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

Brazilijoje atkastos vergių skeletų liekanos atskleidžia naujų vergovės laikų aspektų (6)

Grupelė archeologų, atliekančių kasinėjimus vergų kapinėse netoliese Rio de Žaneiro, aptiko puikiai išsilaikiusių jaunų iš Afrikos atkeliavusių moterų skeletų liekanų. Kasinėjimai kapinėse, pavadinimu „Pretos Novos“, vykdomi jau septynis mėnesius. Spėjama, kad kai kurie palaikai gali būti ir 200 metų senumo – būtent tuo metu klestėjo prekyba žmonėmis.

Lietuva tapo CERN nare: kas pasikeis (6)

Lietuva oficialiai tampa Europos branduolinių tyrimų organizacijos CERN asociuotąja nare. Kokia to nauda?

Nyderlandų mokslininkai švenčia reto meteorito atradimą (1)

Nyderlandų mokslininkai pirmadienį šventė meteorito atradimą. Tai tik šeštas per porą šimtmečių Olandijoje rastas 4,5 mlrd. metų senumo meteoritas, kuris gali padėti atskleisti mūsų Saulės sistemos gimimo paslaptį.

Pirmą kartą nufilmuotas DNR atkartojimo procesas: anksčiau jis suprastas neteisingai (4)

Pirmą kartą buvo nufilmuotas DNR atkartojimo arba replikacijos procesas. Mokslininkai tikėjosi tiesiog gyvai išvysti replikacijos eigą, t.y. pamatyti tai apie ką jau senai gerai žinoma teoriškai. Tačiau gautas vaizdas mokslininkus pribloškė. Pasirodo DNR replikacijos procesą supratome visiškai neteisingai.

Ištyrė kates: su žmonėmis jos seniau nei manyta (14)

Išsamus kačių DNR tyrimas atskleidė, kad tūkstančius metų katės gyveno ir keliavo kartu su žmonėmis.