Malostranskou mosteckou věž Karlova mostu už čistí světlo, resp. patentovaný nátěr vyvinutý na liberecké Technické univerzitě 

Tak zvanou Kulisovou bránu chrání před mikroorganismy od loňského léta patentovaný fotokatalytický nanokompozit. Jedná se o první transparentní fotokatalytický nátěr, který má za sebou dlouhodobé testování ve spolupráci s památkáři. Nátěr na bázi oxidu titaničitého působí tak, že díky dennímu světlu dopadajícímu na povrch dochází k rozkladu lepkavých organických nánosů včetně mikroorganismů. Bakterie, řasy a plísně se působením UV složky světla postupně přemění na neškodný oxid uhličitý a vodu. Díky tomuto systému se povrch čistí světlem.

Ale zpět ke Kulisové bráně Malostranské mostecké věže. Její ochoz byl značně znečištěn mikroorganismy, především řasami, lišejníky a mechem. Kurátor pražských věží z Prague City Tourism Karel Kučera, jenž se o význačné pražské věže stará, se proto rozhodl nejen věže zbavit zeleného nánosu, ale zabránit jeho dalšímu uchycení. Zvolil fotokatalytický nátěr Balclean, což je výrobek průmyslového partnera TUL, firmy Barvy a Laky Teluria. „Preventivní ochrana památek fotoaktivními povrchy před biologickým napadením patří mezi nové perspektivní aplikace fotokatalýzy založené na samočisticím efektu a zcela nové restaurátorské metody ochrany našeho kulturního dědictví. Ale zároveň patří k těm nejobtížnějším. Musíme mít jistotu, že historickou památku neodborným zásahem nevratně nepoškodíte,“ říká František Peterka, jednatel Nanotec System a jeden z prvních průkopníků aplikací fotokatalýzy v Evropě, jimž se věnoval i na Technické univerzitě v Liberci. Iniciátory nového obor „čištění světlem“ byli jinak na konci minulého století japonští vědci.

Zapotřebí byla série testování

Účinnost nátěru se testovala na Technické univerzitě v Liberci. „Nejdříve bylo nutné odebrat z ochozu věže vzorky mikroorganismů,“ říká Alena Ševců, vedoucí Oddělení aplikované biologie Ústavu pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace Technické univerzity v Liberci (CXI). Na CXI potom vědci Martin Pusztai a Kateřina Bobčíková mikroorganismy analyzovali a zjistili účinnost fotoaktivního transparentního ochranného nátěru na jejich odstranění podle ISO standardní metody.

Balclean také procházel testy na zateplených fasádách bytových domů pokrytých plísněmi a řasami. V souvislosti s čištěním fasád vědci univerzitního ústavu CXI pomáhali s řešením finálního složení nátěru. „Bylo nutné zajistit transparentnost nátěru a zároveň maximální samočisticí funkčnost,“  popisuje Alena Ševců. Pro pilotní aplikace nátěru, při nichž se porovnávaly i různé varianty technologie, posloužily i budovy TUL, například ubytovna, menza a stěna parkoviště před CXI.

Před tím, než nátěr pokryl znečištěné zdivo Malostranské mostecké věže, musel ještě projít řadou testů u nezávislých renomovaných pracovišť. Jedním z nich byl například Kloknerův ústav při  ČVUT v Praze. Testy potvrdily, že nový nátěrový systém neovlivní negativně charakter historického zdiva. První testovací nátěry pak ošetřily plastiky v depozitáři Galerie hlavního města Prahy v Buštěhradu (GHMP). Po jejich úspěšném vyhodnocení kurátorka veřejné plastiky GHMP povolila ošetřit i několik plastik pod vedením zkušených restaurátorů. A tak se světlem čistí například Jaroslav Vrchlický na Petříně od Josefa Wágnera.

V souvislosti s použitím nové technologie na památky byla inspirativní také konference „O restaurování umění ve veřejném prostoru“ konaná v Praze. „Dostali jsme zde možnost společně s restaurátorskou firmou Oliver Braun předstoupit před odborníky z řad Národního památkového ústavu a vysvětlit principy, výhody a limity použití. Věřím, že se nám je podařilo přesvědčit o tom, že nanotechnologie památky nezničí. A že naopak můžeme společně světu nabídnout novou ekonomickou a ekologickou restaurátorskou techniku,“ vysvětluje František Peterka.

Nátěr pokryl dva oblouky věže. Jeden je přístupný ochozem z Malostranské mostecké věže a ošetřením prošel v roce 2023, rok před tím byl pomocí metody výškových prací nátěrem opatřen druhý oblouk. „Nátěr je nyní aplikován na dva typy materiálů – na pískovec a beton a zatím funguje dobře. Slunce tam přitom svítí málo, protože je to část skrytá za bloky budov,“ popisuje kurátor pražských věží Karel Kučera.

„Očekáváme, že ošetřená část nezačne zelenat a vydrží čistá dlouhodobě. Náklady nutné na údržbu se tak sníží. Bohužel, jistým limitem je vysoká vlhkost a tím schopnost mikroorganismů uchytit se a množit se,“ upozorňuje František Peterka.

Výzkum s dlouhou tradicí

Fotokatalytický výzkum má na Technické univerzitě již delší tradici. TUL byla součástí projektu Národního centra pro nanopovrchové inženýrství od roku 2005–2011 vedeného Františkem Peterkou, v němž spolupracovaly univerzity s výzkumnou firmou. TUL se koncentrovala na výzkum přípravy fotoaktivních povrchů plazmaticky a zjišťovala i virologickou účinnost fotoaktivních  povrchů.

Po roce 2011 se TUL pod vedením Františka Peterky účastnila společně s průmyslovými partnery řešení čtyř projektů TAČR zaměřených na vývoj fotoaktivních technologií pro samočištění, čištění vody a vzduchu. Příchod Aleny Ševců znamenal propojení fotokatalýzy s mikrobiologií a umožnil tak další originální a aktuální výzkum limitů aplikace fotoaktivních povrchů vůči biologickému napadení. TUL se také stala jedním z prvních pracovišť v Evropě, které certifikovalo ISO standardní metodu pro hodnocení samočistitelnosti. Dnes je jednou z několika laboratoří na světě, jež umí změřit antibakteriální účinnost dle ISO metody. Martin Pustzai dokázal ISO metodu modifikovat i pro památky.

Úspěšná spolupráce TUL a skupiny BAL v hledání nových perspektivních aplikací pokračuje. V rámci skupiny BAL byla založena společnost Nanotec Systém,  s cílem přinášet nejnovější poznatky z oboru aplikované fotokatalýzy do praxe. V přípravě je například mezinárodní projekt CLAIRE, v rámci nějž chtějí vědci rozvíjet téma fotokatalytického nátěru s vysokým albedem. Světlé střechy budov zbavené organických nánosů a nečistot odrazí více světla a objekty se nebudou přehřívat.

TUL/Adam Pluhař, převzato z https://tuni.tul.cz