Témata
Mikroskopická řasa rodu Haematococcus. (Zdroj: Flenexa)

Vědecký přístup v akvaponii

Symbióza chovu ryb a pěstování zeleniny v uzavřeném systému, takzvaná akvaponie, je v Česku na vzestupu. Aby byl byznys nejen rentabilní, ale taky maximálně ekologický, je potřeba vybalancovat v systému křehkou rovnováhu, která by svědčila jak rybám, tak rostlinám. S řešením teď přišli vědci z VUT v Brně a z Ústavu výzkumu globální změny AV ČR  (zkráceně CzechGlobe). S firmou Flenexa zmapovali tok živin v akvaponické farmě, navrhli model pro predikci chování systému a podle prvních laboratorních testů vytipovali řasy, které by měly pomoci high-tech farmaření zefektivnit. 

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama

Akvaponická farma firmy Flenexa v Přáslavicích u Olomouce vypadá jako ze sci-fi filmu: ve čtyřpatrovém podzemním bunkru bývalého vojenského areálu rostou pod umělým světlem saláty, jejichž kořínky jsou místo hlíny ve vodě, v nádržích plavou ryby. Flenexa se nicméně od běžných akvaponických farem liší. Kromě vlastního pěstování řeší tato technologická společnost vývoj inovativních zařízení, která dodává ostatním zájemcům o akvaponické farmaření. S výzkumem jim pomáhají i odborníci ze strojní fakulty VUT a Akademie věd, kteří s firmou spojili síly v rámci takzvaných inovačních voucherů. 

„První spolupráce se zaměřovala na analýzu toku hmoty a energie v akvaponickém procesu. Během tří měsíců jsme z farmy Flenexy odebrali a analyzovali desítky vzorků vody. Díky tomu se nám podařilo zmapovat tok živin, které putují primárně od ryb směrem k rostlinám, a také jsme vytvořili model, který umí simulovat, jak bude systém po nějaké změně vypadat. Laicky řečeno: jak se změní rovnováha systému, pokud například sklidím určité množství salátů,“ popisuje Vítězslav Máša z Ústavu procesního inženýrství strojní fakulty VUT v Brně. Na základě tohoto modelu nyní firma chystá software, který bude nabízet zákazníkům pro monitoring jejich akvaponických farem. 

Akvaponická farma firmy Flenexa. (Zdroj: Flenexa)

Druhým krokem bylo vyřešit, jak v systému nastolit rovnováhu živin. Tento úkol připadl vědcům z Ústavu výzkumu globální změny Akademie věd. „Našim cílem bylo navrhnout technologii, která by přebytečné živiny, zejména dusičnany, které se ve vodě hromadí, pomohla odstranit. Vybrali jsme a otestovali dva druhy řas a ukázalo se, že sloučeniny dusíku spotřebovávají velmi efektivně. Do budoucna proto zvažujeme do systému cirkulující akvaponické vody zapojit řasový bioreaktor. Ten si lze představit jako trubky nebo ploché akvárium, které se prosvěcuje a kde rostoucí řasy působí jako stabilizační prvek celého procesu,“ vysvětluje Kateřina Sukačová z CzechGlobe.

Michal Netolický z firmy Flenexa. (Zdroj: Flenexa)

Popsané snahy směřují k jakémusi ideálu akvaponického farmaření, kterým je maximálně efektivní a soběstačný systém, který by – při troše představivosti – mohl být cestou, jak produkovat potraviny ve ztížených podmínkách, například jako v tomto případě v podzemním bunkru. „Řasy plánujeme využít na udržování rovnováhy běhen změn osazení systému. Navíc jsou samy o sobě produktem, který chceme zkusit využít ke krmení ryb, čímž by se cyklus ještě více uzavřel. Naši snahu o maximálně nezávislé farmaření zatím omezuje třeba to, že musíme ryby krmit komerčně kupovaným krmivem. Současné výsledky, byť jsou povzbudivé, proto považujeme spíše za startovací bod, určitě nás čeká ještě další vývoj a spolupráce s odborníky,“ říká spolumajitel firmy Flenexa Michal Netolický.

Fotobioreaktor pro kultivaci řas provozovaný v Ústavu výzkumu globální změny AV ČR (Zdroj: VUT v Brně)

Se strojaři z VUT ostatně pracují ještě na jedné inovaci, a to speciálním pěstebním boxu pro hydroponii (tedy pěstování rostlin ve vodě, ale bez ryb), který by byl zcela soběstačný. Dnešní akvaponické 
a hydroponické farmy obvykle působí ve speciálně upravených prostorách, kde je instalováno vhodné osvětlení i vzduchotechnika. Nový pěstební box by si tohle všechno měl zařídit sám. „Plánujeme ho využít pro experimentální účely, protože chceme zdokumentovat hydroponické pěstební postupy pro další druhy zeleniny. V ideálním případě bychom jej chtěli i prodávat a boxy budou navržené tak, aby se daly stohovat třeba v prázdné skladovací hale vybavené jen regály. Boxy by byly zcela nezávislé a lidská obsluha by zajistila pouze sadbu a sklizení už vzrostlé zeleniny,“ dodává ke svojí vizi Netolický.


Zpracováno redakcí na základě podkladů VUT v Brně.

Firmy
Flenexa plus

Stabilní, ryze česká firma, založená v roce 2010. Zabývá se převážně energetikou, likvidací odpadů, CNC obráběním a strojní výrobou a v poslední době aktivně proniká do oblasti udržitelné produkce potravin hlavně formou aquaponie a hydroponie.

Základní myšlenkou managementu společnosti je rozvíjet ekologicky šetrná řešení, a to zejména v energetice, produkci potravin a v neposlední řadě využití druhotných surovin a likvidaci odpadů. Z toho důvodu společnost provozuje kompostárnu na likvidaci biologicky rozložitelných odpadů a několik ekologicky šetrných a obnovitelných energetických zdrojů, aquaponickou farmu a zařízení na regeneraci použitých odpadních olejů.

Myšlenky za podnikatelskými aktivitami nejsou jen ekonomické, ale společnost klade důraz na společenskou odpovědnost firemy jak k svému okolí tak k životnímu prostředí.

Číst dál
VUT v Brně, FSI

Fakulta strojního inženýrství je druhou nejstarší a druhou největší fakultou Vysokého učení technického v Brně. K otevření prvních strojírenských oborů došlo na vysoké škole v roce 1900. V minulosti byl na fakultě strojní vyučován také obor energetický, ze kterého později vznikla samostatná fakulta elektrotechniky. Sídlo fakulty je umístěno ve třetí nejvyšší budově v Brně v areálu kampusu Pod Palackého vrchem. V současné době na fakultě studuje více než 4 500 studentů.

Číst dál
Související články
Budoucnost v našich rukou

Skvost renesanční architektury – Martinický palác na Pražském Hradě – stojí bezpochyby za návštěvu kdykoli. Avšak o to více, koná-li se v jeho zdech zajímavá akce. K takovému souběhu došlo ve středu 22. června, kdy zde společnost Startup Disrupt uspořádala konferenci na nejaktuálnější možné téma – Sustainable Future. Jejím mediálním partnerem byl i časopis MM Průmyslové spektrum.

Kompozitní materiály z přírodních zdrojů

Veřejnost se stále více snaží být environmentálně odpovědnou. Ani napříč odvětvími průmyslu tomu není jinak. V oblasti kompozitních materiálů můžeme v posledních letech sledovat stále častější tendence využívat přírodní materiály jako náhradu konvenčních syntetických produktů. Roste poptávka po vláknech na rostlinné bázi (například vláknech ze lnu, konopí nebo sisalu) a tyto materiály získávají významný podíl na celkové produkci kompozitních výrobků.

Jak ušetřit za energie: Využijte odpadní teplo

Řada průmyslových provozů využívá různé technologie, při nichž vzniká velké množství odpadního tepla. Tato draze získaná energie často uniká bez užitku, například ve formě odvodu horkých spalin komínem. Na druhé straně teplo potřebujeme na ohřívání vody nebo na vytápění. K tomu, abychom unikající teplo zadrželi a využili je tam, kde je ho potřeba, slouží technologie zpětného získávání neboli rekuperace tepelné energie.

Související články
Energetická náročnost obráběcích strojů, část 3: Inteligentní technologie

Globální oteplování se stalo velmi diskutovaným tématem. I když bylo provedeno mnoho vědeckých studií a  napsáno neméně vědeckých článků, dosud se odborná komunita nesjednotila v celkovém názoru na globální změny klimatu. Smyslem předkládané trilogie článků není rozklíčovat současný stav a doporučit řešení, ale z pohledu konstrukce a provozu výrobních zařízení představit řešení firem, které primárně nehledí na byznys, ale na budoucnost naší planety.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Přínos vědců pro českou ekonomiku

Výzkumná a vědecká pracoviště jsou častými nositeli průlomových objevů a řešení. Jejich přínos pro konkurenceschopnost firem a národních ekonomik je neoddiskutovatelný. Jak si vede v této oblasti Akademie věd ČR, jak spolupracuje s průmyslovou sférou a kde vidí svou přidanou hodnotu? Na toto téma jsme diskutovali s předsedkyní AV ČR profesorkou Evou Zažímalovou.

Energetická náročnost obráběcích strojů, část 2: Vliv výrobních strojů

Globální oteplování se stalo velmi diskutovaným tématem. I když bylo provedeno mnoho vědeckých studií a napsáno neméně vědeckých článků, dosud se odborná komunita nesjednotila v celkovém názoru na globální změny klimatu. Navíc zde hrají roli politika a byznysové zájmy, a tak je velmi obtížné se ve všech, často protichůdných, informacích vyznat.

Jak ušetřit za energie: 10 kroků k vyšší efektivitě

Ačkoli se zdá, že největší vlna zdražování energií už začíná opadat, potřeba energetických úspor v průmyslu je stále velice naléhavá, a v příštích desetiletích tato naléhavost ještě poroste. Příčinou není jen rostoucí tlak na snižování finančních nákladů na výrobu, ale zejména nutnost omezovat její negativní dopady na životní prostředí, a to při očekávaném zvyšování celkové produkce. Abychom si zajistili udržitelný rozvoj, musíme už nyní hledat možnosti, jak zvýšit energetickou účinnost výroby, a těchto možností využívat.

Energetická náročnost obráběcích strojů, část 1: Obecný úvod do problematiky

Globální oteplování se stalo velmi diskutovaným tématem. I když bylo provedeno mnoho vědeckých studií a napsáno neméně vědeckých článků, dosud se odborná komunita nesjednotila v celkovém názoru na globální změny klimatu. Navíc zde hraje roli politika a byznysové zájmy a tak je velmi obtížné se ve všech, často protichůdných, informacích vyznat.

Ocelové město a CO2

Co Jules Verne nemohl tušit… Nebo mohl? Zlého profesora nechává umřít na zadušení kysličníkem uhličitým…

Současné ceny energií jsou pro firmy likvidační

Pavel Janeček působí v energetice celý svůj profesní život. S redakcí MM Průmyslového spektra se podělil o své dlouholeté zkušenosti z plynárenského byznysu a o názory na řešení energetické krize v České republice. Navrhuje konkrétní východiska a apeluje na rychlé jednání české vlády.

MM Podcast: Glosa - Dědici evropské historie

Evropa se během relativně krátké doby proměnila z technologicky, ekonomicky i vojensky nejrozvinutějšího regionu planety v turistický skanzen s otevřeným zbytnělým sociálním systémem, na který se snaží napojit vlny přicházejících z celého světa.

Ochutnávka podzimního veletrhu K 2022

Blíží se říjnový termín největšího mezinárodního plastikářského a gumárenského veletrhu K, který se bude letos opět konat na düsseldorfském výstavišti. Firmy z oboru již pilně připravují svoje expozice a některé z nich pořádají tiskové konference, aby odborné veřejnosti napověděly, jaké novinky budou na veletrhu představovat. My jsme navštívili společnou konferenci tří rakouských firem – Borealis, Engel a Erema Group.

MM Podcast: Glosa - Hra o energii o třech dějstvích

Mysleme na to, že Evropa je nyní blíže okamžiku bodu zvratu, protože již několik let trvající trend postupného poklesu konkurenceschopnosti tohoto regionu se dostane do ještě strmější trajektorie. Toto obrovské riziko zde reálně hrozí, a pokud na něj nebudeme reagovat a věnovat se jeho řešení, hrozí nám obrovské sociální problémy, které jsme zde za posledních několik desetiletí neřešili. A válka na Ukrajině, která není jeho prvotní příčinou, tento trend dále eskaluje.

MM Podcast: Glosa - Green Deal je mrtev, ať žije Green Deal!

V rámci tzv. Zelené dohody přijala Evropská komise návrhy na uzpůsobení své politiky v otázkách klimatu, energetiky, dopravy a zdanění, tak aby se státy mohly podílet na snižování emisí skleníkových plynů do roku 2030 alespoň o 55 % ve srovnání s rokem 1990. Komise plánovala do roku 2050 vytvořit z Evropy první klimaticky neutrální kontinent. Vše ale bylo postaveno na dodávkách ruského plynu. S ohledem na eskalaci studené války a nestabilitu dodávek ropy a zemního plynu na Green Deal ve stávající podobě zapomeňme. Vracíme se k pálení uhlí, mazutu a kdoví čeho ještě...

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit