Projekt TwinVECTOR, financovaný v posledních třech letech Evropskou Unií, významně rozšířil český znalostní potenciál v oblasti výzkumu pokročilých baterií, jejich udržitelnosti a úrovně technických a ekonomických parametrů, a to také díky spolupráci v evropském prostoru. Partneři projektu TwinVECTOR pozvedli výzkumné a manažerské kapacity řešitelského týmu Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně (UTB) na excelentní úroveň a vytvořili novou mezinárodní síť, která umožnila multidisciplinárním projektovým týmům spolupracovat na technologiích baterií nové generace se zaměřením na jejich bezpečnost, udržitelnost a nákladovou efektivitu.
Toto úsilí vedlo mimo jiné k vývoji nových modifikovaných pevných polymerních elektrolytů pro baterie nové generace. V rámci projektu TwinVECTOR koordinovala Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně (UTB) partnery konsorcia z Rakouska (AIT Rakouský technologický institut), Německa (Karlsruhe Institute of Technology - KIT, Bavorská výzkumná aliance) a Finska ( VTT Technical Research Centre of Finland), což zlepšilo postavení UTB v hlavních evropských iniciativách, zefektivnilo evropská partnerství, připravilo cestu k novým mezinárodním výzkumným iniciativám a posílilo celkovou konkurenceschopnost Evropy v oblasti výzkumu baterií. Projekt TwinVECTOR, financovaný Evropskou unií, obdržel 1,3 milionu eur z rámcového programu Horizont Evropa.
Projekt EU TwinVECTOR se zaměřil na pozici UTB jako konkurenceschopného hráče v rámci Evropského výzkumného prostoru vytvořením sdíleného zdroje znalostí pro udržitelný vývoj baterií v celém jejich životním cyklu. Během trvání projektu byl prováděn multidisciplinární výzkum lithium-iontových baterií se zaměřením na zlepšení udržitelnosti, se zvláštním důrazem na bezpečnost a spolehlivost, jakož i na využití obnovitelných a biologických materiálů. Projekt kombinoval odborné znalosti v oblasti chemie, inženýrství a udržitelnosti s cílem řešit výzvy v celém životním cyklu baterií.
Inovace pro bezpečnější baterie a udržitelný design
V rámci projektu TwinVECTOR vyvinuli vědci z UTB nový modifikovaný pevný polymerní elektrolyt vyztužený bakteriální celulózou - přírodním materiálem, který zvyšuje stabilitu, bezpečnost a udržitelnost baterií. Na rozdíl od konvenčních elektrolytů, které jsou často hořlavými kapalinami, je tato pevná polymerní verze mechanicky pevná a nehořlavá. Přidání bakteriální celulózy vytváří jemnou síť nanovláken, která umožňuje rychlejší a efektivnější transport lithium-iontů, čímž se zlepšuje jak výkon, tak i životnost baterie.
Bakteriální celulózu lze udržitelně získávat a vyrábět z rostlinných zdrojů jako je jablečná šťáva. Rovněž vykazuje velký potenciál pro použití v oblasti ukládání obnovitelné energie.
Laboratorní testy prokázaly zlepšenou spolehlivost až do 4,1 V, což naznačuje, že materiál zůstává stabilní v rozsahu napětí používaném ve většině moderních lithium-iontových baterií. Souběžně projekt hodnotil dopady nového elektrolytu na životní prostředí prostřednictvím posouzení životního cyklu (LCA), přičemž mimo jiné zohledňoval emise skleníkových plynů a spotřebu energie. Kromě toho byly posuzovány technické a ekonomické parametry včetně budoucí škálovatelnosti.
Budování znalostí prostřednictvím evropské spolupráce
Projekt TwinVECTOR byl realizován díky financování z programu EU „Twinning", jehož cílem je posilovat institucionální spolupráci a podporovat výměnu osvědčených postupů mezi evropskými výzkumnými institucemi. Díky projektu se podařilo rozvinout intenzivní výměny mezi partnerskými organizacemi, posílit výzkumné profily vědců
na UTB a zároveň rozšířit odborné kompetence administrativních projektových pracovníků. TwinVECTOR se tak stal nejen platformou pro pokrok ve výzkumu, ale také klíčovým centrem pro networking, budování kapacit a navazování nových kontaktů v evropském prostoru. Partnerské instituce přispěly k jeho úspěchu několika různými způsoby:
-
BayFOR organizoval školení s vysokým dopadem (např. projektový management, psaní návrhů, mezikulturní komunikace, vztahy s veřejností) a akce zaměřené na navazování kontaktů, jako je brokerage akce Enterprise Europe Network Battery & Hydrogen, a bavorská roadshow propojující UTB s bavorským ekosystémem baterií a předními centry výzkumu a vývoje v oblasti baterií s cílem podpořit nadcházející spolupráci.
-
VTT posílila praktickou spolupráci prostřednictvím laboratorních výměn a individuálního mentoringu, včetně školení v sestavování bateriových článků a společného elektrochemického testování.
-
KIT prohloubil spolupráci prostřednictvím pravidelných výzkumných setkání, workshopů LCA a představil interaktivní divadelní formát, který spojuje vědce, inženýry a sociální výzkumníky, aby společně diskutovali o postupech udržitelnosti založených na životním cyklu baterií ve výzkumu.
-
AIT vedla workshopy technicko-ekonomického modelování a výměny výzkumníků, vypracovala společný plán vzdělávání pro posílení dlouhodobého rozvoje dovedností na UTB a hostila letní školu na téma technicko-ekonomického a obchodního modelování technologií skladování energie.
Tyto aktivity posílily viditelnost a zapojení UTB do významných evropských iniciativ, jako je Evropské partnerství pro baterie (BEPA), Evropská aliance pro energetický výzkum (EERA) a Partnerství pro přechod na čistou energii.
Prostřednictvím různých workshopů, školení a společných publikací vytvořil projekt další nové příležitosti pro začínající výzkumníky i administrativní projektové pracovníky. Nad rámec svého 3letého trvání si projekt kladl za cíl vytvořit trvalá partnerství a podmínky pro vznik nových budoucích evropských výzkumných iniciativ.
Česko posiluje výzkum baterií pro přechod Evropy na čistou energii
Jako jedna z tzv. „widening countries" EU má Česká republika značný potenciál pro rozvoj vlastního inovačního ekosystému. Díky projektu TwinVECTOR zlepšila Univerzita Tomáše Bati svou schopnost zapojovat se do mezinárodních výzkumných konsorcií a zviditelnila se v rámci Evropského výzkumného prostoru, čímž položila základy pro budoucí mezinárodní spolupráci. TwinVECTOR ukázal, že strategická partnerství a výměna znalostí mohou urychlit udržitelný vývoj bateriových technologií a posílit celkovou konkurenceschopnost Evropy v oblasti výzkumu baterií.
„TwinVECTOR je příběhem cílevědomosti, odhodlání a vytrvalosti - nejen ve výzkumu baterií, ale také v oblasti udržitelnosti a technických a ekonomických parametrů. Propojil nadšené výzkumníky, kteří se zasazují o rozvoj čisté energetické transformace Evropy," říká Dr. Viera Pechancová, koordinátorka projektu na Univerzitě Tomáše Bati ve Zlíně.
O projektu EU TwinVECTOR
Projekt TwinVECTOR (www.twinvector.eu ) byl zahájen 1. listopadu 2022 a trval do konce října 2025. Cílem projektu TwinVECTOR bylo rozšířit výzkumné a manažerské kapacity centra excelence Univerzity Tomáše Bati (UTB) ve Zlíně v České republice a posílit českou pozici ve výzkumu baterií. Projekt realizovala UTB společně se čtyřmi dalšími partnery z Německa, Rakouska a Finska. Projekt řídila Dr. Viera Pechancová, projektová manažerka a výzkumnice z UTB. EU projekt podpořila částkou 1,3 milionu EUR v rámci evropského rámcového programu pro výzkum a inovace „Horizon Europe".