Resztki po produkcji piwa lub dżemu mogą się do czegoś przydać. Pomysł naukowców z krakowskiej AGH

Nie warto spisywać resztek na straty, czasem wystarczy je przetworzyć, żeby nabrały dużej wartości - przekonuje Akademia Górniczo-Hutnicza, informując o projekcie swojego naukowca.

Jak wskazuje uczelnia, produkcja różnorodnych produktów spożywczych - jak cukier, dżem wiśniowy, olej rzepakowy, piwo - przyczynia się niestety do generowania znacznych ilości odpadów. Brak ich zagospodarowania jest sprzeczny z ideą gospodarki obiegu zamkniętego (GOZ) oraz zapisami dyrektyw unijnych, które m.in. promują lepsze gospodarowanie zasobami i minimalizowanie wpływu na środowisko. Zespół prof. dr hab. Anety Magdziarz ma pomysł na to, jak można efektywnie zagospodarować takie odpady: nie tylko ograniczyć ich ilość, lecz także pozyskać z nich biopaliwo oraz materiały do redukcji zanieczyszczeń.

Projekt o nazwie "Nowe podejście do waloryzacji materiałów biowęglowych otrzymanych w procesie zgazowania odpadów z przemysłu spożywczego" będzie mógł zostać zrealizowany dzięki finansowaniu przyznanemu przez Narodowe Centrum Nauki w ramach konkursu OPUS 26.

- Tego typu odpadów jest bardzo dużo, więc wszystkie duże zakłady przetwórstwa spożywczego mierzą się z tym problemem - podkreśla prof. Aneta Magdziarz. Mówi jednocześnie o zaletach przetwarzania odpadów z przemysłu spożywczego: - Odpad spożywczy jest odpadem organicznym, a przede wszystkim bezpiecznym, ponieważ jest otrzymany z surowców, które nie powinny zawierać metali ciężkich i innych niepożądanych elementów, który może być źródłem cennych substancji.

Głównym przedmiotem badań, na którym skupią się prace zespołu prof. Anety Magdziarz, będzie proces zgazowania odpadów z przemysłu spożywczego w obecności katalizatora w układzie kaskadowym. W tym procesie specjalnie przygotowany odpad biomasowy poddawany będzie działaniu pary wodnej lub ditlenku węgla w temperaturze 900-1000 st. C, co pozwoli otrzymać gaz syntezowy.

"Otrzymany gaz następnie trafi do kolejnego reaktora, w którym dzięki zastosowaniu odpowiedniego katalizatora nastąpi poprawa właściwości gazu, a przede wszystkim zwiększenia ilości pozyskanego w tym procesie wodoru. Kaskadowość tego procesu polega na tym, że te dwa kolejne etapy będą przeprowadzane w oddzielnych układach reakcyjnych. Powstały syngaz będzie można wykorzystać jako paliwo lub do produkcji różnorodnych związków chemicznych, takich jak amoniak, aldehydy, alkohole, kwasy organiczne i inne" - informuje krakowska uczelnia.

Odpady, którym poświęcony jest projekt, zostały tak dobrane, by umożliwić uzyskanie jak największej ilości gazu syntezowego, ale także w pełni wykorzystać pozostałość stałą po procesie zgazowania. W ramach realizacji projektu zostaną opisane reakcje chemiczne zachodzące podczas badanego procesu zgazowania katalitycznego, zbadany zostanie też wpływ parametrów procesu (temperatura, czynnik zgazowujący, rodzaj katalizatora). Zespół naukowców ma nadzieję, że pozwoli to na zoptymalizowanie procesu przetwarzania odpadów spożywczych i uzyskiwania gazu oraz pozostałości stałej o jak najkorzystniejszych właściwościach fizykochemicznych.

Najistotniejszą część projektu mają natomiast stanowić badania dotyczące właśnie pozostałości stałej po procesie zgazowania i ustalenie, jak poprawić jej właściwości. Prof. Magdziarz zakłada, że uzyskana pozostałość będzie mogła znaleźć zastosowanie np. w rolnictwie, ochronie środowiska, budownictwie, a nawet w przemyśle kosmetycznym, a przez to stanie się materiałem o tzw. wartości dodanej.

- Ten materiał, ta pozostałość po procesie, powinna mieć porowatą strukturę i tendencję do adsorpcji zanieczyszczeń. Dlatego naszym celem w kolejnym etapie będzie ulepszenie tych parametrów - wyjaśnia badaczka.

Jeżeli uda się uzyskać materiał o pożądanych właściwościach, będzie on mógł być stosowany zarówno do oczyszczania wody jak i gazu. Takie zagospodarowanie pozostałości stałej po procesie zgazowania pozwoliłoby na wykorzystanie wszystkich produktów.

Jak podsumowuje uczelnia, "uzyskanie materiału węglowego o pożądanych właściwościach adsorpcyjnych i jego wykorzystanie w oczyszczaniu wody i gazu jest obiecującym kierunkiem, który może znacząco przyczynić się do zrównoważonego rozwoju, ograniczenia ilości zanieczyszczeń oraz ochrony środowiska naturalnego".

Wyzwaniem będzie prowadzenie badań w kierunku uzyskania materiału, który - poza pożądanymi właściwościami - będzie miał też odpowiednie właściwości fizyczne. Planowane jest uformowanie peletów o odpowiedniej twardości oraz wytrzymałości mechanicznej, co może zwiększyć ich użyteczność i efektywność w wielu zastosowaniach przemysłowych i konsumenckich.

- Większość niezbędnej aparatury jest dostępna u nas na Wydziale, współpracujemy pomiędzy katedrami, jak również z Wydziałem Energetyki i Paliw - mówi prof. Aneta Magdziarz. - Główny układ laboratoryjny do procesu zgazowania został zakupiony w ramach poprzedniego projektu, natomiast teraz w ramach tego projektu doposażymy tylko laboratorium w aparaturę analityczną - dodaje.

W skład zespołu badawczego wchodzą doświadczeni i młodzi pracownicy naukowi, a planowane jest również zaangażowanie w realizację projektu osoby ze Szkoły Doktorskiej AGH. - Zapraszam do aplikowania na stanowisko doktoranta do tego projektu naukowego - zachęca prof. Magdziarz. Na taką osobę czeka m.in. wysokie stypendium.

Grecy będą pracować 6 dni w tygodniu