Technologię, która jednocześnie oczyszcza jeziora, daje drugie życie odpadom i zamienia wodne zanieczyszczenia w nawóz dla rolnictwa opracowali naukowcy Politechniki Krakowskiej. Wraz z partnerami z Polski, Niemiec i Litwy stworzyli inteligentne materiały na bazie odpadowych zeolitów i sorbentów, które wychwytują z wody związki azotu i fosforu, odpowiedzialne za eutrofizację. Po recyklingu można je przekształcić w nawóz do roślin z kontrolowanym tempem uwalniania składników pokarmowych!  Na kampusie głównym Politechniki w Krakowie eksperymentalnie rosną już rośliny, wspomagane takim nawozem. Za innowacyjny pomysł zespół z Wydziału Inżynierii Materiałowej i Fizyki oraz Wydziału Inżynierii Środowiska i Energetyki PK otrzymał już złoty i srebrny medal na prestiżowych międzynarodowych targach i wystawach wynalazków – Kaohsiung International Invention Design EXPO oraz EUROINVENT.     Zespół projektu CleanLake tworzą partnerzy z Polski, Niemiec i Litwy / Fot. archiwum zespołu CleanLake      Kto nie zaznał tego problemu? Wyczekiwany urlop, upał, chciałoby się schłodzić w jeziorze. A tu zakaz kąpieli. Woda mętna jak zupa, królują w niej sinice i glony. Ta zmora wakacyjnych kurortów to tylko jeden z objawów eutrofizacji czyli jednego z najpoważniejszych problemów współczesnej gospodarki wodnej.   Eutrofizacja czyli przeżyźnienie środowiska jezior, rzek i mórz jest procesem nadmiernego wzbogacania wód powierzchniowych w biogeny – przede wszystkim związki azotu i fosforu. Naturalnie powolny proces przyspieszyła intensywna działalność człowieka. Do wód trafia coraz więcej zanieczyszczeń komunalnych, przemysłowych i z rolnictwa, co ma dla ekosystemów śmiercionośne skutki. Eutrofizacja prowadzi m.in. do masowego, niekontrolowanego rozwoju glonów i sinic, zmętnienia wody i ograniczenia dostępu światła do roślin, obumierania wodnej flory, śnięcia ryb i innych organizmów wodnych, zmniejszenia bioróżnorodności, pogorszenia jakości wody aż do pojawienia się w niej niebezpiecznych dla ludzi i zwierząt toksyn.     Dr hab. inż. Michał Łach, prof. PK (na zdjęciu z lewej) i zespół projektu podczas badań / Fot. archiwum zespołu CleanLake    Innowacyjne materiały z odpadów lekiem na eutrofizację wód    Problem podjęli naukowcy Politechniki Krakowskiej w ramach międzynarodowej kooperacji w projekcie CleanLake. Opracowali systemy uzdatniania wody na bazie zeolitów pozyskiwanych z przemysłowych odpadów, przeciwdziałające procesowi eutrofizacji. To rozwiązanie na kilka sposobów wspiera środowisko przy wykorzystaniu zasad gospodarki obiegu zamkniętego.    – Opracowaliśmy innowacyjne sorbenty i zeolity, oparte na autorskiej metodzie ich produkcji, które w sposób celowany i selektywny usuwają z wody związki azotu i fosforu, atakując pierwotną przyczynę problemu eutrofizacji – wyjaśnia dr hab. inż. Kinga Korniejenko, prof. PK, jedna z autorek technologii, kierownik projektu CleanLake. Metoda pozwala na przekształcenie uciążliwych, trudnych do zagospodarowania odpadów energetycznych i mineralnych w wydajne, kompozytowe sorbenty o precyzyjnie zaprojektowanej strukturze porowatej. Materiały te mogą składać się nawet w 80% z surowców odpadowych, co drastycznie obniża koszty produkcji i redukuje ilość odpadów trafiających na składowiska.    Kluczem do przełomu jest odejście od tradycyjnych, energochłonnych i kosztownych metod wytwarzania zeolitów. – Nasza technologia polega na niskotemperaturowej syntezie zeolitów z odpadów przemysłowych, takich jak popioły lotne, popioły ze spalania biomasy, itp. W procesie wykorzystujemy roztwory alkaliczne o niskim stężeniu, nieprzekraczającym trzech moli na litr, oraz temperatury rzędu zaledwie 20-25 stopni Celsjusza. To znacząco odróżnia naszą metodę od klasycznych, wymagających aktywacji hydrotermalnej w podwyższonych temperaturach i ciśnieniu. Kluczowe jest również to, że nasze złoża sorbentowo-zeolitowe składają się z różnych materiałów wytwarzanych w Polsce i na Litwie – mówi dr hab. inż. Michał Łach, prof. PK, współautor wynalazku.    Rewolucja w syntezie zeolitów – od popiołu do zaawansowanego sorbentu    Opracowanie technologii to wieloetapowy proces. Rozpoczęła go ocena i szczegółowa charakterystyka różnych odpadów przemysłowych, takich jak popioły lotne i denne z elektrociepłowni, pozostałości po spalaniu biomasy czy odpady wydobywcze. – Ten etap jest kluczowy, ponieważ każdy rodzaj surowca charakteryzuje się nieco innym składem chemicznym i mineralogicznym, co wymaga indywidualnego podejścia i optymalizacji parametrów syntezy – mówi dr hab. inż. Michał Łach, prof. PK.    Kolejny etap to właściwa produkcja zeolitów metodą aktywacji alkalicznej, która w przypadku tej technologii przebiega w warunkach łagodnych, ale ściśle kontrolowanych. Naukowcy optymalizują proces pod kątem uzyskania pożądanej struktury porów, maksymalizacji powierzchni właściwej oraz zdolności do wymiany jonowej, co bezpośrednio przekłada się na skuteczność sorpcyjną gotowego materiału.    Potem trzeba zneutralizować wysokie pH, czyli staranne umyć i oczyścić produkt z wykorzystaniem zamkniętego obiegu wody procesowej, co eliminuje ryzyko przedostania się zanieczyszczeń do środowiska. A dalej następuje formowanie kompozytowych materiałów sorpcyjnych, które charakteryzują  się wysokim powinowactwem do jonów azotu i fosforu, czyli głównych sprawców eutrofizacji.    Ze zużytego sorbentu powstanie wartościowy nawóz    Jak to działa w praktyce? Z wykorzystaniem inteligentnych materiałów sorpcyjnych można budować wodną infrastrukturę o podwójnym zastosowaniu. Ścieżki czyszczące na brzegach jezior i stawów, pomosty dla ptactwa czy podwodne siedliska dla małych zwierząt i ryb, mogą służyć i ludziom i zwierzętom, a jednocześnie dzięki umieszczeniu w nich inteligentnych sorbentów, redukować ilość fosforu i azotu w wodzie. – W ten sposób nasz projekt daje podwójne korzyści. Proponuje  tworzenie funkcjonalnych i estetycznych przestrzeni do rekreacji, które równocześnie wspierają czystość wód i bioróżnorodność – mówi dr hab. inż. Kinga Korniejenko, prof. PK.    – Sorbent po zużyciu – gdy jest już nasycony zanieczyszczeniami/biogenami – nie trafia na składowisko. Może być przetwarzany np. na nawozy o spowolnionym uwalnianiu, co zamyka obieg składników odżywczych, zwraca je do cyklu rolniczego i wspiera zrównoważoną produkcję żywności. W ten sposób odpady stają się nie tylko skutecznym sorbentem, ale i cennym nawozem, który wspomaga wzrost roślin – tłumaczy dr inż. Agnieszka Grela, członkini zespołu badawczego.    Jak taki nawóz wspiera rozwój roślin można już zobaczyć na terenie głównego kampusu Politechniki Krakowskiej przy ulicy Warszawskiej w Krakowie. Naukowcy z Wydziału Inżynierii Środowiska PK hodują tu eksperymentalnie rośliny, które od początku swojego wzrostu są zasilane nawozem powstałym właśnie z odpadów materiału sorpcyjnego, wykorzystanego wcześniej do oczyszczania wody w ramach projektu CleanLake. – Doświadczenia prowadzimy w kontrolowanych warunkach. Monitorujemy  wzrost roślin. Uzyskane wyniki porównamy z efektami nawożenia, uzyskanymi przy zastosowaniu produktów rynkowych, wykorzystywanych w uprawie pszenicy i rzepaku – mówi dr inż. Agnieszka Grela. Badania pozwolą ocenić, czy materiały, które wcześniej służyły do oczyszczania wód, mogą zostać ponownie wykorzystane jako skuteczne nawozy o kontrolowanym uwalnianiu składników niezbędnych do prawidłowego wzrostu i rozwoju roślin. – Takie rozwiązanie wpisuje się w założenia gospodarki o obiegu zamkniętym, ograniczając ilość odpadów oraz zwiększając efektywność wykorzystania surowców – podkreśla dr Grela.    Technologia z laboratorium dla zarządców wód, samorządów, firm wodociągowych, rolników     System opracowany przy udziale Politechniki Krakowskiej powstał w ramach międzynarodowego projektu CleanLake. Współfinansuje go Unia Europejska w ramach programu M-ERA.NET, a realizują – w konsorcjum z liderującą badaniom krakowską uczelnią – Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, firma PROTE Technologie dla Środowiska Sp. z o.o., Akademia Górnicza we Freibergu (Niemcy) oraz Wileński Uniwersytet Techniczny im. Giedymina (Litwa). W skład zespołu projektowego – obok prof. Łacha, prof. Korniejenko i dr Greli – wchodzą także dr inż. Beata Figiela, mgr inż. Kacper Oliwa, mgr inż. Elwira Rusinek z Politechniki Krakowskiej oraz dr hab. Maciej Gąbka, prof UAM i dr hab. Beata Messyasz, prof UAM z Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu.    Obecnie konsorcjanci z Polski, Niemiec i Litwy przygotowują wspólne zgłoszenia patentowe obejmujące systemy oczyszczania wód, które wykorzystują opracowaną przy udziale Politechniki Krakowskiej technologię: modułowy układ filtracyjno-sorpcyjny dla wód opadowych i spływowych oraz system podwodnych nośników balastowych z wymiennymi kasetami zeolitowo-sorpcyjnymi.    Systemy te są testowane w Polsce i Niemczech. – Testowaniem, implementacją i walidacją opracowanych rozwiązań w rzeczywistych warunkach na Jeziorze Kierskim zajmuje się polska firma PROTE Technologie dla Środowiska Sp. z o.o. – mówi prof. Michał Łach. – W przyszłości rozwiązania te mogą być stosowane nie tylko w jeziorach, ale również w wodach płynących, zbiornikach retencyjnych, rowach melioracyjnych i systemach podczyszczania wód opadowych.    Z ekonomicznego punktu widzenia technologia oferuje możliwość produkcji tanich, skalowalnych i wysokowydajnych sorbentów, których koszt wytworzenia jest nieporównywalnie niższy od dostępnych na rynku komercyjnych odpowiedników. – Otwiera to nowe możliwości dla przemysłu wodno-ściekowego, branży rekultywacji i inżynierii środowiska, oferując produkt o wysokiej selektywności i zdolności do regeneracji, który przewyższa konwencjonalne adsorbenty pod wieloma względami. Potencjał komercyjny rozwiązania, skierowanego do samorządów, zarządców jezior, przedsiębiorstw wodociągowych, a także do sektora rolniczego, wydaje się być ogromny – mówi dr hab. inż. Michał Łach, prof. PK.   Jako największą wartość projektu wskazuje połączenie nauki, technologii i praktyki środowiskowej. – Opracowywane systemy mogą przyczynić się do poprawy jakości wód, ograniczenia zakwitów glonów, ochrony bioróżnorodności i poprawy warunków życia lokalnych społeczności. Jednocześnie wykorzystanie popiołów lotnych, odpadów antropogenicznych i diatomitu tworzy nowe możliwości zagospodarowania surowców mineralnych oraz odzysku związków biogennych, które po związaniu w złożach mogą być dalej badane jako potencjalne składniki nawozowe – podsumowuje naukowiec Politechniki.     Zastosowanie takich rozwiązań ma też ważny efekt edukacyjny. – Przekłada się na wzrost świadomości ekologicznej wśród mieszkańców, którzy na własne oczy widzą pozytywne skutki wdrażania nowoczesnych, zielonych technologii – podkreśla prof. Kinga Korniejenko.        (mas, jp)       {fastsocialshare}  

  Technologię, która jednocześnie oczyszcza jeziora, daje drugie życie odpadom i zamienia wodne zanieczyszczenia w nawóz dla rolnictwa opracowali naukowcy Politechniki Krakowskiej. Wraz z partnerami z Polski, Niemiec i Litwy stworzyli inteligentne materiały na bazie odpadowych zeolitów i sorbentów, które wychwytują z wody związki azotu i fosforu, odpowiedzialne za eutrofizację. Po recyklingu można je przekształcić w nawóz do roślin z kontrolowanym tempem uwalniania składników pokarmowych!  Na kampusie głównym Politechniki w Krakowie eksperymentalnie rosną już rośliny, wspomagane takim nawozem. Za innowacyjny pomysł zespół z Wydziału Inżynierii Materiałowej i Fizyki oraz Wydziału Inżynierii Środowiska i Energetyki PK otrzymał już złoty i srebrny medal na prestiżowych międzynarodowych targach i wystawach wynalazków – Kaohsiung International Invention Design EXPO oraz EUROINVENT.     Zespół projektu CleanLake tworzą partnerzy z Polski, Niemiec i Litwy / Fot. archiwum zespołu CleanLake      Kto nie zaznał tego problemu? Wyczekiwany urlop, upał, chciałoby się schłodzić w jeziorze. A tu zakaz kąpieli. Woda mętna jak zupa, królują w niej sinice i glony. Ta zmora wakacyjnych kurortów to tylko jeden z objawów eutrofizacji czyli jednego z najpoważniejszych problemów współczesnej gospodarki wodnej.   Eutrofizacja czyli przeżyźnienie środowiska jezior, rzek i mórz jest procesem nadmiernego wzbogacania wód powierzchniowych w biogeny – przede wszystkim związki azotu i fosforu. Naturalnie powolny proces przyspieszyła intensywna działalność człowieka. Do wód trafia coraz więcej zanieczyszczeń komunalnych, przemysłowych i z rolnictwa, co ma dla ekosystemów śmiercionośne skutki. Eutrofizacja prowadzi m.in. do masowego, niekontrolowanego rozwoju glonów i sinic, zmętnienia wody i ograniczenia dostępu światła do roślin, obumierania wodnej flory, śnięcia ryb i innych organizmów wodnych, zmniejszenia bioróżnorodności, pogorszenia jakości wody aż do pojawienia się w niej niebezpiecznych dla ludzi i zwierząt toksyn.     Dr hab. inż. Michał Łach, prof. PK (na zdjęciu z lewej) i zespół projektu podczas badań / Fot. archiwum zespołu CleanLake    Innowacyjne materiały z odpadów lekiem na eutrofizację wód    Problem podjęli naukowcy Politechniki Krakowskiej w ramach międzynarodowej kooperacji w projekcie CleanLake. Opracowali systemy uzdatniania wody na bazie zeolitów pozyskiwanych z przemysłowych odpadów, przeciwdziałające procesowi eutrofizacji. To rozwiązanie na kilka sposobów wspiera środowisko przy wykorzystaniu zasad gospodarki obiegu zamkniętego.    – Opracowaliśmy innowacyjne sorbenty i zeolity, oparte na autorskiej metodzie ich produkcji, które w sposób celowany i selektywny usuwają z wody związki azotu i fosforu, atakując pierwotną przyczynę problemu eutrofizacji – wyjaśnia dr hab. inż. Kinga Korniejenko, prof. PK, jedna z autorek technologii, kierownik projektu CleanLake. Metoda pozwala na przekształcenie uciążliwych, trudnych do zagospodarowania odpadów energetycznych i mineralnych w wydajne, kompozytowe sorbenty o precyzyjnie zaprojektowanej strukturze porowatej. Materiały te mogą składać się nawet w 80% z surowców odpadowych, co drastycznie obniża koszty produkcji i redukuje ilość odpadów trafiających na składowiska.    Kluczem do przełomu jest odejście od tradycyjnych, energochłonnych i kosztownych metod wytwarzania zeolitów. – Nasza technologia polega na niskotemperaturowej syntezie zeolitów z odpadów przemysłowych, takich jak popioły lotne, popioły ze spalania biomasy, itp. W procesie wykorzystujemy roztwory alkaliczne o niskim stężeniu, nieprzekraczającym trzech moli na litr, oraz temperatury rzędu zaledwie 20-25 stopni Celsjusza. To znacząco odróżnia naszą metodę od klasycznych, wymagających aktywacji hydrotermalnej w podwyższonych temperaturach i ciśnieniu. Kluczowe jest również to, że nasze złoża sorbentowo-zeolitowe składają się z różnych materiałów wytwarzanych w Polsce i na Litwie – mówi dr hab. inż. Michał Łach, prof. PK, współautor wynalazku.    Rewolucja w syntezie zeolitów – od popiołu do zaawansowanego sorbentu    Opracowanie technologii to wieloetapowy proces. Rozpoczęła go ocena i szczegółowa charakterystyka różnych odpadów przemysłowych, takich jak popioły lotne i denne z elektrociepłowni, pozostałości po spalaniu biomasy czy odpady wydobywcze. – Ten etap jest kluczowy, ponieważ każdy rodzaj surowca charakteryzuje się nieco innym składem chemicznym i mineralogicznym, co wymaga indywidualnego podejścia i optymalizacji parametrów syntezy – mówi dr hab. inż. Michał Łach, prof. PK.    Kolejny etap to właściwa produkcja zeolitów metodą aktywacji alkalicznej, która w przypadku tej technologii przebiega w warunkach łagodnych, ale ściśle kontrolowanych. Naukowcy optymalizują proces pod kątem uzyskania pożądanej struktury porów, maksymalizacji powierzchni właściwej oraz zdolności do wymiany jonowej, co bezpośrednio przekłada się na skuteczność sorpcyjną gotowego materiału.    Potem trzeba zneutralizować wysokie pH, czyli staranne umyć i oczyścić produkt z wykorzystaniem zamkniętego obiegu wody procesowej, co eliminuje ryzyko przedostania się zanieczyszczeń do środowiska. A dalej następuje formowanie kompozytowych materiałów sorpcyjnych, które charakteryzują  się wysokim powinowactwem do jonów azotu i fosforu, czyli głównych sprawców eutrofizacji.    Ze zużytego sorbentu powstanie wartościowy nawóz    Jak to działa w praktyce? Z wykorzystaniem inteligentnych materiałów sorpcyjnych można budować wodną infrastrukturę o podwójnym zastosowaniu. Ścieżki czyszczące na brzegach jezior i stawów, pomosty dla ptactwa czy podwodne siedliska dla małych zwierząt i ryb, mogą służyć i ludziom i zwierzętom, a jednocześnie dzięki umieszczeniu w nich inteligentnych sorbentów, redukować ilość fosforu i azotu w wodzie. – W ten sposób nasz projekt daje podwójne korzyści. Proponuje  tworzenie funkcjonalnych i estetycznych przestrzeni do rekreacji, które równocześnie wspierają czystość wód i bioróżnorodność – mówi dr hab. inż. Kinga Korniejenko, prof. PK.    – Sorbent po zużyciu – gdy jest już nasycony zanieczyszczeniami/biogenami – nie trafia na składowisko. Może być przetwarzany np. na nawozy o spowolnionym uwalnianiu, co zamyka obieg składników odżywczych, zwraca je do cyklu rolniczego i wspiera zrównoważoną produkcję żywności. W ten sposób odpady stają się nie tylko skutecznym sorbentem, ale i cennym nawozem, który wspomaga wzrost roślin – tłumaczy dr inż. Agnieszka Grela, członkini zespołu badawczego.    Jak taki nawóz wspiera rozwój roślin można już zobaczyć na terenie głównego kampusu Politechniki Krakowskiej przy ulicy Warszawskiej w Krakowie. Naukowcy z Wydziału Inżynierii Środowiska PK hodują tu eksperymentalnie rośliny, które od początku swojego wzrostu są zasilane nawozem powstałym właśnie z odpadów materiału sorpcyjnego, wykorzystanego wcześniej do oczyszczania wody w ramach projektu CleanLake. – Doświadczenia prowadzimy w kontrolowanych warunkach. Monitorujemy  wzrost roślin. Uzyskane wyniki porównamy z efektami nawożenia, uzyskanymi przy zastosowaniu produktów rynkowych, wykorzystywanych w uprawie pszenicy i rzepaku – mówi dr inż. Agnieszka Grela. Badania pozwolą ocenić, czy materiały, które wcześniej służyły do oczyszczania wód, mogą zostać ponownie wykorzystane jako skuteczne nawozy o kontrolowanym uwalnianiu składników niezbędnych do prawidłowego wzrostu i rozwoju roślin. – Takie rozwiązanie wpisuje się w założenia gospodarki o obiegu zamkniętym, ograniczając ilość odpadów oraz zwiększając efektywność wykorzystania surowców – podkreśla dr Grela.    Technologia z laboratorium dla zarządców wód, samorządów, firm wodociągowych, rolników     System opracowany przy udziale Politechniki Krakowskiej powstał w ramach międzynarodowego projektu CleanLake. Współfinansuje go Unia Europejska w ramach programu M-ERA.NET, a realizują – w konsorcjum z liderującą badaniom krakowską uczelnią – Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, firma PROTE Technologie dla Środowiska Sp. z o.o., Akademia Górnicza we Freibergu (Niemcy) oraz Wileński Uniwersytet Techniczny im. Giedymina (Litwa). W skład zespołu projektowego – obok prof. Łacha, prof. Korniejenko i dr Greli – wchodzą także dr inż. Beata Figiela, mgr inż. Kacper Oliwa, mgr inż. Elwira Rusinek z Politechniki Krakowskiej oraz dr hab. Maciej Gąbka, prof UAM i dr hab. Beata Messyasz, prof UAM z Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu.    Obecnie konsorcjanci z Polski, Niemiec i Litwy przygotowują wspólne zgłoszenia patentowe obejmujące systemy oczyszczania wód, które wykorzystują opracowaną przy udziale Politechniki Krakowskiej technologię: modułowy układ filtracyjno-sorpcyjny dla wód opadowych i spływowych oraz system podwodnych nośników balastowych z wymiennymi kasetami zeolitowo-sorpcyjnymi.    Systemy te są testowane w Polsce i Niemczech. – Testowaniem, implementacją i walidacją opracowanych rozwiązań w rzeczywistych warunkach na Jeziorze Kierskim zajmuje się polska firma PROTE Technologie dla Środowiska Sp. z o.o. – mówi prof. Michał Łach. – W przyszłości rozwiązania te mogą być stosowane nie tylko w jeziorach, ale również w wodach płynących, zbiornikach retencyjnych, rowach melioracyjnych i systemach podczyszczania wód opadowych.    Z ekonomicznego punktu widzenia technologia oferuje możliwość produkcji tanich, skalowalnych i wysokowydajnych sorbentów, których koszt wytworzenia jest nieporównywalnie niższy od dostępnych na rynku komercyjnych odpowiedników. – Otwiera to nowe możliwości dla przemysłu wodno-ściekowego, branży rekultywacji i inżynierii środowiska, oferując produkt o wysokiej selektywności i zdolności do regeneracji, który przewyższa konwencjonalne adsorbenty pod wieloma względami. Potencjał komercyjny rozwiązania, skierowanego do samorządów, zarządców jezior, przedsiębiorstw wodociągowych, a także do sektora rolniczego, wydaje się być ogromny – mówi dr hab. inż. Michał Łach, prof. PK.   Jako największą wartość projektu wskazuje połączenie nauki, technologii i praktyki środowiskowej. – Opracowywane systemy mogą przyczynić się do poprawy jakości wód, ograniczenia zakwitów glonów, ochrony bioróżnorodności i poprawy warunków życia lokalnych społeczności. Jednocześnie wykorzystanie popiołów lotnych, odpadów antropogenicznych i diatomitu tworzy nowe możliwości zagospodarowania surowców mineralnych oraz odzysku związków biogennych, które po związaniu w złożach mogą być dalej badane jako potencjalne składniki nawozowe – podsumowuje naukowiec Politechniki.     Zastosowanie takich rozwiązań ma też ważny efekt edukacyjny. – Przekłada się na wzrost świadomości ekologicznej wśród mieszkańców, którzy na własne oczy widzą pozytywne skutki wdrażania nowoczesnych, zielonych technologii – podkreśla prof. Kinga Korniejenko.        (mas, jp)       {fastsocialshare}  

Laboratoria Politechniki Krakowskiej – Małopolskie Laboratorium Budownictwa Energooszczędnego i Narodowa Sieć Metrologii Współrzędnościowej – znalazły się na Polskiej Mapie Infrastruktury Badawczej. Mapa, zaktualizowana właśnie przez Ministerstwo Nauki  i Szkolnictwa Wyższego, skupia infrastruktury o najwyższym potencjale doskonałości naukowej, konsolidujące potencjał badawczy w dziedzinach istotnych dla rozwoju nauki i kraju.       Aktualizacja zestawienia najważniejszych dla kraju unikatowych urządzeń, laboratoriów i systemów badawczych przebiegała dwutorowo. Dokonano przeglądu infrastruktur obecnych na Polskiej Mapie Infrastruktury Badawczej od roku 2020 oraz przeprowadzono nabór nowych infrastruktur. W proces oceny byli zaangażowani członkowie Zespołu doradczego do spraw Polskiej Mapy Infrastruktury Badawczej oraz blisko 300 recenzentów krajowych i zagranicznych.     W konsekwencji przeglądu z 70 infrastruktur wpisanych na Polską Mapę Infrastruktury Badawczej w roku 2020 na Mapie pozostało 61 infrastruktur, w tym Narodowa Sieć Metrologii Współrzędnościowej, działająca w formie konsorcjum koordynowanego przez Politechnikę Krakowską.       W ramach naboru nowych zgłoszeń do ministerstwa wpłynęły też 192 wnioski o wpisanie strategicznej infrastruktury badawczej na Mapę.  Rekomendację w sprawie wpisu uzyskały 104 najwyżej ocenione infrastruktury, w tym Małopolskie Laboratorium Budownictwa Energooszczędnego Politechniki Krakowskiej.   Łącznie na zaktualizowanej Mapie znalazło się 165 infrastruktur. Jak podkreśla minister nauki Marcin Kulasek umieszczenie infrastruktury badawczej w zestawieniu jest wyrazem uznania jej badawczego potencjału.     Małopolskie Laboratorium Budownictwa Energooszczędnego   Na Polskiej Mapie Infrastruktury Badawczej po raz pierwszy znalazła się infrastruktura badawcza Małopolskiego Laboratorium Budownictwa Energooszczędnego (MLBE), funkcjonującego w strukturze Małopolskiego Centrum Budownictwa Energooszczędnego (MCBE) Politechniki Krakowskiej. To unikatowy w skali kraju ośrodek naukowo-badawczy odpowiadający na najważniejsze wyzwania współczesnego budownictwa i transformacji energetycznej.     W Centrum prowadzone są kompleksowe, multidyscyplinarne badania nad budynkami przyszłości, łączące wiedzę i technologie z wielu obszarów – m.in. architektury, fizyki budowli, materiałoznawstwa, systemów instalacyjnych, automatyki i systemów inteligentnych, zarządzania energią i efektywności energetycznej, jakości środowiska wewnętrznego, komfortu użytkowania oraz interakcji między budynkiem a jego użytkownikami.     Małopolskie Laboratorium Budownictwa Energooszczędnego zaprojektowano jako „żywe” laboratorium, czyli budynek, który sam w sobie jest obiektem badań. Nowoczesny, pięciokondygnacyjny obiekt o konstrukcji charakterystycznej dla budownictwa pasywnego wyposażono w wielowariantowe instalacje techniczne, obejmujące zróżnicowane systemy ogrzewania, chłodzenia, wentylacji oraz źródła energii (w tym odnawialne), a także badawczy, zintegrowany system zarządzania, sterowania i automatyzacji z ponad 3000 czujników oraz niezależną, unikatową aparaturę badawczą (m.in. manekin termiczny, komora klimatyczna, zestaw komór do badania oporu cieplnego).     Dzięki temu MLBE stanowi unikatową platformę badawczą, która pozwala testować i optymalizować nowe technologie służące poprawie efektywności energetycznej, komfortu i zdrowia użytkowników oraz ochronie środowiska – w rzeczywistych warunkach eksploatacji budynku.     Infrastruktura MLBE od lat wspiera realizację projektów naukowo-badawczych Politechniki Krakowskiej oraz współpracę z otoczeniem naukowym, przedsiębiorstwami i jednostkami sektora publicznego. Wyniki prowadzonych badań znajdują zastosowanie w projektowaniu i modernizacji budynków oraz wdrażaniu rozwiązań wspierających transformację energetyczną. Centrum jest również miejscem wymiany wiedzy i prezentowania praktycznych rozwiązań dotyczących budownictwa przyszłości. Organizowane są tu wizyty studyjne, szkolenia i konferencje, dzięki którym wiedza wypracowywana w ramach badań może trafiać nie tylko do środowiska naukowego, ale również do przedsiębiorców, specjalistów i szerokiego grona odbiorców.     – Wpisanie MLBE na Polską Mapę Infrastruktury Badawczej stanowi potwierdzenie pozycji Politechniki Krakowskiej jako ośrodka rozwijającego technologie odpowiadające na wyzwania przyszłości oraz uznanie dla wieloletniej działalności naukowców Małopolskiego Centrum Budownictwa Energooszczędnego. To także potwierdzenie, że rozwiązania rozwijane na Wydziale Inżynierii Lądowej PK wpisują się w najważniejsze kierunki rozwoju współczesnego budownictwa – komfortowego, energooszczędnego, inteligentnego i zrównoważonego – mówi dr hab. inż. Małgorzata Fedorczak-Cisak, kierownik Laboratorium Małopolskie Centrum Budownictwa Energooszczędnego.     Narodowa Sieć Metrologii Współrzędnościowej   Narodowa Sieć Metrologii Współrzędnościowej (NSMET), wpisana na Polską Mapę Infrastruktury Badawczej w 2020 roku, pozostaje w zaktualizowanym zestawie strategicznych centrów badawczych. Konsorcjum wchodzące w skład NSMET tworzą cztery czołowe uczelnie techniczne, uznawane za liderów w obszarze metrologii współrzędnościowej w skali krajowej i europejskiej. Politechnika Krakowska pełni rolę lidera projektu, kieruje pracami konsorcjum poprzez Laboratorium Metrologii Współrzędnościowej na Wydziale Mechanicznym PK. Partnerami są: Politechnika Poznańska, Politechnika Świętokrzyska oraz Politechnika Warszawska.     W latach 2021–2023 konsorcjum zrealizowało wspólnie ambitny projekt o wartości niemal 51,7 mln zł, dofinansowany w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój (POIR). Głównym celem było stworzenie nowoczesnej, wyspecjalizowanej infrastruktury badawczej dla rozwoju metrologii współrzędnościowej – dziedziny kluczowej dla przemysłu przyszłości. Na PK powstało w ramach sieci NSMET Laboratorium Ultraprecyzyjnych Pomiarów Współrzędnościowych, w nowoczesną infrastrukturę zostało także doposażone Laboratorium Metrologii Współrzędnościowej PK.     Narodowa Sieć Metrologii Współrzędnościowej pozwala na wykonywanie w Polsce pomiarów geometrii struktur wewnętrznych oraz zewnętrznych obiektów mierzonych w skalach od nano do wielkogabarytowych (w zakresie od 10-9 m do 102 m)  z najwyższą możliwą technicznie dokładnością. – Takie pomiary wykonuje się w zaledwie kilku ośrodkach świata, przy czym możliwości aparaturowe polskiej sieci uczynią ją najnowocześniejszym ośrodkiem, o najszerszym zakresie badawczym – mówi prof. Jerzy A. Sładek z Wydziału Mechanicznego PK, pomysłodawca Narodowej Sieci Metrologii Współrzędnościowej.     Opracowywanie koncepcji pomiarów i zapewnienie dla nich odpowiedniej aparatury,  opracowywanie nowych metod korekcji błędów pomiarowych, ocena niepewności pomiarów, wzorcowanie, sprawdzanie systemów pomiarowych i wzorców – to zadania, które realizować mogą zespoły badawcze w ramach NSMET. – Precyzyjny pomiar i obrazowanie obiektów przestrzennych, w tym ich wielkości geometrycznych np. odległości, wymiarów, kształtów, relacji geometrycznych takich jak prostopadłość, równoległość, kąty, ma kluczowe znaczenie w wielu dziedzinach nauki i gałęziach przemysłu – mówi dr hab. inż. Adam Gąska, prof. PK, kierownik projektu NSMET i laboratorium Metrologii Współrzędnościowej. Dokładne pomiary dają m.in. odpowiedź na pytanie czy części składowe skomplikowanych mechanizmów, wykorzystywanych w przemyśle, zostały wytworzone i zmontowane w taki sposób, jak to założono na etapie projektowania. – Bez dokładnych pomiarów niemożliwe byłoby bezpieczne i zgodne z planem działanie tych mechanizmów oraz postęp związany z ich udoskonalaniem – wyjaśnia naukowiec z PK.     Laboratoria współrzędnościowe PK dysponują światowej klasy aparaturą do wykonywania najdokładniejszych pomiarów świata w skali od nano do wielkogabarytowej. Takie pomiary są kluczem do rozwijania najbardziej zaawansowanych technologii we wszystkich gałęziach przemysłu. Potrzeba ich wszędzie tam, gdzie od precyzji urządzeń i ich elementów zależy bezpieczeństwo ludzi, niezawodność maszyn i procesów produkcyjnych, jakość i cena produktów i usług.     Ważnym zadaniem NSMET jest też wzorcowanie systemów współrzędnościowych stosowanych w przemyśle i instytutach badawczych.     Polska Mapa Infrastruktury Badawczej tylko dla strategicznych i unikatowych ośrodków naukowych   Wpis na Polską Mapę Infrastruktury Badawczej poprzedza szczegółowa ocena prowadzona przez ekspertów krajowych i zagranicznych. Pod uwagę brane są m.in. unikatowość infrastruktury w skali krajowej i międzynarodowej, zgodność celów i założeń infrastruktury z krajowymi i międzynarodowymi politykami w zakresie badań naukowych, rozwoju i innowacji, potencjał instytucjonalny oraz kadrowy podmiotów wnioskujących o wpis czy stopień zainteresowania infrastrukturą ze strony krajowego i międzynarodowego.         (m)       {fastsocialshare}

    Już kilkukrotnie studentki Politechniki Krakowskiej stawały na podium konkursu organizowanego przez europejski oddział Międzynarodowej Federacji Architektów Krajobrazu (International Federation of Landscape Architects) – IFLA Europe. W zakończonej edycji Landscape Architecture Students and Young Professionals Competition, Angelika Duda, absolwentka architektury krajobrazu, kierunku realizowanego na Wydziale Architektury PK, zajęła I miejsce. Jury doceniło jej pracę dyplomową pt. „Topografia sukcesji wodnej – projekt parku biocenotycznego na terenie zmiennego starorzecza Wisły w Krakowie”, opracowaną pod opieką promotorską dr hab. inż. arch. Katarzyny Łakomy, prof. PK.     Konkurs IFLA Europe Landscape Architecture Students and Young Professionals Competition to dla wschodzących talentów wyjątkowa szansa na zdobycie uznania na szczeblu europejskim. Inicjatywa IFLA Europe kierowana jest zarówno do studentów, jak i do młodych profesjonalistów w dziedzinie architektury krajobrazu. Konkurs składa się z dwóch kategorii: A – projekty koncepcyjne i pomysły studentów architektury krajobrazu oraz B – projekty zrealizowane przez praktyków (do ukończenia 40. roku życia).   Zwyciężczynią w kategorii projektów studenckich została Angelika Duda, absolwentka Wydziału Architektury Politechniki Krakowskiej. Architekta krajobrazu w swojej pracy dyplomowej (obronionej z wyróżnieniem) podjęła temat topografii sukcesji wodnej i zaprojektowała park biocenotyczny na terenie starorzecza Wisły w Krakowie. Koncepcja Angeliki Dudy stanowi odpowiedź na problemy współczesnych miast, które mierzą się z kryzysem klimatycznym i postępującą utratą bioróżnorodności, co z kolei wymaga nowego podejścia do projektowania przestrzeni. Priorytetem nie jest obecnie kontrolowanie procesów przyrodniczych, ale ich wspieranie i wzmacnianie.   Praca studentki Politechniki Krakowskiej koncentruje się na obszarze starorzecza Wisły w Krakowie – cennym elemencie miejskiego systemu ekologicznego, który podlega ciągłym przekształceniom, będąc jednocześnie narażonym na silną presję antropogeniczną. Projekt dyplomowy został poprzedzony kompleksowymi analizami przyrodniczymi, hydrologicznymi, przestrzennymi i krajobrazowymi. Autorka zwróciła szczególną uwagę na procesy wpływające na funkcjonowanie ekosystemu oraz regulację lokalnego mikroklimatu. Pozwoliło to na rozpoznanie potencjału środowiskowego terenu i opracowanie koncepcji ochrony opartej na wzmocnieniu naturalnych mechanizmów regeneracyjnych. Propozycją Angeliki Dudy jest park biocenotyczny o zmiennym charakterze, wykorzystujący rozwiązania oparte na naturze (Nature-based Solutions). Projekt wspiera procesy sukcesji wtórnej – odrodzenia się ekosystemu, przywraca funkcje hydrologiczne, zwiększa retencję wód oraz tworzy różnorodne siedliska dla lokalnej fauny.   Praca dyplomowa Angeliki Dudy zdobyła uznanie nie tylko IFLA Europe. Doceniono ją również nagrodami i wyróżnieniami m.in. w konkursach: „Respectus” im. Marka Nawary (Nagroda Główna) oraz „Klimat dla wolności” (III miejsce), a także w World Landscape Architecture Awards (wyróżnienie honorowe). Należy dodać, że studentki WA Politechniki Krakowskiej wcześniej już trzykrotnie stawały na podium konkursu organizowanego przez IFLA Europe: Marta Szar – II miejsce, Katarzyna Jamioł – dwukrotnie II miejsce.   Angelika Duda (na zdjęciu – archiwum prywatne A.D.), zwyciężczyni konkursu IFLA Europe, w czasie studiów na Politechnice Krakowskiej aktywnie angażowała się w działalność Koła Naukowego Krajobrazy „Landscapes”, rozwijając swoje zainteresowania projektowe oraz uczestnicząc w inicjatywach związanych z architekturą krajobrazu. Obecnie pracuje zawodowo jako projektantka krajobrazu. Jej zainteresowania zawodowe koncentrują się wokół projektowania zrównoważonych i odpornych przestrzeni, które odpowiadają na współczesne wyzwania środowiskowe i klimatyczne. – W swojej pracy zwracam szczególną uwagę na bioróżnorodność, rolę wody w krajobrazie oraz rozwiązania oparte na naturze. Bliskie jest mi postrzeganie krajobrazu jako żywego, dynamicznego systemu, a projektowania, jako świadomego kształtowania relacji pomiędzy człowiekiem, przestrzenią i zachodzącymi w niej procesami przyrodniczymi – mówi Angelika Duda. Laureatka konkursu IFLA Europe w przyszłości chce poszerzać doświadczenie zawodowe, podejmować jeszcze bardziej złożone wyzwania projektowe i rozwijać własny język projektowania oparty na poszanowaniu naturalnych procesów oraz świadomym odpowiadaniu na zmieniające się potrzeby krajobrazu i jego użytkowników. Poza działalnością zawodową, pasją Angeliki Dudy jest rysunek krajobrazowy. – Traktuję go zarówno jako formę twórczej ekspresji, jak i sposób uważnej obserwacji przestrzeni – jej charakteru, proporcji, światła i zmienności. Jest on dla mnie również narzędziem rozwijania wrażliwości przestrzennej, którą staram się przenosić do pracy projektowej – dodaje absolwentka Politechniki Krakowskiej.   IFLA Europe – europejski oddział Międzynarodowej Federacji Architektów Krajobrazu (International Federation of Landscape Architects), powstał 4 kwietnia 1989 r. Organizacja zrzesza obecnie 34 krajowe stowarzyszenia architektów krajobrazu. IFLA Europe działa na rzecz rozwoju i ochrony zawodu architekta krajobrazu. Do jej głównych zadań należy: reprezentowanie branży w kontaktach z instytucjami Unii Europejskiej i innymi organami międzynarodowymi, promowanie wysokich standardów kształcenia oraz praktyki zawodowej w dziedzinie architektury krajobrazu, a także wspieranie wymiany wiedzy, doświadczeń i dobrych praktyk między krajami członkowskimi.  (bk)     Fot. 1: wizualizacja projektu autorstwa Angeliki Dudy         {fastsocialshare}