Giełda wynalazków i projektów. Ekopochłaniacze kłopotów


27-03-2020 15:51:37

Z międzynarodowej wystawy wynalazków IPITEX 2020 w Bangkoku, na początku lutego, Politechnika Częstochowska przywiozła kilka złotych medali. Nagrodzono rozwiązania, które już wcześniej, m.in na warszawskiej IWIS 2019 znalazły uznanie jurorów. Politechnika od lat zbiera nagrody za innowacje z dziedziny metalurgii. Teraz dołączyły ciekawe rozwiązania cenne w punktu widzenia ekologii i wartościowe dla budownictwa.

Dwa złote medale otrzymali Magdalena Zabochnicka - Świątek i January Bień z Wydziału Infrastruktury i Środowiska. Te prace odpowiadają na szczególnie aktualne dla Polski zapotrzebowanie i powinny zwrócić szczególną uwagę emitentów dwutlenku węgla.

Glony zjedzą CO2

Przedmiotem wzoru użytkowego jest fotobioreaktor służący do produkcji biomasy mikroglonów. Wykorzystuje on CO2 ze spalin paliw stałych, jako pożywkę dla glonów. Użycie mikroglonów może stanowić uzupełnienie obecnie stosowanych chemicznych i fizycznych metod usuwania i przechowywania CO2, które wymagają pokonywania szeregu trudności natury technicznej, jak np. składowanie geologiczne. Ok. 40% suchej masy glonów stanowi węgiel i wyprodukowanie 1 tony glonów pochłania ok. 1,8 t CO2. Mikroglony przyswajając dwutlenek węgla przekształcają go w materię organiczną, jak: węglowodany, białka i lipidy, które stanowią cenny surowiec do dalszego wykorzystania w wielu dziedzinach. Biomasę można wykorzystać jako substrat do produkcji biopaliw, oraz do produkcji pelet. Ponadto, - jako surowiec do wytwarzania: żywności bogatej w mikro- i makroelementy, wysokobiałkowej karmy dla zwierząt, bionawozów, biosorbentów do usuwania metali ciężkich oraz związków biogennych jak azot i fosfor, kosmetyków, farmaceutyków, biopolimerów.

Wynalazkiem jest też sposób hodowli biomasy mikroglonów do wykorzystania jako paliwo do spalania w kotłach. W tym przypadku hodowla wykorzystuje jako podłoże ścieki komunalne, a do odżywiania zaszczepionego podłoża dwutlenek węgla, uzyskany ze spalin. Do bioreaktora wprowadza się ścieki jako podłoże hodowlane oraz zaszczep w postaci mikroglonów, a następnie dostarcza się mieszaninę powietrza i dwutlenku węgla CO2 do mieszania i odżywiania zawiesiny reakcyjnej. W czasie wzrostu mikroglonów do zawiesiny dodaje się koagulant - naturalny sorbent w postaci zeolitu naturalnego, a jako zaszczep zastosowano mikroglony z rodzaju Chlorella vulgaris lub Scenedesmus armatus.. Hodowlę mikroglonów można prowadzić w pobliżu zakładów przemysłowych, które wytwarzają CO2, takich jak elektrownie czy elektrociepłownie.

Beton pochłonie PET-y

Nie mniej ciekawe jest lekkie kruszywo kompozytowe CLA z Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Informatyki. Wykorzystano tu jednocześnie odpadowe materiały polimerowe i popioły. Odpady poużytkowe PET w środowisku zaprawy cementowej wykazują degradację chemiczną. Rozwiązanie to powoduje całkowite odseparowanie odpadowego PET poprzez wytworzenie pośredniej warstwy adhezyjnej wykonanej z popiołów. Wynalazek zagospodarowuje odpady z tworzyw PET, PE, PP i popioły lotne. W specjalnym procesie technologicznym następuje zamknięcie w otoczce wykonanej z popiołów lotnych odpadowych granulek tworzyw, co powoduje odseparowanie ich od destrukcyjnego działania zaprawy cementowej, zwiększając jednocześnie siłę adhezji zaprawy do wypełniacza. Ogromne ilości odpadów można w ten sposób wykorzystać w budownictwie (jako składnik betonów, zapraw, wylewek, izolacji), budowa dróg, przemyśle chemicznym (jako wypełniacze do żywic i zapraw) oraz ogrodnictwie (warstwy filtracyjne). Kruszywo kompozytowe może zastąpić inne kruszywa kopalne, których zasoby są ograniczone. Pierwsze testy na mieszankach cementowych wykazały bardzo dobre właściwości wytrzymałościowe nowych materiałów.

Zbrojenie sześcianami

Z tego samego Wydziału pochodzi Element zbrojenia rozproszonego do zbrojenia betonów, głównie posadzek przemysłowych. Dotychczas problemem fibrobetonu czyli betonu zbrojonego krótkimi włóknami stalowymi lub kompozytowymi było ich zbijanie się. Ten element zbrojenia ma kształt sześcianu z zaokrąglonymi wierzchołkami. Średnica drutu jest zgodna z dotychczas stosowanymi średnicami stalowego zbrojenia rozproszonego. Stosowanie tego typu zbrojenia ogranicza zjawisko wystawania ostrych części zbrojenia z powierzchni betonu oraz znacząco poprawia równomierne rozłożenie zbrojenia w całej mieszance betonowej. Proces przygotowania mieszanki betonowej nie wymaga dodatkowego sprzętu czy zabiegów. Znane obecnie zbrojenia rozproszone mają kształt prosty, prosty zagięty na końcach lub karbowany. W związku z ich kształtem powstają tak zwane „jeże”. Znacząco obniża to wytrzymałość oraz nie jest spełnione główne zadanie, do jakiego stosuje się zbrojenie rozproszone, czyli przeciwdziałanie naprężeniom wewnętrznym powstałym w betonie. Nowy kształt zbrojenia eliminuje problemy obniżenia wytrzymałości betonu zbrojonego spowodowanego usuwaniem utrudniających rozłożenie mieszanki betonowej jeży, problem niedozbrojenia górnej części betonu oraz wystawania elementów zbrojenia ponad powierzchnię.

jaz.

 

 

 

 

 

 

Beton ze zbrojeniem rozproszonym

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fotoreaktor solarny

Komentuje Waldemar Rukść

eNOT.pl - Portal Naczelnej Organizacji Technicznej | eNOT.pl