V Brně se v pondělí rozdávaly ceny České hlavičky za nejlepší vědecké práce středoškoláků. INTENTIO „Udržitelný rozvoj“, cenu Univerzity Karlovy, získali tři spolužáci z Wichterlova gymnázia Ostrava-Poruba. Cenu MFF UK, UNIVERSUM „Člověk a exaktní vědy“, obdržel Vít Perkner ze Střední ScioŠkoly Žižkov v Praze.
Ceny pro mladé české „vědce“ se udělovaly v šesti kategoriích. INTENTIO „Udržitelný rozvoj“, cenu Univerzity Karlovy získali Martin Obšil, David Orlík a Jonáš Tomešek za práci Bioplynem k vodíku, aneb Využití anaerobní digesce pro výrobu zeleného vodíku pomocí pyrolýzy methanu. Studentský tým se zaměřil na teoretický vývoj technologie na výrobu bezemisního vodíku. „Současná ekologická produkce ve formě elektrolýzy se potýká s mnoha problémy, mezi které se řadí hlavně vysoká spotřeba vody a přílišná cenová nákladnost. Pokusili jsme se tyto problémy vyřešit,“ říká jeden ze spoluautorů Martin Obšil. „Jedná se o kombinaci dvou již existujících principů: bioplynové stanice a pyrolýzy methanu,“ doplňuje ho spolužák David Orlík. „Bioplynová stanice umožňuje rozklad bioodpadu na bioplyn. Ten je následně pročištěn na vysoce kvalitní biomethan, který má potenciálně vyšší podíl složky methanu než běžně užívaný zemní plyn. Biomethan této kvality se následně za vysokých teplot rozkládá na vodík a saze, se kterými se dá nadále pracovat. Takto vyrobený vodík je dále využitelný primárně v chemickém či hutním průmyslu, kde se doposud většinou využívá vodík z neekologických zdrojů,“ vysvětluje třetí laureát ceny INTENTIO Jonáš Tomešek.
Laureáti ceny INTENTIO (zleva) Martin Obšil, David Orlík, Jonáš Tomešek.
Podle porotců Českých hlaviček je tato práce unikátní tím, že celý proces zabraňuje vypouštění velkého množství skleníkových plynů do ovzduší. „Při srovnání s bioplynovou stanicí zjistíme, že implementace takovéhoto systému by zabránila vypuštění 5,2 kt CO₂ ekvivalentu za rok. To jsou roční emise 1300 aut. Potenciální implementace tohoto systému by tak znamenala vznik nového bezemisního zdroje vodíku s nízkou výrobní cenou, což by mohlo vést k nahrazení neekologických zdrojů v průmyslu,“ říkají organizátoři Českých hlaviček.
UNIVERSUM „Člověk a exaktní vědy“, cena Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy, se uděluje za experimentální či teoretické práce, studie a projekty v oblasti fyziky nebo matematiky s přesahem k možným aplikacím. Jejím letošním laureátem je Vít Perkner ze Střední ScioŠkoly Žižkov v Praze za práci Korelace modelů gravitačního pole Měsíce GL1500E a RFM_2519. „Tématem mé práce bylo zkoumat podobnost dvou různých modelů gravitačního pole Měsíce a následné vyvození modelu hustoty měsíční kůry. Gravitační pole Měsíce je totiž vhodným nástrojem ke studiu impaktních kráterů, rozhraní kůry a pláště nebo hledání nerostného bohatství. Dále nám tyto poznatky přinášejí informace o tepelném vývoji Měsíce a sluneční soustavy. Uplatnit se mohou například v rámci programu NASA Artemis, kde hraje gravitace jednu z klíčových rolí,“ shrnuje oceněný středoškolák Vít Perkner.
Cenu UNIVERSUM získal Vít Perkner. Slavnostní vyhlášení moderoval již tradičně Daniel Stach (vpravo).
Laureáti ceny INTENTIO budou žádat o patent
Cesta k výhře v soutěži České hlavičky byla pro tři studenty z ostravského gymnázia celkem dlouhá a lemovaná názory i oceněními odborníků na tuto problematiku z řady českých institucí. Původní myšlenkou výroby bezemisního vodíku zaujali nejprve porotu Energetické olympidády i pracovníky z Ministerstva průmyslu a obchodu ČR. Nápad přihlásit se do Českých hlaviček jim pak posvětil Svaz průmyslu a dopravy. „Nejtěžší byla práce s daty, která pochází z externích zdrojů a bylo potřeba vybírat ta nejvěrohodnější a pečlivě je ověřovat,“ shodují se tři studenti Jonáš Tomešek, Martin Obšil a David Orlík (na fotce níže zleva), kteří zvítězili v kategorii Udržitelný rozvoj a získali cenu INTENTIO Univerzity Karlovy za práci zabraňující vypouštění velkého množství skleníkových plynů do ovzduší.
Na jaké střední škole studujete? Máte blízko k přírodním vědám?
Martin Obšil: Studujeme na Wichterlově gymnáziu v Ostravě-Porubě, které je všeobecně zaměřené, ale s důrazem právě na přírodní vědy. Tato specializace vytváří prostředí, které nás motivuje k prohlubování znalostí i účasti na různých mimoškolních aktivitách. Proto jsme se rozhodli zapojit do soutěže České hlavičky.
David Orlík: Významně nás k tomu povzbudil i náš mentor a učitel fyziky, Antonín Balnar.
Kde se vzala myšlenka na téma výroby zeleného vodíku?
David Orlík: Náš projekt původně vznikl jako soutěžní práce pro finálové kolo Energetické olympiády, kde jsme obsadili třetí místo. Poté zůstal nějakou dobu v pozadí. K projektu jsme se znovu vrátili, když nás oslovili odborníci z Ministerstva průmyslu a obchodu ČR s tím, že je náš nápad zaujal a rádi by se o něm dozvěděli více. Díky jejich zpětné vazbě jsme se rozhodli zapojit do soutěže Středoškolská odborná činnost (SOČ), kde jsme se probojovali až do celonárodního kola. Zde jsme byli vyřazeni kvůli přílišné mezioborovosti naší práce.
Jonáš Tomešek: Přesto jsme se nenechali odradit a pokračovali jsme v rozvíjení naší vize. Projekt jsme dále prezentovali například před představenstvem Vodíkového klastru Moravskoslezského kraje (sdružuje zástupce kraje, univerzit i firem za účelem vytvořit fungující ekonomický systém výrobního a distribučního řetězce vodíku – pozn. red.), odborníky v Centru energetických a environmentálních technologií Vysoké školy báňské a na jednání Svazu průmyslu a dopravy. Právě se Svazem průmyslu a dopravy jsme nakonec koordinovali naši nominaci do soutěže České hlavičky.
Jak celý proces vývoje práce probíhal a jaká byla organizace?
Jonáš Tomešek: Vznikal velmi spontánně. Do soutěže SOČ jsme se přihlásili zhruba měsíc před termínem pro odevzdání práce, což znamenalo, že jsme museli věnovat projektu většinu svého volného času. To, na čem někteří pracují téměř rok, jsme zvládli během zlomku této doby. Pravidelně jsme se setkávali, sdíleli nápady a myšlenky, koordinovali další kroky a rozdělovali si jednotlivé úkoly. Většinu hmatatelné práce jsme nicméně odvedli doma od počítače. Po dokončení práce jsme ji konzultovali s odborníky, jejichž cenné poznatky a rady nám pomohly celý projekt finalizovat.
Co bylo nejtěžší?
Martin Obšil: Bezesporu práce s daty.
David Orlík: Vzhledem k tomu, že se pohybujeme převážně v teoretické sféře, většina našich vstupních dat pochází z externích zdrojů.
Jonáš Tomešek: Mezi těmito zdroji jsme museli pečlivě vybírat ty nejvěrohodnější a následně je dále ověřovat. Samotný koncept projektu nám práci nijak neusnadňoval. Produkce bioplynové stanice totiž závisí nejen na složení biomasy, které je samo o sobě velmi proměnlivé, a teplotě fermentoru, ale i na dalších podmínkách. Ve výsledku jsme tak měli k dispozici mnoho neurčitých dat, ze kterých jsme museli sestavit konkrétní výstup. Celý proces byl proto doprovázen různými průměry a možnými odchylkami, které přispěly k co největší přesnosti naší práce.
Jaké jsou vaše další plány? Zkusíte vaši teorii nabídnout nějaké firmě?
David Orlík: Rozhodně nemáme v úmyslu od projektu upustit. Jak nám již potvrdilo mnoho odborníků, má značný potenciál pro další rozvoj a praktické uplatnění.
Jonáš Tomešek: Nicméně náklady na jeho realizaci jsou natolik vysoké, že jsme se rozhodli jako první krok zajistit naše duševní vlastnictví prostřednictvím oficiálního patentu, který se momentálně snažíme získat. Po jeho obdržení, pokud vše půjde podle plánu, budeme usilovat o spolupráci s různými firmami.
Plánujete studovat obor, v němž svůj zájem a dosavadní dovednosti z této oblasti budete dále rozvíjet? Na jakou vysokou školu byste rádi šli?
David Orlík: Já a Jonáš plánujeme nastoupit na ČVUT v Praze, kde se budeme věnovat oboru elektrotechnik, energetika a management.
Jonáš Tomešek: Tímto způsobem budeme moci dále rozvíjet své dovednosti a znalosti úzce spojené s naším projektem. Zde se určitě budou hodit i praktické zkušenosti, dovednosti a kontakty, které jsme již získali.
Martin Obšil: Já zamířím také do Prahy, avšak místo ČVUT jsem rozhodl pro Univerzitu Karlovu, kde budu studovat ekologickou a evoluční biologii.
Co vám práce na tomto projektu dala?
Jonáš Tomešek: Naučili jsme se pracovat pod tlakem, efektivně si rozdělovat úkoly a koordinovat naši spolupráci v časově náročných podmínkách. Konzultace s odborníky a prezentace před různými komisemi nám nejen prohloubily znalosti v oblasti energetiky a průmyslu, ale také nás výrazně posunuly v umění vystupovat před lidmi.
Martin Obšil: Myslím, že jsme celkem získali sebevědomí a schopnost srozumitelně prezentovat naše myšlenky a nápady širšímu publiku. Navíc jsme díky spolupráci s průmyslovými partnery získali unikátní pohled zevnitř na fungování byznysu, což nám poskytlo lepší pochopení toho, jak lze naše vědecké a technické poznatky uvést do praxe.
David Orlík: Celkově bych řekl, že nás tato zkušenost naučila, jak důležité je vytrvat a nevzdávat se, a ukázala nám, jak využít interdisciplinárního přístupu k řešení komplexních problémů.
