Transportní jevy a energie - ............................
Aktuální výzkumné aktivity v oblasti transportních jevů a energie se zaměřují na bezemisní energetiku, dopravu a budovy. Klíčové je nahrazení fosilních paliv v námořní a letecké dopravě, které přestavují více než 12% podíl na celosvětové spotřebě energie vynaložené na dopravu a nelze je se stávající úrovní technologií efektivně elektrifikovat. Perspektivním zkoumaným řešením je power-to-gas a power-to-liquid přístup, kde se z přebytků elektrické energie z obnovitelných zdrojů vyrábí plynné či kapalné palivo s výrazně vyšší energetickou hustotou, než nabízí baterie. Energeticky nejvýhodnější je produkce H2 a NH3, který má oproti H2 zásadní výhodu vyšší energetické hustoty a efektivnější skladovatelnosti. Obě alternativní paliva lze již nyní přidávat do stávajících paliv s cílem snížení produkce CO2. Tento přístup vyžaduje vývoj nových vstřikovacích zařízení pro efektivní mísení obou paliv a výzkum procesu spalování. Dále jde i o zachycení a uskladnění produkovaného CO2 (CCS) v procesech, kde neexistují alternativní přístupy snížení emisí jako např. při produkci betonu, který má 9% podíl na celosvětové produkci CO2.
Vývoj digitálních i fyzických modelů transportních jevů při výzkumu inhalovaných částic probíhá v několika směrech. Velmi nadějným trendem je patient-tailored medicine, který např. u dýchacích cest člověka lépe zacílí dopravu účinných látek do konkrétních částí organismu. To přináší snížení výskytu nežádoucích účinků a zmenšení velikosti potřebné dávky. Velkým tématem je náhrada škodlivých propelentů při nebulizaci terapeutických i průmyslových aerosolů. Trendy aplikovaného výzkumu v oblasti tepelného managementu a systémů pro kontrolu vnitřního prostředí kombinují využití klimatických komor, tepelných manekýnů a termofyziologických modelů lidského těla. Příkladem je vyhodnocování tepelného pocitu a optimalizace distribuce vzduchu v kabině osobních vozidel. Zavádění EV vyžaduje podrobný tepelný management kabiny, akumulátorů i ostatních komponent. Vývojovým trendem jsou sofistikované systémy distribuce energie a tepla ve vozidlech s cílem dosažení energetické efektivity a robustnosti provozních parametrů bez ohledu na klimatické pásmo provozu automobilu. Technologické trendy v oblasti kvality vnitřního prostředí směřují k monitoringu aerosolového mikroklimatu v kabině za podmínek běžného provozu s cílem zlepšení odlučování jemných částic z větracího vzduchu dodávaného HVAC jednotkou.