku na běžnou a pitnou vodu s filtrem. Původní účel výpravy byla ale stavba střechy pro novou střední školu, na které se kluci neuvěřitelným způsobem namakali. Možnost vzdělání a vzdělání samotné je dle mého názoru nejlepším prostředkem, jak v konečném důsledku zajistit všem pitnou vodu.

Jaké ohlasy měl filtr u místních lidí?
Určitě byli vděční. Když jsem nainstaloval ve stanicích odbočky a z jednoho kohoutku tekla kalná a z druhého čistá voda, tak to děti velmi zajímalo a divily se, co to je.

Máte představu, jak dlouho filtr vydrží?
Je potřeba výdrž otestovat, zejména pak v tamních podmínkách. Membránu bude nutné časem pročistit, na což by se mohlo využít chemické čištění – speciální roztok na promytí membrány.

Vojtěch Kundrát musel nejdříve analyzovat vzorky z místních zdrojů vody | Autor: archiv Vojtěcha Kundráta

Je šance, že se filtr rozšíří i do dalších oblastí Afriky?
Mám v plánu se domluvit s farářem v Ifagaře a vyzkoušet ho i tam. V únoru budeme navíc filtr instalovat také ve vesnici Ngalimila, která je poblíž Mpanzy. Tam mají lidé sice poměrně dobré zásoby podzemní vody, ale jejich studny jsou dvoumetrové díry v zemi bez zdění. Do vody se tak dostává spousta nečistot z okolí.

Je zde ještě prostor pro nějaká vylepšení?
PHB je hydrofobní polymer, takže se musí upravovat pomocí plazmy. Momentálně hledám nové přístupy, které by to zvládly stejně, ale levněji. Je tam také prostor pro výzkum – další metody jak chemických úprav, mechanických zpevnění, antivirotických zlepšení a podobně. Co se týká zlepšení misionářské situace, tak tam je to rovněž velmi široké. V únoru plánujeme vykopat přiříční studně a vybavit chemické laboratoře pro nově budovanou střední školu.

Vstoupit do fotogalerie

(kah)

Tématastudenti Fakulta chemická věda