Řešené projekty

Na ústavu spolupracujeme na řadě národních i mezinárodních projektů, několik vybraných je uvedeno níže.

COOPOL

V únoru 2015 skončil tříletý evropský projekt COOPOL (Control and Real-Time Optimization of Intensive Polymerization Processes) jako spolupráce 8 akademických a firemních partnerů z Německa, Anglie, Norska a ČR. Partnery byly mj. University of Cambridge, BASF, RWTH Aachen, Cybernetica, University of Warwick a University of Hamburg. Podle předběžného hodnocení je projekt COOPOL považován za jeden z nejúspěšnějších evropských projektů. Cílem projektu bylo vyvinout robustní modely, nástroje regulace a on-line senzory a aplikovat je pro intenzifikaci jak stávajících průmyslových procesů, tak i nově vyvíjených „chytrých procesů“ (anglicky `smart-scale processes’). ÚCHI VŠCHT Praha k projektu přispěl klíčovými aktivitami: vývojem modelů polo-vsádkového emulzního polymeračního reaktoru a `smart-scale’ reaktoru, návrhem robustních a levných on-line senzorů a modelem dynamiky koagulace emulze. Jedním z výstupů projektu je první průmyslová instalace systému pro on-line řízení a on-line optimalizaci polo-vsádkových polymeračních procesů. Emulzní polymerace produkují produkty s vysokou přidanou hodnotou, například nátěrové hmoty a povlaky. Poptávka po těchto produktech rychle roste.

MODENA

Probíhající evropský projekt v oblasti nanotechnologií MODENA (Modelling of Morphology Development of Micro- and Nano Structures) je spoluprací 10 akademických a firemních partnerů z Německa, Itálie, Norska, Holandska, Anglie, Španělska a ČR. Partnery jsou mj. BASF, Norwegian University of Science and Technology (NTNU), Universität Stuttgart, Technische Universiteit Eindhoven, University of Trieste, Wikki, a DIN Deutches Institut für Normung e. V. Cílem projektu je sjednotit dosud roztříštěné úsilí evropských partnerů v oblasti matematického modelování, zkoordinovat toto úsilí do životaschopného rámce (který se po skončení projektu obejde bez dotací) a demonstrovat řešení extrémně obtížných problémů, na které nestačí izolované dovednosti žádného z partnerů. Projekt MODENA tak kombinuje modelování od úrovně kvantově-chemických výpočtů, přes modelování nástroji molekulární dynamiky a materiálových věd až po makroskopické modelování dynamiky tekutin a celých procesů. Užitečnost vyvinutého softwarového rámce bude demonstrována na příkladu návrhu nových nanokompozitních polyuretanových materiálů a polyuretanové pěny s lepšími tepelně-izolačními vlastnostmi. ÚCHI VŠCHT Praha k projektu přispívá řadou klíčových aktivit: mesoskopickým modelováním utvářením morfologie polyuretanových pěn, počítačovou optimalizací tepelně-izolačních vlastností pěn, vizualizací a statistickým popisem morfologie pěn a řadou experimentů pro odhad základních parametrů modelů. Segment trhu v oblasti polyuretanových pěn a termoplastických polyuretanů je zdravý a rychle rostoucí.

RECOBA

Projekt RECOBA (Cross-sectorial Real Time Sensing, Advanced Control and Optimization of Batch Processes, Saving Energy and Raw Materials) je spoluprací 10 partnerů z Německa, Norska, Anglie, Španělska, Polska a ČR, např. BASF, ThyssenKrupp, University of Cambridge, RWTH Aachen, ELKEM AS Technology a další. Projekt reaguje na politické zadání k orientaci výzkumu tak, aby výsledky přinášely nejen excelenci ve vědě, ale současně také konkurenční výhodu pro evropské firmy. Řešení vzniklá jako výsledek výzkumu nemají být úzce specializovaná, ale využitelná ve více průmyslových sektorech. Projekt RECOBA na základě současného pokroku v oblastech senzorů, modelování a automatizace vyvíjí nové paradigma pro návrh a provozování vsádkových procesů s cílem snížení jejich energetické a surovinové náročnosti při zachování či zlepšení požadované kvality produktů a minimalizaci nákladů. Toto nové paradigma bude demonstrováno v průmyslových sektorech polymerů, oceli a křemíku. Jedná se tak o jeden z ambiciózních „vlajkových projektů“ Horizon 2020. ÚCHI VŠCHT Praha k projektu přispěje novými procesními modely, zpracováním dat z několika typů pokročilých senzorů, základním výzkumem ulpívání polymerů na stěnách zařízení a modelováním morfologie polymerních částic v emulzích na nanoměřítku.