Stojantiesiems

VILNIUS TECH tyrimai: ką galima sukurti iš senų kineskopų bei padangų?

Liepos 9, 2022
Vystantis ekonomikai auga ir vartojimas bei susidarančių atliekų kiekiai. Todėl įgyvendinant žiedinės ekonomikos tikslus svarbu skatinti susidarančių atliekų perdirbimą ir pakartotinį panaudojimą. „VILNIUS TECH“ universitete eksperimentuojama iš atliekų (stiklo, senų kineskopų, laidų apvalkalų, padangų) gaminant įvairias statybines arba garso izoliacijai skirtas medžiagas.

Vienas iš atliekų tipų – stiklo atliekos. Jų vien Europoje susidaro apie 12 milijonų tonų per metus, o šiuo metu perdirbama antrą kartą panaudojama iki 74 %. Lietuvoje šis rodiklis gerokai mažesnis – tesiekia apie 40 %. Nors šios atliekos galėtų būti perdirbamos neribotą kiekį kartų neprarandant savybių, bet jei jos yra užterštos, neišrūšiuotos, yra priemaišų, stiklo perlydymo procesas tampa nepraktiškas. 

 „VILNIUS TECH“ Aplinkos apsaugos ir vandens inžinerijos katedros mokslininkai atliko eksperimentinius tyrimus, kurių metu bandė pakeisti dalį betono užpildo malto stiklo atliekomis. Šių atliekų panaudojimas betono gamyboje ne tik padeda saugoti gamtos išteklius, mažina šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą, bet ir leidžia pagaminti tvaresnį betoną ir netgi pagerina jo savybes. 

Universiteto mokslininkai taip pat atliko bandymus senųjų kineskopinių televizorių stiklą panaudoti kaip betono blokų sudedamąją dalį. Panaudojus kineskopus tokiu būdu, nuodingos medžiagos – švino – išsiplovimas iš stiklo ženkliai sumažėja. 

Pirmieji Europoje ieško būdų, kur pritaikyti laidų apvalkalą

Tęsiant bandymus statybinių medžiagų kūrimo srityje, universiteto mokslininkai išbandė ir elektros kabelių apvalkalo perdirbimą. Šiuo metu elektros ir elektroninės įrangos atliekos laikomos vienu iš sparčiausiai augančių atliekų srautų Europos Sąjungoje (taip pat ir Lietuvoje). Jų kiekis kasmet išauga 3–5 %. Kartu su elektroninės įrangos atliekomis daugėja ir kabelių apvalkalo atliekų. Kabelių apvalkalas nėra lengvai yranti medžiaga, o nusprendus ją sudeginti, į aplinką išsiskiria kenksmingos medžiagos. Dėl išvardytų priežasčių universitete vykdomi tyrimai, kaip kabelių apvalkalus panaudoti garsą izoliuojančių plokščių kūrimui. Beje, bandymai su būtent tokiu apvalkalo panaudojimu atlikti pirmieji Europoje. 

Daugiausia tokias atliekas sudaro lankstusis polivinilchloridas (PVC). Ši medžiaga gaminama iš neatsinaujinančių gamtos išteklių, todėl pakartotinis jos panaudojimas ir perdirbimas tampa dar svarbesnis. Iš panaudotų kabelių atliekų yra pašalinami metalai (varis), tuomet iš likusio tuščiavidurio kabelio apvalkalo kuriamos blokelių konstrukcijos. 

Po atliktų bandymų nustatyta, jog tokia medžiaga garsą sugeria kiek blogiau nei akmens vata ar stiklo pluoštas, tačiau panašiai, nei iš kitų atliekų (kiaušinių dėklų, tekstilės bei ryžių popieriaus) sukurta  garso izoliacija. 

Garsą gali sulaikyti popieriaus gamybos atliekos

Dar vienas atliekų tipas – tai popieriaus atliekos. Didžiausią dalį popieriaus pramonėje susidarančių atliekų sudaro popieriaus gamybos dumblas – daugiau nei trečdalį nuo pagaminamo popieriaus. Todėl universiteto mokslininkai tiria būdus, kaip iš popieriaus dumblo pagaminti garsą sugeriančias medžiagas. 
Lietuvoje kasmet pagaminama apie 130 tūkst. tonų popieriaus ir jo gaminių, o šios gamybos (arba perdirbimo) proceso metu susidaro 45,5 tūkst. tonų popieriaus gamybos dumblo. Šis dumblas negali būti utilizuojamas sąvartynuose, todėl Europoje dažniausia praktika  – jį deginti. 
Aplinkos inžinerijos fakulteto tyrėjai pamėgino sumaišyti popieriaus gamybos dumblą su  gesintomis kalkėmis, cementu arba moliu, ir iš šios masės sulipdė kompozitinių plokščių prototipus. Jos skirtos naudoti statybose garso izoliacijai. 
Akustiniu požiūriu popieriaus gamybos dumblas nėra pranašesnis už kitas garsą sugeriančias medžiagas, tačiau mokslininkų pagrindinis tikslas – sugalvoti, kaip pakartotinai panaudoti šią žaliavą, kad jos nereikėtų deginti. Universitete išbandytos akustinės plokštės galėtų būti naudojamos patalpose, kur reikalingas švarus ir neiškraipytas garsas, pavyzdžiui, auditorijose, koridoriuose, laukimo salėse. 

Gyventojų ramybei saugoti tinka ir padangos, ir buvę „Tetra-Pak“ pakeliai

Koks atliekų tipas dar liko? Padangos! 

Tyrimais nustatyta, jog apie 20 proc. Europos Sąjungos gyventojų kenčia nuo tokio lygio triukšmo, kokį sveikatos ekspertai laiko nepriimtinu. Triukšmas trukdo darbui, poilsiui, neigiamai veikia žmonių sveikatą. Todėl „VILNIUS TECH“ Aplinkos inžinerijos fakulteto mokslininkai ir studentai vieną problemą pavertė kitos sprendimu – iš netinkamų eksploatuoti padangų ėmė gaminti garso izoliacinę medžiagą. Lietuvoje per metus susidaro apie 20 000 tonų nebetinkamų eksploatuoti padangų. Turbūt esate pastebėję, kad dalis jų nepasiekia stambiagabaričių atliekų tvarkymo aikšteles, o kažkokiu būdu „nurieda“ iki miškų ir upelių slėnių.
Perdirbti padangas į kitą naudingą medžiagą mokslo darbuotojai bando jau nuo 2016-ųjų. Šiuo metu iš senų padangų pagamintos gumos granulių plokštės jau sėkmingai gaminamos ir naudojamos praktikoje. Jos  gali būti įvairaus storio, standumo ir formos, yra ilgaamžės, atsparios aplinkos poveikiui.

 Statybų vietoje meistrai ių padangų pagamintas gumos granulių plokštes klijais priklijuoja prie gipso kartono plokštės ir tokią konstrukciją montuoja ant tarpbutinių ar tarp-kambarinių sienų, t. y. ten, kur siekiama pagerinti garso izoliaciją. Be akustinių, ši medžiaga pasižymi ir kitais privalumais – ji yra plona (iki 3 cm storio), todėl lengvai montuojama,  o garsą sulaiko taip pat gerai, kaip ir daug storesnės medžiagos, pavyzdžiui, akmens vata ar  putplastis. Gumos granulių plokštės yra didesnio tankio, todėl ypač gerai izoliuoja žemų dažnių garsus.

Plokščių gamyboje mokslininkai bando panaudoti ir įvairius kitus komponentus, pavyzdžiui, perdirbtų gėrimų pakuočių („Tetra Pak“) atliekas, kuriose apie 70 proc. pakuotės sudaro kartonas, polietilenas ir aliuminio folija. Šių perdirbtų pakuočių atliekų panaudojimas, taip pat padeda kurti naujus garsui izoliuoti skirtus gaminius. 

Statybinės atliekos gali padėti sumažinti vandens taršą

„VILNIUS TECH“ laboratorijose taip pat eksperimentuojama su statybinėmis atliekomis. Europoje vis dar egzistuoja vandens taršos problema – nors buitinės nuotekos yra efektyviai išvalomos, tačiau paviršinės neretai vandens telkinius užteršia įvairiomis medžiagomis, tokiomis kaip sunkieji metalai. Vandens filtrų gamybai gali būti panaudotos tokios statybinės atliekos kaip betono blokeliai, akmens vatos atraižos, iš medienos atliekų pagaminta bioanglis.

VILNIUS TECH atlikti tyrimai įrodė, kad naudojant tokius filtrų užpildus, mažinamas organinių medžiagų, bendrojo azoto ir sunkiųjų metalų kiekis vandenyje. 


 

Galerija

Panašios naujienos

Kviečiame savanoriauti!
Kviečiame savanoriauti!
Kviečiame savanoriauti Lietuvos pirmininkavimo Europos Sąjungos Tarybai renginiuose. Trumpalaikė savanorystė 2027 m. pirmąjį pusmetį Lietuva pirmininkaus Europos Sąjungos Tarybai, todėl Vilniuje vyks aukšto lygio tarptautiniai renginiai. Europos Sąjungos valstybių narių ministrus, pareigūnus ir tarptautines delegacijas subursiantis Lietuvos pirmininkavimas Europos Sąjungos Tarybai ieško pastiprinimo. Kviečiame motyvuotus studentus prisidėti prie renginių organizavimo ir logistikos užtikrinimo savanorystės pagrindu. Tikimės, kad: • esi ne jaunesnis (-ė) nei 18 metų (2027 m. sausio 1 d.); • gerai moki anglų kalbą (ne žemesniu nei B2 lygiu); • esi atsakingas (-a) ir iniciatyvus (-i); • domiesi tarptautiniais procesais ir renginių organizavimu bei nori tapti Lietuvos veidu tarptautiniuose renginiuose. Savanorių veiklos: • pagalba registracijos ir akreditacijos procesuose; • delegacijų informavimas ir nukreipimas; • renginių logistikos ir organizacinių procesų palaikymas. Įsitraukimo trukmė: 1–2 dienos bent penkiuose renginiuose (viso 17 renginių). Tai puiki galimybė įgyti tarptautinių renginių organizavimo patirties ir iš arti pamatyti, kaip vyksta vienas svarbiausių Lietuvos pirmininkavimo Europos Sąjungos Tarybai etapų. Norinčius dalyvauti kviečiame pateikti gyvenimo aprašymą (CV), trumpą motyvacinį laišką ir aukštojo mokslo įstaigos rekomendacinį laišką el. paštu stud@vilniustech.lt iki 2026 m. rugsėjo 15 d. Ilgesnės trukmės įsitraukimas / praktika (savanorystės pagrindais) Siūlome atlikti praktiką organizuojant Lietuvos pirmininkavimo Europos Sąjungos Tarybai renginius! Užsienio reikalų ministerija kviečia studentus prisidėti prie Lietuvos pirmininkavimo Europos Sąjungos Tarybai renginių logistikos užtikrinimo 2027 m. sausio–birželio mėnesiais. Ką veiksi? • prisidėsi prie akreditacijos centro veiklos; • padėsi koordinuoti renginių logistiką; • dalyvausi delegacijų aptarnavimo procesuose; • prisidėsi prie komunikacijos ir organizacinių užduočių; • siūlysime praktiką atlikti savanorystės pagrindais. Tikimės, kad: • gerai moki anglų kalbą (B2 lygis); • esi atsakinga (-s) ir organizuota (-s); • gali įsipareigoti ilgesniam laikotarpiui; • turi savanorystės ar renginių organizavimo patirties (privalumas). Įsitraukimo laikotarpis: 2027 m. sausio–birželio mėn. Grafikas / datos gali būti derinamos bendru sutarimu. Studentams, kurių studijų programos numato praktiką, gali būti sudaryta galimybė šią savanorystės veiklą įskaityti kaip praktiką. Jei nori prisidėti prie vieno svarbiausių Lietuvos tarptautinių projektų ir įgyti vertingos profesinės patirties, kviečiame kandidatuoti pateikiant CV ir motyvacinį laišką el. paštu: stud@vilniustech.lt iki spalio 15 d.
Plačiau
Elektronikos ir medicinos inžinerijos studentai sukūrė žmogaus judesių analizės sistemą
Elektronikos ir medicinos inžinerijos studentai sukūrė žmogaus judesių analizės sistemą
Šiuolaikiniai inžineriniai sprendimai vis dažniau gimsta bendradarbiaujant skirtingų sričių specialistams. Universitetinė aplinka suteikia galimybę sujungti skirtingas kompetencijas ir kurti sprendimus, kurie vienos disciplinos ribose būtų sunkiai įgyvendinami. Toks bendradarbiavimas išryškėjo ir baigiamajame bakalauro darbe, kuriame VILNIUS TECH studentai Laura Venckutė (Elektronikos fakultetas) ir Abderrazak El Aamrani (Mechanikos fakultetas) sujungė elektronikos bei medicinos inžinerijos žinias, kurdami žmogaus judesių atpažinimo ir vertinimo sistemą. Projekto pradžioje Medicinos inžinerijos ir Elektronikos inžinerijos studijų programų studentai siekė išspręsti problemą, aktualią tiek sporto, tiek reabilitacijos srityse – trūksta prieinamų sistemų, galinčių automatiškai atpažinti ir įvertinti žmogaus atliekamus judesius ir suteikti momentinį grįžtamąjį ryšį. Kaip pažymi projekto autoriai, neteisingai atliekami judesiai gali sumažinti treniruočių efektyvumą ir padidinti traumų riziką reabilitacijos, sporto ar kasdienės veiklos metu. Būtent todėl buvo nuspręsta ieškoti technologinio sprendimo, kuris galėtų padėti objektyviai ir greitai įvertinti judesių kokybę. [caption id="attachment_120706" align="alignnone" width="2048"] Elektronikos ir medicinos inžinerijos studentai sukūrė žmogaus judesių analizės sistemą[/caption] Idėja kilo iš ankstesnių projektų ir studijų metu įgytos patirties, o svarbiu postūmiu tapo dėstytojų pasiūlyta bendradarbiavimo galimybė. Nuo pat pradžių buvo aišku, kad projektui reikės skirtingų sričių žinių – judesių analizė reikalauja ne tik techninės sistemos sukūrimo, bet ir gebėjimo apibrėžti prasmingus žmogaus judesių vertinimo kriterijus. Studentai projekte pritaikė skirtingas, tačiau neatsiejamas ir papildančias kompetencijas. Elektronikos inžinerijos studentė buvo atsakinga už kompiuterinę regą, įterptines sistemas ir sistemos integravimą, o medicinos inžinerijos studentas prisidėjo biomechanikos bei žmogaus judesių vertinimo žiniomis. Nors darbai buvo paskirstyti pagal kompetencijas, svarbiausi sprendimai buvo priimami kartu. Nuo pirminės koncepcijos iki veikiančios sistemos Pradiniame etape buvo planuojama sukurti sistemą, galinčią analizuoti platesnį judesių spektrą ir atlikti daugiau analizės funkcijų. Tačiau projekto eigoje teko atsižvelgti į techninius apribojimus, turimus aparatinius resursus ir baigiamojo darbo apimtį. Dėl šių priežasčių dalies idėjų buvo atsisakyta. Komandos nariai teigia, kad projekto metu nekilo didesnių nesutarimų. Sprendimai buvo priimami aptariant galimas alternatyvas, vertinant jų atitikimą projekto tikslams ir, kai buvo įmanoma, išbandant skirtingus metodus praktikoje. Kai techniniai reikalavimai nesutapdavo, buvo ieškoma sprendimo, kuris geriausiai atitiktų tiek projekto tikslus, tiek įgyvendinimo galimybes. Galutinis projekto rezultatas – žmogaus judesių atpažinimo ir grįžtamojo ryšio sistema, paremta kūno pozos nustatymo algoritmu, skirta krepšinio metimo analizei. Sistema realiuoju laiku aptinka žmogų, nustato jo kūno padėtį ir pagal biomechaninius kriterijus įvertina metimo techniką, o vėliau pateikia vartotojui grįžtamąjį ryšį. Tarpdiscipliniškumo vertė ir ateities galimybės Testavimo metu sistema veikė geriau nei tikėtasi – ji sėkmingai analizavo skirtingo ūgio naudotojų judesius ir išlaikė patikimą veikimą net iki 12 metrų atstumu. Studentų teigimu, lūkesčius pranoko ne tik techniniai rezultatai, bet ir pats bendradarbiavimo procesas. Jų nuomone, teoriškai tokį projektą būtų galima įgyvendinti ir vienos srities specialistui, tačiau praktiškai tai būtų sudėtinga ir neefektyvu. Projektas reikalavo tiek elektronikos žinių, tiek žmogaus judesių analizės supratimo. Be abiejų sričių kompetencijų būtų reikėję daug daugiau laiko skirti naujų temų studijavimui ir sprendimų paieškai. Ateityje studentai mato galimybių toliau plėtoti projektą gerinant sistemos stabilumą, optimizuojant resursų naudojimą, plečiant palaikomų judesių skaičių ir didinant judesių atpažinimo tikslumą. Nors jie dar nėra tikri, ar ateityje dirbs būtent šioje srityje, tikisi ir toliau gilinti žinias susijusiose technologijų ir inžinerijos kryptyse. Vadovų įžvalgos: tarpdiscipliniškumas kaip ateities inžinerijos pagrindas Baigiamojo darbo vadovai pabrėžia, kad projekto tema natūraliai reikalavo skirtingų disciplinų bendradarbiavimo. Tačiau didžiausia šio projekto vertė slypi ne tik sukurtame techniniame sprendime, bet ir studentų gebėjime efektyviai bendradarbiauti. Medicinos inžinerijos studijų programos dėstytoja prof. dr. Kristina Daunoravičienė pabrėžia, kad žmogaus kūno padėties atpažinimo ir vertinimo sistemos kūrimas apima tiek žmogaus judesio ir biomechanikos supratimą, tiek gebėjimą sukurti techninę sistemą, kuri galėtų surinkti, apdoroti ir pateikti informaciją vartotojui. „Skirtingų žinių ir kompetencijų poreikis nulėmė, kad tema tapo puikia terpe bendradarbiavimui tarp medicinos ir elektronikos inžinerijos studentų. Tokiuose projektuose gimsta ne tik techniniai sprendimai, bet ir gebėjimas suprasti kitų sričių logiką, apribojimus bei prioritetus“, – teigia prof. dr. K. Daunoravičienė. Nors projekto pradžioje studentai buvo nepažįstami ir atstovavo skirtingoms studijų kryptims, bendras tikslas greitai tapo pagrindu sėkmingam darbui. Vadovė pabrėžia, kad medicinos inžinerija į projektą atnešė žmogaus judesio vertinimo ir rezultatų interpretavimo perspektyvą, o elektronikos inžinerija – sistemų architektūros, prototipavimo ir optimizavimo žinias. Pasak prof. dr. K. Daunoravičienės, svarbiausias projekto rezultatas yra ne tik sukurtas prototipas ir jo išvesties palyginimas su „Xsens“ judesio analizės sistema gautais rezultatais. „Ne mažiau svarbios yra bendradarbiavimo, komunikacijos, pasitikėjimo, iniciatyvos ir gebėjimo mokytis vienam iš kito kompetencijos. Būtent jos leidžia geroms idėjoms virsti realiai veikiančiais sprendimais“, – įsitikinusi profesorė. Elektronikos fakulteto dėstytojas doc. dr. Vytautas Abromavičius taip pat atkreipia dėmesį, kad kad dirbtinio intelekto eroje vis didesnę reikšmę įgauna ne tik techninės kompetencijos, bet būtina ir aiški komunikacija, gebėjimas suprasti skirtingų sričių specialistus ir kartu siekti bendro tikslo. „Šis baigiamasis darbas parodė, kad mūsų studentai puikiai bendravo tarpusavyje, gebėjo specifinius ir profesinius terminus perteikti paprasta, suprantama kalba. Toks tarpusavio supratimas leido efektyviai sujungti skirtingų disciplinų žinias į puikų rezultatą“, – sako doc. dr. V. Abromavičius. Jo teigimu, tarpdisciplininių projektų poreikis šiuolaikinėje inžinerijoje nuolat auga. Kiekvienas realus rinkai kuriamas projektas susideda iš daugelio dedamųjų, todėl platesnis problemos suvokimas užtikrina geresnį produkto pritaikomumą ir galutinį užbaigtumą.
Plačiau