Klimatické Změny a Projekty ČVUT

České vysoké učení technické v Praze (ČVUT) se aktivně zapojuje do řešení problematiky klimatických změn prostřednictvím řady výzkumných projektů. Tyto projekty se zaměřují na různé aspekty, od vodního hospodářství a sucha po snižování emisí CO2 v průmyslu a adaptaci krajiny na nové klimatické podmínky.

Výzkumné Centrum "Voda" a Adaptace na Klimatické Změny

Cílem projektu, realizovaného pomocí činností výzkumného centra „Voda“, je přispět k lepšímu poznání v oblastech:

• Budoucích požadavků na vodu v podmínkách a)změny klimatu i b)touto změnou vyvolaných modifikací společnosti.
• Porovnání budoucích požadavků na vodu s množstvím disponibilní vody ovlivněným klimatickou změnou a určení deficitních území.
• Vlivu klimatické změny na ekosystémy, vlivu pokračujícího antropogenního ovlivnění vodního a na vodu vázaného prostředí.
• Vstupů, množství, cest a vlivu znečištění v aktuálních ukazatelích způsobujících nedosažení dobrého stavu vod.
• Snižování množství a míry znečištění v průmyslových odpadních vodách.

Pomocí nových poznatků, zjištěných v rámci činnosti centra a pomocí jejich šíření bude možné přispět k větší resilienci společnosti následujícími způsoby:

• Přípravou adaptačních i mitigačních opatření, posouzením jejich účinnosti a to jednotlivě, v rámci jejich soustav i v rámci zapojení více jejich druhů.
• Optimalizací jejich návrhu z hlediska jejich účinnosti i ekonomické efektivnosti.
• Zlepšením, případně alespoň zachováním dobrého stavu složek životního prostředí v podmínkách změny klimatu.

Projekt zajistí řešení aktuálních dlouhodobých výzkumných úkolů, které vyžadují potřebný čas a kapacity. Projekt je zaměřen zvláště na Specifický cíl 1 Programu, tj. zejména na problematiku vodního hospodářství, sucha, zmírňování jeho dopadů na lidská sídla, přírodu a zásobování obyvatelstva vodou. Klade si za cíl, stát se ve své oblasti významným příspěvkem pro vytvoření klimatického balíčku ČR. Věnuje se také ovšem i problematice povodní a to právě se zaměřením na aspekty ovlivnění povodní změnou klimatu.

Cílem Projektu je také přispět k naplnění a aktualizaci základních koncepcí na úrovni státu i regionů, zejména Strategie přizpůsobení se změně klimatu, Koncepce ochrany před následky sucha, Národních plánů povodí a Plánů pro zvládání povodňových rizik.

Čtěte také: Klimatické podmínky

Nový Bakalářský Program "Stavby, Krajina a Životní Prostředí"

Cílem tříletého bakalářského studijního programu „Stavby, krajina a životní prostředí“, jenž se otevírá na Fakultě stavební ČVUT v Praze v akademickém roce 2026/2027, je připravit odborníky, kteří dokážou propojit stavebně-technické disciplíny s územním plánováním a přírodními procesy. Studenti se v něm naučí navrhovat technická řešení a opatření v urbanizovaném prostředí i v krajině, a to s ohledem na změnu klimatu a udržitelný rozvoj. Hlásit se do něj lze od 1. ledna 2026. Program Stavby, krajina a životní prostředí je koncipován jako interdisciplinární v oblastech Architektura a urbanismus a Stavebnictví.

Díky tomu jeho absolventi získají vzdělání systematicky integrující techniku a přírodní vědy, zaměřené na spoluvytváření řešení směřujících k udržitelné budoucnosti a ke kultivaci krajiny a měst. V prvním ročníku studenti získají společný stavebně-technický základ, od druhého ročníku si podle zvolených předmětů vybírají zaměření. Rozhodnout se mohou mezi Krajinou a Životním prostředím. Zaměření Krajina je orientováno na začlenění inženýrských staveb do krajiny a přírodního prostředí.

Projekt BIBOB: Bobři a Adaptace Krajiny

Hodnotit, jak bobři přispívají k adaptaci krajiny na klimatickou změnu, bude nový projekt českých vědců ve spolupráci s německými experty. Vypracují mimo jiné doporučení pro obce, jak přistupovat k hrázím, kterými bobři proměňují menší toky. Na projektu s názvem BIBOB se podílí České vysoké učení technické v Praze (ČVUT), nezisková organizace Alka Wildlife a Česká zemědělská univerzita (ČZU).

Podle Tomáše Dostála z Fakulty stavební ČVUT bobří hráze pomáhají zadržovat vodu v krajině nad povrchem i pod ním a rovnoměrněji ji pak uvolňovat do vodních toků, čímž zmírňují následky povodní i sucha. Avšak činnost bobrů je pro úřady a obce spojena s výzvami, protože bobři mohou způsobovat lokální záplavy nebo narušit břehy toků svými norami. V současné době chybí obcím a orgánům ochrany přírody jasné informace a argumenty pro kvalifikovaná rozhodnutí, zda mají být bobří hráze zachovány, nebo zda je třeba do bobřích staveb zasáhnout.

Cíl projektu: Odolnost krajiny a ekosystémů vůči změně klimatu závisí do značné míry na tom, jak reagují na extrémně kolísající přísun vody. Příhraniční oblast mezi Saskem a Českou republikou je obzvláště postižena environmentálními riziky vyplývajícími z povodní a sucha (časté záplavy, odumírání lesů, lesní požáry). Činnost bobrů může vést k vyrovnání vodní bilance, zvýšení biodiverzity, a tím i ke zvýšení odolnosti regionu vůči klimatickým změnám. Vedle pozitivních účinků (např. renaturalizace vodních toků, zvýšení retence) je třeba brát v úvahu i účinky negativní (např. podemílání, nežádoucí záplavy). Specifickou vlastností bobra je jeho snaha o vytváření příznivého životního prostředí budováním hrází ve vodních tocích. Tím se mění hydraulické, hydrologické a ekologické podmínky jak nad hrázemi, tak pod nimi. Zda a za jakých podmínek jsou tyto změny významné pro regionální poměry povrchových a podzemních vod, není dosud jasné. V důsledku toho nemají místní úřady i vodohospodářské a ekologické orgány k dispozici spolehlivé podklady pro rozhodování a argumentaci, zda mají být bobří hráze na vodním toku ponechány, nebo zda jsou nutná adaptační opatření. Cílem projektu je proto ukázat, do jaké míry mohou bobří hráze pozitivně přispět ke zmírnění a překonání environmentálních rizik způsobených změnou klimatu v příhraničním regionu.

Čtěte také: Změny v jet streamu v důsledku klimatu

Projekt za katedru řeší:

• Ing. Miroslav Bauer, Ph.D.
• Ing. Martin Dočkal, Ph.D.
• prof. Dr. Ing. Tomáš Dostál
• Ing. Petr Koudelka, Ph.D.

V lednu média i veřejnost zaujala zpráva o tom, že bobři pomohli v chráněné krajinné oblasti (CHKO) Brdy s plánovanými úpravami oblasti pod Dolejším Padrťským rybníkem. Postavili tam hráze a vytvořili přírodní mokřad. Ušetřili tak několik milionů korun, což byly náklady chystané revitalizace řeky Klabavy.

Hydroklimatologické Databáze ClimRisk a RIgH

Byla vytvořena jako jeden z klíčových výsledků projektu, nabízí komplexní údaje o současném stavu a předpovídaném vývoji klimatu a hydrologické bilanci na základě modelovaných scénářů klimatických změn.

• Hydroklimatologická databáze - ClimRisk - ClimRisk Mapa ČR: poskytuje data o vývoji klimatu, včetně souboru výsledků z modelů a popisu nejistot.
• Hydroklimatologická databáze - RIgH (RiskIrrigation Hydrology) - RIgH Data: nabízí údaje o dopadech klimatických změn a popisuje rizika spojená s vodohospodářskou bilancí a dostupností vody, především pro závlahové účely.

Databáze, která byla veřejně zpřístupněna v březnu 2024, se zaměřuje především na vegetační období a její údržba je plánována minimálně po dobu implementace projektu.

Dalším klíčovým výsledkem projektu je soubor map území ČR, které popisují ohroženost suchem a dostupnost vody pro závlahy, jak v současnosti, tak s ohledem na očekávané scénáře vývoje klimatu. Tento soubor map hydroklimatologické bilance dává a kartograficky zpracovává vybrané výsledky obsažené v rámci databáze do kontextu zemědělství, závlah a rizik spojených s rychlým odtokem ze zdrojových povodí.

Čtěte také: Luboše Motla o klimatické změně

Tento soubor map v podrobnosti jednotlivých Útvarů povrchových vod (dále jen UPOV) ukazuje hydrologickou bilanci vody zacílenou na sezónní stav vodní bilance využitelné pro závlahové účely, a to jak z pohledu současnosti, tak z pohledu předpokládaného budoucího vývoje klimatu. Soubor map zároveň představuje hlavní komponenty hydrologické bilance pro současné a budoucí scénáře.

Ocenění pro Profesora Jiřího Mikyšku za Výzkum Permafrostu

Profesor Jiří Mikyška z Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze (FJFI ČVUT) získal Cenu předsedy Grantové agentury ČR (GA ČR) za výzkum, který pomáhá lépe porozumět tání arktického permafrostu - jedné z největších hrozeb spojených s klimatickou změnou. Při rozmrzání dříve věčně zmrzlé půdy se totiž do atmosféry uvolňuje metan, skleníkový plyn mnohonásobně silnější než oxid uhličitý.

Projekt spojil laboratorní experimenty s matematickým modelováním a nabídl klimatologům nástroje, díky nimž mohou přesněji odhadovat budoucí vývoj. Prestižní ocenění, které se uděluje od roku 2003, každoročně získá pouze pět vědců a vědkyní napříč technickými, přírodními i humanitními obory. Jubilejní ročník navíc uzavřel symbolickou stovku oceněných, mezi něž se nově zařadil prof. Ing. Jiří Mikyška, Ph.D.

K oceněnému projektu ho přivedla otázka, která je stále aktuálnější - co se děje s půdou, když taje permafrost? Tání totiž neznamená jen uvolňování vody, ale i plynů, jako je metan. A ten má na oteplování planety až osmdesátkrát silnější účinek než oxid uhličitý. „Metanu je v atmosféře méně, ale dokáže absorbovat více energie. Na jednotku hmotnosti je proto jeho vliv na globální oteplování podstatně silnější,“ vysvětluje Mikyška.

Se svým týmem proto zkoumal proudění, transport látek a tepla a změny struktury zeminy v porézním prostředí. V laboratoři sledovali například, jak se chová písek nasycený vodou při zamrzání. Led se totiž při tuhnutí rozpíná a dokáže posouvat jednotlivá zrna písku. Věnovali se i uvolňování plynů při změně teploty a tlaku, kdy dochází k takzvanému vícefázovému proudění - kapalina a plyn proudí současně a vzájemně se ovlivňují.

Výzkum stojí na propojení experimentů a matematického modelování. Data z měření umožnila modely kalibrovat, zatímco simulace nabídly zkoumání scénářů, které by v laboratoři byly nemožné, či dokonce nebezpečné. „Uměle vypouštět skleníkové plyny, abychom viděli, co se stane při oteplení o deset stupňů, určitě nechceme. Na počítači to ale nasimulovat můžeme, a to i bez katastrofických následků,“ dodává Mikyška.

Díky vyvinutým modelům lze zjistit, které procesy v půdě hrají v konkrétních situacích klíčovou roli a které jsou méně významné. To je zásadní pro klimatology, kteří vytvářejí velké modely či potřebují co nejpřesněji předpovědět, jak rychle a v jakém množství se metan z permafrostu do atmosféry uvolní.

K problematice transportu látek v porézním prostředí se dostal už při studiích a dále ji rozvíjel při svém působení v zahraničí. „Nepřestává mě fascinovat, když se podaří využít matematiku k simulaci procesů probíhajících v reálném světě,“ doplňuje.

Aktuálně se věnuje projektu GA ČR zaměřenému na využívání geotermální energie a do budoucna plánuje výzkum v oblasti ukládání vodíku v podzemí. Výzkum vznikl díky spolupráci několika pracovišť ČVUT i zahraničních institucí.

Snižování Emisí CO2 v Cementářském a Betonářském Průmyslu

Cementářský a betonářský průmysl jsou integrální součástí moderního hospodářství, avšak tvoří zhruba 7 % na celkových globálních emisích CO2 a 4 % na emisích CO2 v Evropské Unii. Výroba betonu a cementu je jedním z největších přispěvatelů CO2 v průmyslovém sektoru. Možnými způsoby, jak snížit uhlíkovou stopu, je zaměřit se na trvanlivost betonu a použití recyklovaných materiálů.

Limestone calcined clay cement (LC3) je v současné době velmi aktuálním v celosvětovém měřítku řešeným výzkumným problémem. Limestone calcined clay cement (LC3) is a novel type of building material that provides a significant reduction of CO2 emissions by replacing of Portland cement with supplementary cementitious materials with lower CO2 footprint.

Projekt se zaměřuje na ověření potenciálu úspory CO2 při výrobě a následné údržbě ocelových svařovaných konstrukcí. Zkoumán bude potenciál možné redukce tloušťky materiálu v souvislosti s přechodem na oceli vyšších pevností a mechanickým opracováním svarů metodami HFMI.

Další Projekty ČVUT Zaměřené na Udržitelnost a Klimatické Změny

• TRANSFORMING UNSUSTAINABLE MANAGEMENT OF SOILS IN KEY AGRICULTURAL SYSTEMS IN EU AND CHINA: Tento projekt se zaměřuje na transformaci neudržitelného hospodaření s půdou v klíčových zemědělských systémech v EU a Číně.
• Projekt SHui: Projekt SHui (Soil Hydrology research platform underpinning innovation to manage water scarcity in European and Chinese cropping systems) se zabývá inovativními způsoby zajištění udržitelného zásobování vodou pro zemědělství v podmínkách Evropy a Číny, a to i s ohledem na klimatické změny.
• Projekt NIMOS: Cílem projektu NIMOS je vyvinout a ověřit v praxi nový měřicí systém, který umožní rychlý, neinvazivní a plošný screening hlučnosti mostních závěrů.
• Projekt INODIN: Projekt INODIN se zaměřuje na rozvoj aplikačního potenciálu výzkumných organizací (ÚTAM, ČVUT, ÚGN, VUT, CeTTAV) pomocí navázání a prohloubení spolupráce se subjekty z aplikační sféry (EXCON, STATOSTEST, SKANSKA).
• Projekt FOCAL: Fakulta informačních technologií ČVUT v Praze (FIT ČVUT) je jedním z klíčových partnerů evropského projektu FOCAL (Efficient Exploration of Climate Data Locally) programu Horizon Europe, jehož cílem je zefektivnit využití klimatických dat pro urbanisty, lesní hospodáře, tvůrce politik a regionální úřady.

Tabulka: Vybrané Projekty ČVUT Zaměřené na Klimatické Změny

tags: #klimatické #změny #ČVUT #projekty

Oblíbené příspěvky:

• Ukládání radioaktivního odpadu
• O Katedře zdravotního a ekologického inženýrství
• Princip stanovení organického znečištění
• Přírodní motivy u Vrchlického
• Utváření krajiny