Stojantiesiems

Orą valantis VGTU mokslininkų išradimas pelnė Europos patentą

Spalio 25, 2019

Organinės medžiagos, tokios kaip acetonai, dažikliai, amoniakas ir kitos, patekusios į orą, naikina ozono sluoksnį ir neigiamai prisideda prie klimato kaitos. Taip pat jos gali kauptis žmogaus organizme, sukelti apsinuodijimą, įvairius, net vėžinius, susirgimus. Šios medžiagos ypač gausiai išsiskiria žemės ūkyje, energetikos bei naftos gavybos pramonėje, baldų gamyboje. Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) Aplinkos inžinerijos fakulteto Aplinkos apsaugos instituto mokslininkai prof. habil. dr. Pranas Baltrėnas ir prof. dr. Edita Baltrėnaitė-Gedienė sukūrė orą nuo organinių teršalų valantį Vertikalų biofiltrą-absorberį, kuris įvertintas Europos patentu. Šis išradimas padeda spręsti ir dar vieną problemą – mažina kvapus. Kvapų tarša aplinkoje yra nemaža problema – dėl didesnių nemalonaus kvapo koncentracijų žmonės jaučia diskomfortą, pablogėjusią gyvenimo kokybę.

Biologinio oro valymo filtrus VGTU mokslininkai tiria jau daugelį metų, šį kartą kilo idėja patobulinti anksčiau pačių padarytą biofiltrą ir sukurti plokštelinį Vertikalų biofiltrą-absorberį. „Šiame biofiltre plokštumomis sudėti vertikalūs vamzdeliai, kurie yra užpildomi bioanglimi, sumaišyta su specialiu medienos plaušu. Ši mediena yra apdorojama esant aukštai temperatūrai ir aukštam slėgiui, o rezultatas – medienos pluoštas, kuris yra atsparus puvimui. Bioanglimi ir medienos plaušu užpildytuose vamzdeliuose dėl palankių sąlygų – drėgmės ir aukštesnės temperatūros – atsiranda mikroorganizmai, kurie išvalo pro tuos vamzdelius einantį orą nuo organinių medžiagų bei cheminių teršalų“, – apie biofiltro veikimą pasakojo P. Baltrėnas.

Anot jo, mikroorganizmai visiškai išvalo orą nuo organikos – acetono, seleno, amoniako ir kitų medžiagų. Perėjęs pro tokį biofiltrą į aplinką išeina švarus oras. Praktikoje šie biofiltrai gali būti panaudoti visur, kur išsiskiria dideli kiekiai organinių teršalų, pavyzdžiui, baldų gamyklose, ypač kur vyksta baldų dažymas, lakavimas; taip pat žemės ūkyje, kur į orą išsiskiria daug amoniako.

„Žmonės, gyvenantys arčiau didesnių fermų, dažnai skundžiasi nemaloniais kvapais. Jei iš jų išeinantis oras būtų pravalytas biofiltru, į išorę patektų ne tik neužterštas oras, bet ir be nemalonių kvapų, nes filtras juos mažina, praktiškai visai nepalieka“, – akcentavo mokslininkas.

Anot P. Baltrėno, dabar biologinio valymo įrenginius turinčių įmonių nėra daug. O ir naudojami senesni įrengimai, kuriuose oro valymui pasitelkiamos kasetės, užpildytos tam tikromis medžiagomis, kuriose palanku veistis mikroorganizmais. Tačiau didžiausias šių įrenginių trūkumas yra tas, kad oras išvalomas tuo geriau, kuo per daugiau kasečių jis pereina, tačiau jei tų kasečių yra per daug – kyla didesnis pasipriešinimas, oras negali praeiti, filtras užsipildo. Bandant išspręsti šių filtrų problemas VGTU mokslininkams ir kilo idėja horizontalias kasetes pakeisti į vertikalius vamzdelius, kuriuose oro pasipriešinimas nėra didelis.

Tarp naujojo įrenginio privalumų VGTU mokslininkas pamini ir biofiltrų ilgaamžiškumą – kadangi bioanglis yra ilgaamžė, medienos plaušas atsparus puvimui, tad taip pat retai keičiamas, biofiltras gali būti naudojamas iki 10 ar net daugiau metų. Kitas svarbus privalumas – kadangi valo orą mikroorganizmai – nelieka jokių atliekų, viskas suvartojama.

Galerija

Panašios naujienos

Nauja daktaro disertacija
Nauja daktaro disertacija
VILNIUS TECH didžiuojasi savo doktorantų disertacijomis, todėl VILNIUS TECH Biblioteka kviečia sekti skelbiamas naujas apgintas disertacijas. Šiandien pristatoma disertacija  „Pluoštais armuotų polimerų ekstruzijos sukeltų deformacijų analizė ir modeliavimas“ („Analysis and modeling of deformations induced by the extrusion of fiber-reinforced polymers“), kurią parengė doktorantas Mahmoud Samy Mahmoud Mohammed Farh. Disertacija rengta 2021–2026 metais Vilniaus Gedimino technikos universitete, vadovas – prof. dr. Viktor Gribniak. Disertacija ginama viešame Medžiagų inžinerijos mokslo krypties disertacijos gynimo tarybos posėdyje 2026 m. birželio 10 d. 14 val. Vilniaus Gedimino technikos universiteto Aula Doctoralis posėdžių salėje. Polimerų 3D spausdinimas sudaro galimybę pritaikyti gamybą sudėtingos geometrijos objektams. Vis dėlto jų konstrukcinį pritaikymą riboja spausdintos medžiagos anizotropinės mechaninės savybės, gamybos metu susidarantys mikrostruktūros defektai ir liekamieji įtempiai, sukeliantys matmenų netikslumus bei formos iškraipymus. Šioje disertacijoje tiriamos 3D spausdintos polilaktido (PLA) medžiagos: grynasis ir dalinai perdirbtas PLA, ištisine aramido gija ir trumpais plaušais armuoti kompozitai. Tyrimo tikslas – sukurti kombinuotą eksperimentinę ir skaitmeninę metodiką, leidžiančią įvertinti armavimo efektyvumą ir numatyti gamybos metu atsirandančias liekamąsias deformacijas. Tyrimo objektas apima spausdintų PLA kompozitų termomechanines ir viskoelastines savybes bei terminio virsmo parametrai. Tyrimų metodika apima tempimo ir lenkimo bandymus, termomechaninių savybių tyrimus, skenuojančiąją elektroninę mikroskopiją ir baigtinių elementų modeliavimą. Sukurta ištisine aramido armuoto polilaktido gija pritaikyta 3D spausdinimo technologijai padidino tempiamųjų bandinių laikomąją galią 67 %, tačiau armavimo efektyvumą ribojo gijos išdėstymo netiesiškumas, sukibimo defektai ir įtempimo trūkumas 3D spausdinimo metu. Trumpais plaušais armuoti polimero kompozitai pasižymėjo skirtingu plaušų poveikiu: anglies plaušai didino kompozito standumą, o medienos plaušai – kristalizavimo laipsnį, standumą ties stiklinimo temperatūra, tąsumą ir matmenų pastovumą. Lyginant su grynuoju PLA, medienos plaušai sumažino bandinio kraštų išlinkį 43 %, o anglies plaušai – 14 %. Sukurtas kombinuotas baigtinių elementų modelis, kuriame termomechaninio uždavinio sprendimas pažingsniui atkuria 3D spausdinimo, aušinimo ir pačio objekto atskyrimo nuo gamybos platformos etapus. Gauti liekamųjų įtempių ir deformacijų pasiskirstymo laukai eksportuojami į mechaninį modelį. ABAQUS modeliavimo aplinkoje grynojo PLA išlinkis apskaičiuotas su 8,2–10,6 % vidutine paklaida, o Digimat aplinkoje sudarytas modelis nustato trumpais plaušais armuotų kompozitų deformacijas su 14,3–17,9 % paklaida. Toks modeliavimas trumpais plaušais armuotiems kompozitams atliktas pirmą kartą. Disertaciją sudaro įvadas, trys pagrindiniai skyriai, bendrosios išvados ir literatūros sąrašas. Pirmajame skyriuje pateikta 3D spausdinimo armuoto polimero kompozitų literatūros apžvalga, aptariant medžiagų sandarą, armavimo ir modeliavimo būdus. Antrajame skyriuje aprašytos pasirinktos medžiagos, bandymo programa ir skaitinio modeliavimo principai. Trečiajame skyriuje pateikti bandymų ir modeliavimo rezultatai. Bendrosiose išvadose pateikti svarbiausi darbo rezultatai. Disertacijos tyrimo pagrindu paskelbtos keturios mokslinės publikacijos, iš kurių trys straipsniai – Web of Science žurnaluose su citavimo rodikliais, ir keturi pranešimai pristatyti mokslinėse konferencijose. Mokslo darbą galite rasti VILNIUS TECH Virtualiojoje bibliotekoje.
Plačiau