Łącznie ponad 88 tysięcy złotych dofinansowania otrzymują na realizację swoich działań naukowych dr inż. Katarzyna Kalinowska-Wichrowska i dr inż. Magdalena Joka Yildiz (na zdjęciu) z Wydziału Budownictwa i Nauk o Środowisku Politechniki Białostockiej. Grant przyznało Narodowe Centrum Nauki w ramach konkursu Miniatura 7. Badania prowadzone przez tutejsze badaczki pozwolą rozwijać technologie, które służą m.in. do wychwytu dwutlenku węgla z atmosfery.
Dr inż. Katarzyna Kalinowska-Wichrowska, adiunkt w Katedrze Budownictwa i Kształtowania Krajobrazu, prodziekan ds. współpracy i rozwoju na Wydziale Budownictwa i Nauko Środowisku, otrzymała grant w wysokości 49 344 zł na realizację projektu “Zmiany właściwości fizyczno – mechanicznych i strukturalnych kompozytów geopolimerowych na bazie kruszywa recyklingowego i biokarbonizatu w wyniku sekwestracji CO2”.
Reklama
Dr inż. Magdalena Joka Yildiz, adiunkt w Katedrze Inżynierii Rolno – Spożywczej i Kształtowania Środowiska na Wydziale Budownctwa i Nauk o Środowisku, otrzymała środki finansowe w wysokości 39 358 zł na realizację projektu “Wpływ warunków zagęszczania na jakość peletów wytworzonych z różnych rodzajów biokarbonizatów”.
Dr inż. Katarzyna Kalinowska-Wichrowska od wielu lat zajmuje się tematyką recyklingu w dziedzinie technologii betonu, ze szczególnym naciskiem na ekologiczne materiały budowlane produkowane z wykorzystaniem materiałów wtórnych. Zmniejszenie śladu węglowego w cyklu życia wyrobów budowlanych jest według naszych naukowców kluczowym aspektem zrównoważonego rozwoju i gospodarki o obiegu zamkniętym.
Od pewnego czasu moje zainteresowania skupiły się wokół geopolimerów, czyli nowych materiałów w technologii betonu, które powstają w wyniku alkalicznej aktywacji glinokrzemianów. Te z kolei mogą występować naturalnie (metakaolin) lub są odpadami po procesach przemysłowych (np. popiół lotny, żużel wielkopiecowy). Kruszywa z recyklingu gruzu betonowego mogą być stosowane jako zamiennik kruszyw naturalnych Biokarbonizat, który powstaje w wyniku pirolizy, daje ujemny bilans emisji CO2 w porównaniu do spalania. Jest przy tym zdolny do adsorpcji / desorpcji wody. Zastosowanie kruszyw z recyklingu betonu cementowego w geopolimerach może poprawić ich cechy wytrzymałościowe. Same kruszywa z recyklingu mogą pochłaniać CO2 z atmosfery. Dostępne badania nie obejmują jednak zastosowania zaproponowanych odpadów, w tym w geopolimerach. Brak jest także dogłębnych analiz chemicznych i strukturalnych wyjaśniających, m.in. zmiany budowy matrycy geopolimerowej, rozkładu i wielkości porów, budowy strefy kontaktowej kruszywo recyklingowe – matryca geopolimerowa, które mają miejsce w wyniku efektywniejszego (zwiększonego) pochłaniania CO2 z atmosfery niż w przypadku klasycznych geopolimerów na bazie kruszyw naturalnych – wyjaśnia prodziekan ds. współpracy i rozwoju na Wydziale Budownictwa i Nauk o Środowisku, dodając, że obecnie na świecie panuje deficyt kruszyw naturalnych, czemu towarzyszy równolegle wyska ilość gruzu betonowego – już w 2050 r. ma on stanowić nawet 88 proc. całkowitej ilości odpadów w UE (teraz to ok. 35 proc.).
A skąd czerpała inspirację do swojego projektu dr inż. Magdalena Joka Yildiz?
Pomysł przedstawiony w ramach konkursu Miniatura ewaluował przez ostatni rok. Punktem wyjścia było odnalezienie efektywnej drogi zagospodarowania odpadów z przemysłu rolno – spożywczego, które z wielu względów były niekorzystne do zastosowania w systemach bezpośredniego spalania. Stąd też moje zainteresowanie procesem wolnej pirolizy biomasy, gdzie głównym produktem jest biokarbonizat (ang. biochar), czyli substancja stała o wysokiej zawartości węgla (powyżej 60 proc.). Niższa niż w przypadku spalania temperatura procesu pirolizy (zwykle do 700 st. C) ogranicza emisję szkodliwych tlenków azotu i siarki do atmosfery, umożliwiając przetwarzanie materiałów o ich wysokiej zawartości. Wyżej opisane zjawisko jest korzystne w aspekcie wykorzystania biokarbonizatu w systemach uprawy roślin pozwalając na podwyższenie ogólnej kondycji gleby poprzez podwyższenie pH (szczególnie istotne na glebach zdegradowanych i marginalnych), zwiększenie zawartości przyswajalnego przez rośliny azotu, polepszenie wymiany jonowej w glebie, ograniczenie wymywania substancji mineralnych z gleb oraz obniżenie biodostępności metali ciężkich – tłumaczy badaczka, podkreślając przy tym fakt, że zastosowanie doglebowe biokarbonizatu umożliwia zamknięcie obiegu CO2 poprzez jego składowanie w glebie, co stanowi kluczową rolę w walce z globalnym ociepleniem klimatu.
Brzmi dobrze, ale barierą w masowym wykorzystaniu biokarbonizatów jest ich niska gęstość nasypowa (ok. 280 kg/msześc.), która utrudnia ich transport i późniejsze stosowanie w automatycznych systemach uprawowych.
W konkursie Miniatura 7 Narodowego Centrum Nauki mogą być zgłaszane wnioski na realizację jednego z następujących działań: badań wstępnych / pilotażowych, kwerendy, stażu naukowego, wyjazdu badawczego albo wyjazdu konsultacyjneg. Okres realizacji działań wynosi 12 miesięcy.
(PW)
