Naujieji sprendimai vandeniui valyti ir energijai iš atliekų kurti

 (4)
Mokslo įdomybės: jaunieji mokslininkai pristato savo kuriamas inovacijas. Tai - vandens valymo, energijos gamybos iš atliekų ir nano struktūrų formavimo technologijos.
© KTU archyvas

Pirmasis sprendimas - inovatyvi vandens valymo technologija.

Naudojant tradicines technologijas, užteršto vandens valymas ir pakartotinis panaudojimas yra labai sudėtingas procesas. Martynas Tichonovas ir Edvinas Krugly sugalvojo naujovišką pažangiosios oksidacijos (PO) vandens valymo metodą, kurį taikant nukenksminami visi organiniai vandens teršalai.

Tai eksperimentinis įrenginys, kuris skirtas pramonėje, pavyzdžiui, farmacijos, tekstilės ir kitoje, susidarančiomis toksiškomis ir arba sunkai skaidomomis medžiagomis užterštam vandeniui valyti.

Ultravioletinių spindulių – ozono – katalizatoriaus sinergetine sąveika pagrįstas PO metodas gali nukenksminti visus organinius vandens teršalus.

„Taikant šią aplinkai draugišką vandens valymo technologiją nereikia naudoti papildomų cheminių medžiagų, be to, ji pasižymi mažomis energijos sąnaudomis dėl sinergetinio efekto ir yra pranašesnė už šiuo metu naudojamus panašius vandens valymo metodus. Vanduo gali būti išvalomas praktiškai iki nulinės taršos vertės, visiškai panaikinant užteršto vandens toksiškumą“, – pabrėžia autoriai.

Antrasis – galimybė gaminti energiją iš atliekų.

Viena iš alternatyvių atsinaujinančios energijos formų yra elektros energija, gaminama mikrobiniuose kuro elementuose (MKE), kuriuose bakterijos iš organinių junginių gaunamus elektronus atiduoda anodui – taip sukuriama elektros srovė.

Anodo paviršiuje vykstantys procesai ir jų efektyvumas, t. y. greitis bei tolygumas, yra MKE technologijų plėtrą ribojantys veiksniai.

Taigi, anodo paviršiaus modifikavimas ir bakterijų atiduodamų elektronų perėjimo į anodą palankių sąlygų sudarymas yra labai svarbus uždavinys, kurio sprendimas leistų plačiau taikyti MKE efektyviam elektros energijos generavimui.

Susidomėjimas mikrobiniais kuro elementais nuolatos auga, nes MKE sudaro galimybę pagaminti elektros energiją iš organinių atliekų ir atsinaujinančios biomasės. MKE veiklą vykdantys mikroorganizmai gali oksiduoti skirtingą „purviną“ kurą, tradiciniu požiūriu neturintį energetinės vertės, pvz., organines nuotekas, dirvožemio ir vandens telkinių nuosėdų organines medžiagas.

KTU Fizikinės ir neorganinės chemijos katedroje, bendradarbiaujant su Organinės chemijos katedros specialistais, vykdomi tyrimai specifiškai modifikuojant anglinius elektrodus, kurie leistų padidinti MKE veikimo efektyvumą.

Ypač svarbus šių tyrimų uždavinys yra specifinių funkcinių grupių suformavimas anodo paviršiuje ir palankių sąlygų sudarymas ant anodo paviršiaus „gyvenančioms“ bakterijoms perduoti elektronus anodui.

„Išsprendus tyrimo uždavinius atsivertų platesnės MKE taikymo galimybės efektyviam elektros energijos generavimui“, – pranešime cituojami sprendimo autoriai Jurgita Kuknauzaitė ir Arminas Ilginis.

Artimiausiu metu planuojama pristatyti testuojamą MKE su didelio savitojo paviršiaus specialiai apdorotu grafito veltinio anodu.

Šis MKE yra prototipas baterijoms, kurios bus naudojamos rengiant menininkų Nomedos ir Gedimino Urbonų (Masačusetso technologijos institutas (MIT), Kembridžas, JAV) instaliaciją „Folk Stone. Power Plant“ Folkstono miesto trienalėje Didžiojoje Britanijoje 2017 metų vasarą ir rudenį. Kaip mokymo priemonė MKE prototipas bus naudojamas edukacinėje trienalės programoje – dirbtuvėse bei simpoziume apie alternatyvią gyvybės formų energiją, skirtuose plačiai auditorijai: moksleiviams, trienalės lankytojams, meno ir mokslo bendruomenei. Edukacinė programa kuriama bendradarbiaujant su VšĮ „Jutempus (Vilnius) ir MIT.

Trečia technologija - nano ir mikro gijų struktūrų formavimo.

E. Krugly sukurta nano ir mikro gijų struktūrų formavimo technologija apjungia adityviosios gamybos ir betirpiklio elektrinio verpimo procesus. Šia technologija galima efektyviai formuoti norimų savybių polimerinių pluoštų struktūras.

Pagamintas produktas gali būti taikomas daugelyje sričių – biomedicinoje (kaulų, odos, kraujagyslių inžinerija); farmacijoje (vaistų nešikliai); aplinkosaugos technologijose (filtrų medžiagos, sorbentai, sensoriai); energetikoje (elektrodai, saulės elementai, kuro celės); maisto pramonėje (pakuotės, plėvelės, nanostruktūrinės maisto medžiagos); chemijos pramonėje (anglies nano vamzdeliai, katalizė, membranos) ir kitur.

Išsamiau šiuos ir kitus sprendimus mokslininkai planuoja pristatyti išradimų ir inovacijų parodoje – konkurse „Technorama 2017“, kuri vyks KTU „Santakos“ slėnyje balandžio 27 d.

Parodoje dalyvaus daugiau nei 70 darbų iš skirtingų mokslo sričių – sveikatos mokslų, informacinių technologijų, transporto, cheminės technologijos ir kitų.

Parašykite savo nuomonę
arba diskutuokite anonimiškai čia
Skelbdami savo nuomonę, Jūs sutinkate su taisyklėmis
Rodyti diskusiją Rodyti diskusiją
 
Naujienų prenumerata

Mokslas

Mokslininkai nustatė dešimtis naujų intelektą lemiančių genų (5)

Nustatyti 52 su žmogaus intelektu susiję genai, kurių 40 „proto genams“ priskirti pirmą kartą, pirmadienį paskelbė mokslininkai.

Atradimas Rietave: aptiko daugybę metų nepastebėtą piliakalnį (22)

Rietavo savivaldybės teritorijoje atrastas maždaug 750 metų senumo piliakalnis, antradienį pranešė Vytauto Didžiojo universitetas (VDU), kurio mokslininkas šį piliakalnį atrado.

Klimato pokyčiai smogė ir pačia saugiausia laikytai pasaulio vietai (2)

Siekiant išsaugoti kuo įvairesnes gyvybės formas ateities kartoms buvo pradėtas projektas „Pražūties dienos saugykla“, mums geriau žinomu Špitcbergeno sėklų saugyklos pavadinimu.

Įspūdingame vaizdo įraše iš ugnikalnio Havajuose tekančios lavos šokis

Warrenas Fintzas iš www.eppixadventures.com penktadienį nufilmavo lavą, ištekančią iš Kilauea ugnikalnio, esančio netoli Pulama Pali uolos. „Nuostabi patirtis, nakčiai virstant diena“, – teigiama vaizdo medžiagos, paskelbtos Eppixadventures.com paskyroje „YouTube“ įrašų svetainėje, aprašyme.

„Ateivių megastruktūros“ žvaigždė vėl mirga: mokslininkai imasi paslapties (27)

Tai beveik užtikrintai ne ateiviai, bet Tabby žvaigždė ir vėl elgiasi labai keistai. Žvaigždė, sukėlusi milžinišką susidomėjimą 2015 rudenį – kai astronomas Jasonas Wrightas iškėlė mintį, kad keistasis mirgėjimas galėtų būti ateivių megastruktūros daromos įtakos rezultatas – ir vėl mirga.