Vědeckovýzkumné projekty a zakázky

Cílem projektu je zvýšení bezpečnosti a snížení finanční náročnosti HÚ radioaktivních odpadů. Bezpečnost HÚ je založena na systému bariér, které brání šíření kontaminantů do životního prostředí a expozici obyvatelstva. Doposud byl v ČR (a ve světě) koncept úložiště a veškerý výzkum soustředěn na teploty do 100°C (teplota na hranici kontejneru). Použití vyšší teploty však může přinést výrazné finanční úspory díky snížení nároku na potřebnou velikost úložiště díky vyšší hustotě ukládání. Projekt proto chce pomocí dlouhodobého in-situ experimentu a doprovodného výzkumu kriticky zhodnotit odolnost bariér pří vyšších teplotách. Zároveň dojde ke zvýšení bezpečnosti díky lepším vstupům do bezpečnostní analýzy – budou získány důležité poznatky o chování jak systému, tak materiálů inženýrské bariéry.

Hlavním cílem projektu je změna v hospodaření s podzemní vodou z pasivního přístupu k ochraně ve formě pouhých restrikcí v užívání vody na aktivní přístup využívání volných objemů v hydrogeologických kolektorech ke zvyšování zásob podzemní vody v krajině. Projekt cílí i na lepší zapojení hodnocení stavu podzemních vod do systémů operativního řízení (systémy HAMR nebo ČHMÚ), které se MŽP snaží dlouhodobě prosadit. Projekt sestává ze tří hlavních částí: (1) výzkum využívání metod řízené dotace pro zvyšování zásob podzemních vod a určení vhodných území v celé ČR k její aplikaci, (2) sestavení celorepublikové mapy hydrogeologické zranitelnosti kvantity podzemních vod k suchu, a (3) výzkum a ověření signálních hladin pro hodnocení sucha na podzemních vodách.

Projekt SS02030023 Horninové prostředí a nerostné suroviny „RENS“ je šestiletý projekt (2020–2026) programu Prostředí pro život, který je podporován Technologickou agenturou ČR. Hlavním cílem projektu je výzkum, sledování a vyhodnocování stavu horninového prostředí, přírodních zdrojů, geologických rizik a geologických informací v celé ČR a poskytování nových poznatků nejen státní správě, ale také odborné i laické veřejnosti. Projekt je rozdělen do čtyř výzkumných témat: Nerostné suroviny, Podzemní vody v krasu, Geohazardy-Sesuvy a Geohazardy-Poddolovaná území.
Výzkum nerostných surovin je zaměřen na studium tzv. kritických surovin, tj. rudních a nerudních surovin, které mají, anebo mohou mít, hospodářský význam pro ČR, popř. EU. Ze sledovaných surovin má pro ČR mimořádný význam fluorit, grafit, lithium, mangan, wolfram, zlato a živcové suroviny. Potenciálně významné jsou prvky vzácných zemin, měď, nikl, uran, a germanium.
Aktivity výzkumného téma Nerostné suroviny rozděleny do několika témat. Prvním z nich je odhad stavu zdrojů strategických nerostných surovin na území ČR. Druhým tématem je výzkum doprovodných doposud blíže nestudovaných mineralizací kritických a strategických surovin.Třetí téma je věnováno technologii úpravy surovin.
Výzkumné práce v oblasti přírodních zdrojů budou zaměřené na vybrána krasová území (Moravský, Hranický, Javoříčsko-Mladečský a Chýnovský kras), která jsou významná nejen jako hydrogeologické struktury s exploatovanými zdroji podzemní vody (pitné, minerální), ale také jako území velmi cenná z pohledu ochrany přírody. Cílem prací je definování rozsahu infiltračního zázemí a rizikových faktorů pro kvalitu a množství podzemní vody jak v oblasti krasu, tak i v infiltrační oblasti. Výstupy projektu umožní efektivnější rozhodování příslušných institucí (MŽP, AOPK, ČHMÚ atd.) ve vztahu k požadavkům na podzemní vody a pro cílenou ochranu nově definovaných hydrogeologických struktur. S klimatickými změnami a současným rozšiřováním společensko-ekonomických aktivit se přírodní prostředí i lidské hodnoty stávají zranitelnější svahovými pohyby. Pro ochranu krajiny a společnosti před škodami způsobenými tímto rizikovým geofaktorem je třeba co nejlépe znát a predikovat rizika, kterým jsou vystaveny. Cílem je získat a shromáždit komplexní vědomosti o svahových pohybech na základě uplatnění moderních technologií, které následně povedou ke snížení nákladů.

Výzkum nerostných surovin je zaměřen na studium tzv. kritických surovin, tj. rudních a nerudních surovin, které mají, anebo mohou mít, hospodářský význam pro ČR, popř. EU. Ze sledovaných surovin má pro ČR mimořádný význam fluorit, grafit, lithium, mangan, wolfram, zlato a živcové suroviny. Potenciálně významné jsou prvky vzácných zemin, měď, nikl, uran, a germanium.
Aktivity výzkumného téma Nerostné suroviny rozděleny do několika témat. Prvním z nich je odhad stavu zdrojů strategických nerostných surovin na území ČR.
Druhým tématem je výzkum doprovodných doposud blíže nestudovaných mineralizací kritic-kých a strategických surovin například (Co, PGE, Au) na historických revírech Sn zrudnění v okolí Nového Města p. Smrkem, Ni-Cu a Au zrudnění v oblasti Šluknovska a lužické poruchy a polymetalického a Cr zrudnění utínského ultrabazického tělesa a jeho okolí. Pozornost je věnována také vyhledávání a identifikaci zdrojů Au-W surovin v moldanubiku, anebo studiu kritických surovin ve skarnech v centrální části Krušných hor. Studium je zaměřeno také na využití indexových minerálů při identifikaci jejich zdrojů. V rámci řešení tohoto tématu byla rovněž sestavena schválená metodika identifikace akumulací strategických komodit a podmínek využitelnosti strategických nerostných surovin.
Třetí téma je věnováno technologii úpravy surovin. Ověřovány jsou základní parametry technologie jejich úpravy (se zaměřením na moderní technologie produkující minimum odpadů) a možností jejich ekoinovačního využití vč. aplikací získaných produktů v zájmových průmyslových odvětvích, zejména v oblasti moderních technologií a při ochraně životního prostředí.

Česká geologická služba přispěje ke grantové přihlášce VÚKOZ v naplnění tématu 'Vyhodnocení biogeochemické odezvy lesních ekoystémů na nutriční degradaci lesních půd a posouzení perspektivy akumulace uhlíku a dusíku v kontextu klimatické změny' v plánovaném projektu DivLand – Centrum pro krajinu a biodiverzitu. Role ČGS je především v oblasti dynamického biogeochemického modelování. Dlouhodobá data o bilanci ekologicky významných prvků v lesních povodích budou k dispozici pro řešení projektu. Analytické zázemí ČGS bude k dispozici celému konsorciu spoluřešitelů s primárním účelem tvorby databáze zásoby prvků v hospodářských a přirozených (NP, CHKO) lesích v ČR.

Česká geologická služba přispěje ke grantové přihlášce ČHMÚ čtyřmi podtématy: (i) Měření depozice dusíku, síry a dalších ekologicky významných prvků v lesních povodích, včetně podkorunových srážek; (ii) Identifikace zdrojů znečištění atmosféry pomoci izotopů lehkých a těžkých prvků s důrazem na prachové částice PM2,5; (iii) Role horizontální depozice v celkové hmotové bilanci: Užití regionálních dat z námraz a mlh v modelu ČHMÚ; (iv) Užití izotopů metanu a CO

Cílem projektu je vytvořit výzkumné centrum, které se bude dlouhodobě věnovat výzkumu v oblasti změny klimatu. Jde o analýzu probíhající a predikci budoucí změny, včetně identifikace rizik pro životní prostředí i pro společnost. Výstupem budou nejaktuálnější podklady nutné pro přípravu a aktualizaci strategických dokumentů a pro rozhodovací procesy nejen v oblasti adaptací na změnu klimatu, ale i pro hodnocení mitigačních opatření v procesu jejich přípravy i realizace. Minimálním výstupem jednotlivých dílčích cílů popsaných v projektu bude veřejně přístupná souhrnná výzkumná zpráva doplněná veřejnými databázemi, certifikovanými metodikami a samozřejmě vědeckými publikacemi.
Aktivity ČGS budou zaměřeny na celoplošné hodnocení základního odtoku a režimu podzemní vody, které bude dále testováno na 5 vodohospodářsky významných oblastech. Na vybraných lokalitách budou dále testovány změny rozložení srážek a teplot s cílem posoudit jejich vliv na režim podzemních vod.

Projekt vychází z potřeby identifikovat perspektivní dosud netěžené zdroje minerálních plniv a křemenných surovin v ČR, provést jejich terénní rekognoskaci, vymezit potenciál ověřených prognózních zdrojů a posoudit technologické možnosti jejich průmyslového využití.

Výzkum zaměřený na solanky a mineralizované vody jako potenciální suroviny pro získávání průmyslově využitelných strategických nerostů, prvků či solí.

Hlavním cílem projektu je analyzovat možnosti variantního technického řešení hlubinného ukládání radioaktivního odpadu (RAO), technická řešení v zemích EU a ve světě, jejich možnou využitelnost v České republice s ohledem na platnou Koncepci nakládání s radioaktivními odpady a vyhořelým jaderným palivem v ČR. Dále analyzovat nové možnosti in-situ měření pro charakterizaci lokality a využití monitorování radionuklidů pro dlouhodobou kontrolu bezpečnosti nakládání s RAO a posouzení vlivu různých variantních technických řešení hlubinného ukládání RAO na životní prostředí.

Cílem předkládaného projektu je využít existující rozsáhlou měřící infrastrukturu na lokalitě Uhelná k vývoji systému pro předpověď hladin podzemní vody aplikovatelného v delším horizontu i na jiných lokalitách v ČR. Výzkumným cílem je vysvětlit významné poklesy hladin podzemní vody v české křídové pánvi. Dílčím cílem je instalace kontinuálního měření v nesaturované zóně. Jednak měření profilů půdní vlhkosti na vybraných bodech lokality a dále měření vlhkosti v hluboké nesaturované zóně. Klíčovou součástí systému budou numerické modely nesaturované zóny: povrchový model zahrnující odtoky, infiltraci a evapo-transpiraci; hluboký 3D model nesaturované zóny a vrchní části saturované zóny. Bude implementována asimilace dat a průběžné učení parametrů modelů s využitím Kalmánova filtru.

Vytvořit novou definici prostorového rozsahu a způsobů ochrany jednotlivých částí zájmového území a jejich zón odstupňované ochrany dle geologických fenoménů. Multidisciplinárním geologickým a hydrogeologickým výzkumem určit rozsah zón infiltrace a drenáže a navrhnout jejich ochranu. Prozkoumat dopady antropogenního vlivu na oběh a kvalitu podzemních vod.

Cílem projektu je vypracovat koncept komplexních opatření ochrany významných podzemních zdrojů pitných vod v ČR, stanovení podmínek pro vytyčení ochranného pásma a doporučených obecných postupů hospodaření v infiltračních územích těchto zdrojů. Na příkladu HGR 4232 Ústecká synklinála v povodí Svitavy bude představen postup lokalizace a výzkum míst v současné době rozhodných pro tvorbu podzemních vod. Bude proveden průzkum současného stavu a způsobu hospodaření v infiltračních územích, včetně návrhu postupů, které zlepší či alespoň dlouhodobě udrží vyhovující stav vod. Získané poznatky povedou k formulování obecných postupů pro plošné hospodaření v krajině a pro rozhodování státní správy pro cílenou ochranu stavu tohoto i dalších útvarů podzemních zdrojů pitných vod v ČR.

Hlavním výzkumným cílem projektu je poznání přírodních a člověkem způsobených hrozeb a rizik ve svrchních sférách planety Země

Projekt se zabývá interakcemi mezi půdou, srážkami, vegetací a půdní faunou během vývoje lesního ekosystému po požáru. Cílem je 1) zhodnotit vliv různých typů vegetace předcházejících požáru na vlastnosti půdy a složení půdních společenstev, 2) popsat důsledky požáru pro srážko-odtokové vztahy a 3) vyhodnotit mobilitu látek v půdě a povodí a jejich odnos v závislosti na složení půdní organické hmoty a míře shoření zkoumaných povodí. Předkládaný projekt těží z příležitosti, kterou poskytl rozsáhlý lesní požár v NP České Švýcarsko v roce 2022, který umožňuje získat informace nejen o důsledcích požáru v závislosti na vegetačním pokryvu, ale i kombinovat měření infiltrace a bilance srážek a odtoku v povodí, které má zásadní důsledky pro ochranu přírody a před- i po- požárový management území.

Cílem navrhovaného projektu je vytvoření pravděpodobnostního prostorově explicitního modelu různých alternativ potenciální náhradní vegetace. Model bude prezentován jako sada map potenciálních náhradních biotopů. Tyto mapy mohou sloužit jako podklad pro zhodnocení různých scénářů vývoje krajiny a k identifikaci konkrétních lokalit vhodných pro různé zásahy nebo naopak pro bezzásahový režim. Statistické modelování proběhne na základě dostupných plošných informací o abiotickém prostředí (mapy Geochemické geaktivity hornin České republiky, potenciální příkon slunečního záření atd.), podrobných dat o dynamice krajiny (krajinného pokryvu) od 50. let 20. stol. do současnosti a výsledků mapování biotopů Natura 2000.

Projekt bude vycházet ze shrnutí nejnovějších informací a zkušeností o problematice budování podzemních zásobníků vodíku v Evropě a ve světě. Následovat bude posouzení geologických podmínek České republiky z hlediska vhodnosti jednotlivých geologických celků pro účely skladování vodíku a sestavení souboru geologických struktur vhodných z hlediska metodických kritérií pro vybudování podzemního zásobníku vodíku pro další výzkum. Budou vytvořeny mapové podklady s vyznačením vhodných lokalit a struktur s uvedením jejich úložných kapacit a dalších klíčových geologických, petrofyzikálních, případně technicko- ekonomických parametrů. Provedeno bude rovněž posouzení investiční náročnosti a provozních nákladů jednotlivých úložišť a potenciální časový harmonogram jejich výstavby.

Jsme svědky zásadních změn ve využívání zdrojů energie a její ceny, jak z důvodu útlumu těžby uhlí, tak politické situace a odstavení některých tras importu plynu. Jednou z nadějných cest, jak přispět k řešení, je rozvoj technologie tvorby bioplynu z organických látek v hlubším podzemí. Řízená a
podporovaná metanogeneze v horninovém prostředí může ekonomicky zefektivnit těžbu důlního plynu
a jeho energetické využití v moravskoslezském regionu. Byla by také posílena péče o uzavřené uhelné
doly, které jinak představují významný zdroj emisí metanu a tím i vliv na změnu klimatu. Cílem projektu je ověřit biotechnologické postupy na vybraných lokalitách ve vrtech v reálném horninovém prostředí, získat klíčové zkušenosti s řízením a optimalizací podmínek produkce metanu a geochemicky
monitorovat tvorbu hlubinného mikrobiálního metanu. To vše při zajištění bezpečnosti provozu a
minimalizaci rizik. Projekt navazuje na poznatky získané v projektu TAČR MetaCoal, ve kterém byly na
základě laboratorních experimentů se vzorky uhlí navrženy základní principy řízené a podporované
metanogeneze. Nový projekt přibližuje tuto technologii k reálnému nasazení v poloprovozním měřítku.

Pro zhodnocení zásob kritických surovin (REE = rare earth elements, PGE = platinum group elements, Ni, Co, Sc) a ekonomického potencionálu ložisek lateritů v České republice bude využitím moderních geochemických a mineralogických metod v kombinaci s izotopickými rozbory objasněna celková distribuce a hlavní zdroje těchto strategicky významných komodit v lateritech, za účelem zhotovení distribučních map kritických surovin, ve spolupráci s významnými mezinárodními institucemi specializovanými zejména na prospekci a těžbu REE ložisek. Stanovení zásob REE a dalších kritických surovin v doposud nepříliš studovaných ložiscích lateritů na území České republiky může zásadně přispět k výraznému zvýšení surovinového potenciálu ČR a s ním spojeného ekonomického rozvoje.

Cílem předkládaného projektu je vývoj procesu využívajícího odpadní geologický materiál vzniklý při těžbě a dalších technologických procesech, a následná separace dále využitelných a jinak cenných prvků (strategicky významné prvky s fokusem na prvky skupiny REEs). Prvním mezivýsledkem bude koncentrát relevantních prvků, na který bude navazovat separační proces založený na využití extrakce do iontové kapaliny a finální elektrochemická depozice. Vyvíjený proces tak umožní další využití cenných prvků z odpadního geologického materiálu, v souladu s principy cirkulární ekonomiky a udržitelnosti.