Věda, která mění svět
Kateřina zkoumá geomikrobiologické procesy, které ovlivňují dlouhodobou bezpečnost hlubinných úložišť radioaktivního odpadu a podzemního ukládání zeleného vodíku. Věří, že tyto vědecké poznatky přispívají k dlouhodobému snížení emisí CO₂ na Zemi.
Od světa včel k podzemním ekosystémům: Moje cesta k geomikrobiologii
Po mateřské a přestěhování do Liberce jsem dostala nabídku změnit téma a ponořit se do zcela jiného světa – do geomikrobiologie, která zkoumá vztahy mezi mikroorganismy a podzemním prostředím. Ačkoli jsem se během studia o mikrobiologii nikdy nezajímala, postupně jsem objevila fascinující svět bakterií. Jejich schopnost přežívat v extrémních podmínkách, přizpůsobovat se, a dokonce měnit prostředí, ve kterém žijí, mě naprosto uchvátila. Uvědomila jsem si, jak zásadní roli mohou mikroorganismy hrát nejen v přírodních ekosystémech, ale i v technologiích, které formují naši budoucnost. Právě jejich interakce s okolním prostředím jsou klíčové pro bezpečné ukládání radioaktivního odpadu i vodíku.
Moje práce se proto zaměřuje na pochopení těchto procesů, abychom mohli zajistit dlouhodobou stabilitu a udržitelnost těchto řešení. Jednoznačným přínosem mé práce je zvýšení bezpečnosti ukládání jaderného odpadu, protože jadernou energetiku vnímám jako důležitý pilíř přechodu k bezemisní energetice – minimálně v této klíčové fázi transformace. Zároveň se zajímám o možnosti, jak efektivně uchovávat energii z obnovitelných zdrojů. Solární a větrná energetika potřebují řešení pro skladování nárazově vyráběné energie, a právě vodíková úložiště představují velmi zajímavou možnost, jak toho dosáhnout. Mikroorganismy mohou hrát i v této oblasti důležitou roli, a proto věřím, že geomikrobiologie může přispět k udržitelnější budoucnosti.
2019-2023: Limitní faktory pro přežití a šíření mikrobiálních společenstev, které jsou důležité pro korozní bariéry hlubinného úložiště radioaktivního odpadu. Technologická agentura České republiky (program TAČR THÉTA, číslo projektu: TK02010169); řešitel
2021-2024: European Joint Programme on Radioactive Waste Management (EURAD), Work Package Concord (Container corrosion under disposal conditions), číslo projektu: 847593, řešitel a člen mezinárodního konsorcia.
Od roku 2023: Vliv mikrobiální aktivity na životnost kontejneru pro hlubinné úložiště radioaktivního odpadu. Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, program INTER-EXCELLENCE, číslo projektu: LUC23160; spoluřešitel
Od roku 2023: Mikrobiální rizika spojená s podzemním ukládáním vodíku v Evropě. Technologická agentura ČR (CETPartnersip, program TAČR EPSILON, číslo projektu: TH83020003), člen mezinárodního konsorcia – hlavní řešitel za ČR.
Mijnendonckx, K., Smolders, C., Bartak, D., Le Duc, T., Morales-Hidalgo, M., Povedano-Priego, C., Jroundi, F., Merroun, M.L., Leys, N., Cerna, K., 2024. Comparing the effectiveness of different DNA extraction methods in MX-80 bentonite. Environmental Microbiology Reports 16, e70047. https://doi.org/10.1111/1758-2229.70047
Bartak, D., Šachlová, Š., Kašpar, V., Říha, J., Dobrev, D., Večerník, P., Hlaváčková, V., Matulová, M., Černá, K., 2024. Dramatic loss of microbial viability in bentonite exposed to heat and gamma radiation: implications for deep geological repository. World J Microbiol Biotechnol 40, 264. https://doi.org/10.1007/s11274-024-04069-w
Zaměření: Ukládání vodíku z obnovitelných zdrojů do podzemních/podpovrchových úložišť představuje vhodné řešení pro střednědobé až dlouhodobé skladování tohoto plynu. Podzemní úložiště však obsahují bohatá mikrobiální společenství, která mohou využívat uložený vodík ve svém metabolismu a působit tak ztráty uloženého H2. Také představují riziko pro provozní bezpečnost a zhoršení kvality v důsledku tvorby H2S. Projekt HyLife se zaměřuje na odhalení rozsahu mikrobiální aktivity v různých typech lokalit po celé Evropě (solné jeskyně, porézní média včetně akviferů a zásobníky zemního plynu). Cíle projektu jsou: standardizovat metodiky pro přímé použití v celoevropské vzorkovací kampani, studovat a charakterizovat mikrobiální diverzitu a dynamiku spotřeby H2 v reálných vzorcích z lokalit, prozkoumat strategie pro omezení mikrobiální aktivity a jejich dopad na obchodní rozhodnutí a shrnout získané znalosti v komplexní podobě databáze z evropských skladovacích míst.
Vedoucí za TUL: Kateřina Černá
Zdroj financování: Technologická agentura ČR + EU