V rámci úspěšného aplikovaného výzkumu se vědeckým týmům na ÚCHP podařilo přihlásit a získat přes 20 patentů. Další pateny, užitné vzory a prototypy jsou neustále vyvíjeny v rámci projektů aplikovaného výzkumu. Pro ilustraci úspěšných aktivit ÚCHP v aplikovaném výzkumu představujeme vybrané realizované výsledky aplikovaných projektů.

Výroba helicénů

Skupina pokročilých materiálu a organické chemie (GAMOS) řešila v rámci MPO projektu, ve spolupráci s průmyslovým partnerem, firmou Lach-Ner s.r.o., technologii produkce různých helicenů v multigramových množstvích. Vyvinutá technologie byla okamžitě implementována do výroby a heliceny jsou nyní distribuovány firmou Lach-Ner v rámci ČR a celého světa (http://www.lach-ner.com/heliceny/t-396/).

Recyklace luminoforů

V rámci výzkumu pokročilých recyklačních technologií byl navržen způsob chemické likvidace odpadních luminoforů z elektrotechnických zařízení. Kromě zneškodnění toxických složek jsou navíc získávány jako cenný vedlejší produkt oxid yttritý a oxid europitý.  Byla navržena a v podniku Safina Vestec,a.s. zkonstruována výrobní linka, na které je odpady s obsahem lantanoidů možno recyklovat. Výhledově se počítá s jejím využitím i pro přepracování permanentních magnetů nebo metalhydridových baterií. Výsledný proces byl oceněn organizací Business Leaders Forum udělením Ceny zdraví a bezpečného životního prostředí za rok 2006.

Snižování emisí CO₂ z bioplynových stanic

Projekt s ČEZ byl zaměřen na zvýšení potenciálu bioplynových stanic z hlediska jejich ukazatele ovlivňující tzv. Global warming potencial, tj. konkrétně se pokusit snížit obsah skleníkových plynů, emitovaných z výstupu kogenerační jednotky u bioplynové stanice. Řešení spočívalo v pilotním ověření možností záchytu části oxidu uhličitého mikrořasami typu Chlorella, kultivovanými v modelu fotobioreaktoru. Řasy byly po kultivaci a záchytu části oxidu uhličitého na výstupu ze systému poté recyklovány do fermentorů jako substrát. Získané poznatky lze využít pro rozhodování o praktické proveditelnosti tohoto způsobu v reálných podmínkách.

Elektrodifúzní diagnostické přístroje

Elektrodifúzní diagnostika (ED) je metoda využívající elektrochemickou techniku limitních difúzních proudů k hydrodynamickým měřením střihového napětí na stěně a rychlostí v proudu kapalin. V rámci ÚCHP byl navrhnut a zkonstruován unikátní přístroj měření včetně, ED sond vlastní konstrukce a řídicího software. Jedná se o automatizovaný potenciostat pro vícekanálová měření a to jak v konvenčních měřicích aparaturách tak i v mikroreaktorech. V současné době jsou tyto přístroje používány pro výzkum na francouzských univerzitách v Lyonu, Nantes, a La Rochelle.

Basamatikum

Dalším unikatním přístrojem navrženým a sestaveným na ÚCHP je aerosolový kombinovaný spektrometr Basamatikum 1.0TM, který umožňuje měření velikostního rozdělení aerosolových částic v rozmezí 20 nm – 20 µm. Jako výslednou veličinu udává početní koncentraci aerosolových částic v jednotlivých velikostních třídách (celkem 58). Přístroj umožňuje také automatické přepínání vstupního vzorku mezi dvěma odběrovými místy (např. vnitřní a venkovní prostředí). Celý přístroj se skládá ze dvou aerosolových spektrometrů (UFPM a APS), elektricky ovládaného kulového kohoutu, odběrové trasy s isokinetickým odběrem do obou spektrometrů a dvou vstupních vzorkovacích tras (viz. Obr. 1). Provoz celého přístroje, sběr a ukládání dat, kontrola přepínání mezi odběrovými trasami a uživatelské rozhraní je zajištěno pomocí LFCHA-made (Laboratoř chemie a fyziky aerosolů, Ústav Chemických Procesů AV ČR, v.v.i.) software v programovacím prostředí LabVIEW.

Schéma kombinovaného spektrometru Basamatikum 1.0

Recyklace odpadních PET lahví mikrovlnnou technologií

V současné době s rostoucí výrobou PET (polyethylentereftalát) obalů narůstají problémy s hromadícími se použitými obaly, zejména PET lahvemi. Většina odpadních netříděných PET obalů se likviduje spalováním v cementárnách a podobných zařízeních. Za účelem řešení problému hromadění zejména odpadních PET lahví na skládkách byla vyvinuta technologie založená na využití mikrovlnné energie. Tato unikátní recyklační technologie vznikla v rámci základního výzkumu a využívá mikrovlnnou energii k depolymeraci PET materiálů, jako jsou nejen netříděné odpadní PET lahve, ale i textilie, koberce a obecně materiály vyrobené z PET surovin, přičemž je výhodné, že PET lahve není třeba podle barvy před zpracováním třídit.
Depolymeračním procesem se získají 2 produkty ethylenglykol a kyselina tereftalová, které kondenzační reakcí poskytnou opět PET materiál. Výhodou mikrovlnné technologie je nízká energetická spotřeba a vysoká čistota produktů, řádově v ppm, nazývaná „Polymer Grade“ a značená též zkratkou PTA (purified terephthalic acid). Vývoj technologie trval 6 let a byla optimalizována na 280 l a úspěšně ověřena na 1000 l mikrovlnném reaktoru. Tato nová technologie je chráněna patentovými dokumenty jak v České republice (CZ299908), tak zahraničními patenty např. v Německu, Italii, Francii, Anglii a Číně, tj. v zemích, kde jsou největší výrobci PET lahví.
O využití výsledků výzkumu a možnost realizace technologie projevila zájem společnost NRT POLSKA Sp. z o.o., která v roce 2013 za spolupráce s ÚCHP dokončila testování technologie v poloprovozním měřítku. Společnost NRT POLSKA podepsala s ÚCHP smlouvu o prodeji patentu a plánuje zahájení výstavby závodu v Polsku v roce 2014. Mikrovlnná technologie recyklace PET lahví chemickým procesem nebyla ve světě dosud realizována a je českou prioritou.