Výzkumné programy
Výzkumná činnost MIC je rozdělena do třech výzkumných programů tak, aby byl zajištěn rychlejší přenos výsledků výzkumných a vývojových činností centra do reálných průmyslových aplikací.
Výzkumný program 1
VÝZKUM A VÝVOJ MEMBRÁN A MEMBRÁNOVÝCH MATERIÁLŮ
Zaměření programu:
- Vývoj a ověření nových a modifikovaných iontovýměnných heterogenních membrán pro elektromembránové procesy na bázi zlepšené nano- a mikro- struktury heterogenních polymerních membránových kompozitů pomocí povrchových modifikací těchto typů membrán nebo vývoje vícevrstvých systémů
- Vývoj a ověření technologie přípravy a výroby nových a modifikovaných iontovýměnných heterogenních membrán pro elektromembránové procesy
- Vytvoření znalostní databáze membrán pro tlakové membránové procesy a separace plynů včetně porovnání jejich technických a ekonomických parametrů
- Realizace výzkumu materiálů a membrán pro separaci plynů na bázi polymerních membrán, které budou směřovány do oblasti separace bioplynu a porovnání jejich vlastností s dostupnými materiály na světovém trhu
- Definice inženýrských standardů pro popis charakteristických a reologických vlastností iontovýměnných a bipolárních heterogenních membrán a dále charakteristických vlastností membrán pro tlakové membránové procesy s separace plynů
- Vývoj a implementace nových nebo optimalizovaných metod měření charakteristických a reologických vlastností heterogenních iontovýměnných a bipolárních membrán, charakteristických vlastností membrán pro tlakové membránové procesy a separace plynů do laboratoří centra
Výzkumný program 2
VÝZKUM MEMBRÁNOVÝCH MODULŮ, ZAŘÍZENÍ A MEMBRÁNOVÝCH PROCESŮ
Zaměření programu:
- Vývoj a implementace nových metodik charakterizace membránových modulů a membránových procesů do laboratoří centra včetně vývoje a implementace nových matematických modelů a SW pro jejich popis a navrhování s cílem systematizace a definice inženýrských standardů a možností objasnit relevantní fyzikálně chemické jevy
- Optimalizace stávajících elektro-membránových modulů z důvodu zlepšení jejich technických a ekonomických parametrů ve vazbě na typ membránového procesu a jeho technologický aplikační potenciál (např. hybridní procesy, moduly pro extrémní koncentrování, tubulární EPC cely apod.)
- Vývoj a validace nových membránových modulů pro elektromembránové procesy (např. s neobvyklou strukturou membránového svazku nebo pro možnost realizace iontových záměn tzv. methateze přímo v elektromembránovém svazku, s možností implementace bipolárních heterogenních membrán s potenciálem intenzifikace elektromembránových procesů, regulace pH bez přídavku chemikálií a vývoje nových technologií při zpracování kapalných systémů) a modulů pro plynové separace
- Vytvoření databáze komerčních membránových modulů tlakových membránových procesů a separace plynů včetně charakterizace jejich technických parametrů vhodných pro jejich efektivní použití v různých aplikačních segmentech
- Optimalizace stávajících nebo vývoj a validace nových laboratorních a pilotních membránových zařízení membránových procesů pro možnost charakterizace a validace membránových modulů a matematických modelů, provádění vědecké práce při vývoji membránových procesů nebo pro technologické i demonstrační pilotování v konkrétních aplikačních systémech
Výzkumný program 3
VÝZKUM MEMBRÁNOVÝCH TECHNOLOGIÍ A JEJICH APLIKACE
Zaměření programu:
- Výzkum a realizace membránových technologií s cílem aplikace následujících membránových procesů:
- Elektromembránové procesy (elektrodialýza v typových variantách procesu ED, ED(R) a ED-C, elektrodeionizace – EDI, elektrodialýza s bipolárními membránami – EDBM)
- Tlakové membránové procesy (reverzní osmóza – RO, nanofiltrace – NF, ultrafiltrace – UF, mikrofiltrace – MF)
- Membránová separace plynů – GMS
- Výzkum a realizace integrovaných membránových technologií s cílem dosažení možných energetických úspor, bezodpadových řešení s maximálním respektem k životnímu prostředí:
- Kombinovat různé typové membránové procesy v jedné technologii
- Integrovat různé typové procesy v jeden hybridní membránový proces
- Kombinovat klasické a membránové procesy se snahou vytvářet tzv. bezodpadové nebo máloodpadové technologie
- Výzkum a realizace membránových technologií ve dvou základních aplikačních segmentech:
- Membránová separace kapalin
- Membránová separace plynů
- Výzkum a realizace membránových technologií v segmentu vody pro energetický a chemický průmysl a ochranu životního prostředí
- Výzkum membránových technologií v potravinářství
- Výzkum aplikace membránových technologií ve farmacii a ostatních průmyslových odvětvích
- Výzkum v oblasti membránové separace plynů zahrnující zejména bioplyn, vzduch, vodík
