Odpady z energetyki pomogą chronić jeziora przed sinicami? Politechnika Krakowska rozwija projekt Clean Lake

Odpady energetyczne mogą pomóc w walce z eutrofizacją jezior, czyli procesem prowadzącym do nadmiernego rozwoju glonów i sinic. Nad takim rozwiązaniem pracują naukowcy z Politechniki Krakowskiej w ramach projektu Clean Lake. W Radiu Kraków prof. Kinga Korniejenko i prof. Michał Łach z Wydziału Inżynierii Materiałowej i Fizyki PK tłumaczyli, że chodzi nie tyle o „czyszczenie” jeziora po zakwicie, ile o przerwanie drogi, którą nadmiar azotu i fosforu trafia do wody.

Zespół projektu podczas badań / Fot. archiwum zespołu CleanLake

Posłuchaj rozmowy

Odpady energetyczne zamiast kolejnego problemu

Podstawą projektu są produkty uboczne spalania węgla w elektrowniach cieplnych. W Polsce powstaje ich dużo, a tylko część znajduje zastosowanie. Najlepszej jakości materiały są wykorzystywane m.in. w cementowniach, ale nadal pozostaje duży potencjał do ich zagospodarowania.

Clean Lake sięga przede wszystkim po popioły lotne ze spalania węgla brunatnego. To właśnie z nimi Polska ma obecnie szczególny problem, jeśli chodzi o wykorzystanie i dalsze przetwarzanie.

Z takich produktów ubocznych można wytwarzać zeolity, czyli materiały o właściwościach sorpcyjnych. W uproszczeniu: potrafią one pochłaniać określone substancje, które nie powinny trafiać do wód w nadmiarze.

„Traktujemy naszą planetę tak, jakbyśmy mieli pięć kolejnych w zapasie”

Zeolity, klinoptylolit i diatomit

Projekt nie opiera się wyłącznie na odpadach energetycznych. Wykorzystywane są również naturalne zeolity, m.in. klinoptylolit, a także diatomit. Część materiałów naturalnych jest dodatkowo aktywowana i przekształcana w fazy zeolitowe.

Nie sama synteza zeolitów z popiołów lotnych jest tu najważniejszą nowością, bo takie badania są prowadzone w Polsce od lat. Istotne są modyfikacje procesu aktywacji. Naukowcy chcieli, by technologia była możliwie zrównoważona: prowadzona przy niższych stężeniach, w niewysokich temperaturach i w sposób, który nie generuje kolejnych trudnych odpadów.

Dzięki temu materiał ma być nie tylko skuteczny, ale też łatwiejszy do neutralizacji i bezpieczniejszy środowiskowo.

Nie usuwać skutków, tylko przeciąć drogę zanieczyszczeń

Clean Lake nie polega na tym, że materiał wrzuca się do jeziora, by „wyczyścił” je z glonów i sinic. Najważniejsza jest profilaktyka: zatrzymanie związków azotu i fosforu, zanim dostaną się do zbiornika.

To właśnie te pierwiastki biogenne przyspieszają eutrofizację. Sam proces jest naturalny, ale nadmiar substancji odżywczych powoduje gwałtowny rozwój roślin wodnych, alg i glonów. W konsekwencji w wodzie zaczyna brakować tlenu, co może prowadzić do przyduchy i śnięcia ryb.

Dlatego w projekcie chodzi o ograniczenie dopływu substancji, które napędzają zakwity, a nie tylko o reagowanie wtedy, gdy sinice już się pojawią.

Trzy produkty: platforma podwodna, pływająca i ścieżka czyszcząca

Z opracowanych materiałów powstały trzy rozwiązania. Pierwsze to platforma podwodna, która może być wykorzystywana m.in. do szkolenia nurków. Drugie to platforma pływająca, mająca również funkcję ekologiczną, bo może służyć ptactwu wodnemu jako miejsce gniazdowania.

Trzecim produktem jest ścieżka czyszcząca. To rozwiązanie ma zatrzymywać zanieczyszczenia jeszcze przed ich dopływem do jeziora. Materiał sorpcyjny umieszcza się między potencjalnym źródłem zanieczyszczeń a zbiornikiem wodnym.

Najbardziej oczywiste lokalizacje to okolice parkingów, gdzie mogą pojawiać się metale ciężkie i substancje ropopochodne, oraz obszary między polami uprawnymi a wodą. To właśnie z terenów rolniczych spływa często niewykorzystany przez rośliny nawóz, czyli nadmiar azotu i fosforu.

Kontrola zamiast wysypywania materiału do jeziora

Złoża sorpcyjne mogłyby działać w różnych zbiornikach, ale kluczowa jest forma ich zastosowania. Nie wystarczy rozsypać materiału w jeziorze czy rzece, bo później trudno byłoby go zebrać, wymienić albo zregenerować.

Dlatego projektowane są konkretne nośniki: ścieżki czyszczące, platformy podwodne i platformy pływające. Pozwalają one kontrolować ilość materiału, jego ułożenie i moment wymiany.

To ważne także z punktu widzenia dalszego wykorzystania. Po pochłonięciu azotu i fosforu materiał może zyskać drugie życie jako nawóz. Warunkiem jest jednak sprawdzenie, co dokładnie zostało w nim zatrzymane.

Politechnika Krakowska zazielenia kampus. 100 mln zł na energetyczną rewolucję

Od oczyszczania wody do nawozu

Ostatecznym elementem projektu jest wykorzystanie nasyconego materiału jako nawozu. Jeśli zeolit pochłonął przede wszystkim azot i fosfor, można go po przetworzeniu zastosować pod rośliny. Jeśli jednak związał również metale ciężkie, musi zostać odpowiednio zutylizowany.

Testy nawozowe prowadzono m.in. na pszenicy i rzepaku. Rośliny sprawdzano na różnych etapach rozwoju: w fazie wzrostu i przed zbiorami. Wyniki są obiecujące. W porównaniu z uprawą bez nawozu materiał poprawiał wzrost roślin od kilku do kilkunastu procent.

To pokazuje zamknięty obieg projektu: odpady energetyczne są przetwarzane w materiał sorpcyjny, ten zatrzymuje nadmiar związków biogennych, a później – jeśli jest bezpieczny – może zostać użyty w rolnictwie.

Gdzie technologia może znaleźć zastosowanie?

Najbardziej naturalnym obszarem wykorzystania Clean Lake są jeziora i inne zbiorniki słodkowodne, ale możliwości są szersze. Rozwiązania mogłyby działać także w wolno płynących rzekach.

Potencjalnie technologia może być stosowana również w wodach słonawych, takich jak Bałtyk. W przypadku wód o wyższym zasoleniu potrzebne byłyby jednak dodatkowe testy.

Nie ma dziś pewności, że dzięki Clean Lake znikną sinice np. z Zatoki Gdańskiej. Projekt ma określoną skalę i jest obecnie rozwijany w testach laboratoryjnych, półtechnicznych oraz pilotażowych. Może jednak pomóc w rozwoju szerszej grupy technologii sorpcyjnych, które będą wykorzystywane w ochronie wód.

Komercjalizacja za dwa, trzy lata

Technologia nie jest jeszcze gotowym produktem rynkowym. Projekt ma zakończyć się w przyszłym roku, a realna komercjalizacja może potrwać około dwóch–trzech lat. Wynika to z konieczności prowadzenia testów w różnych warunkach i porach roku.

Trwa również procedura zgłoszeń patentowych. To kolejny etap, który wymaga czasu, zanim rozwiązania będą mogły zostać szerzej udostępnione.

W projekcie uczestniczy partner przemysłowy z Poznania, który zajmuje się ochroną środowiska i zbiorników wodnych. To on ma pomóc we wdrażaniu technologii w praktyce oraz zainteresowaniu nią firm zajmujących się remediacją, ochroną wód i zarządzaniem zbiornikami.

Międzynarodowy projekt z udziałem kilku partnerów

Clean Lake jest realizowany w międzynarodowym konsorcjum w ramach europejskiego grantu z programu M-ERA.NET. Polską część finansuje Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.

W projekcie uczestniczą Politechnika Krakowska, uczelnia z Litwy Vilnius Tech, uniwersytet z Freibergu w Niemczech, Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu oraz firma Protea z Poznania. Partnerzy odpowiadają za różne elementy: od materiałów i testów biologicznych po sprawdzanie działania gotowych rozwiązań.

Platformy testuje konsorcjant z Niemiec, a ścieżkę czyszczącą – partnerzy z Poznania.

Czy kąpieliska odczują zmianę?

Największym wyzwaniem będzie skala. Żeby technologia realnie wpłynęła na stan popularnych kąpielisk, trzeba zastosować duże ilości materiału i objąć działaniem odpowiednio rozległe obszary.

Clean Lake pokazuje obiecujący kierunek: zamiast walczyć z zakwitami dopiero wtedy, gdy stają się widoczne, można ograniczać dopływ substancji, które je napędzają. Skuteczność na dużą skalę będzie zależała od zainteresowania wdrożeniem, dalszych testów i gotowości podmiotów zarządzających wodami do wykorzystania tej technologii.

Autor:

Jacek Bańka

Komentarze (0)

Brak komentarzy

Odpady z energetyki pomogą chronić jeziora przed sinicami? Politechnika Krakowska rozwija projekt Clean Lake

Odpady energetyczne zamiast kolejnego problemu

Zeolity, klinoptylolit i diatomit

Nie usuwać skutków, tylko przeciąć drogę zanieczyszczeń

Trzy produkty: platforma podwodna, pływająca i ścieżka czyszcząca

Kontrola zamiast wysypywania materiału do jeziora

Od oczyszczania wody do nawozu

Gdzie technologia może znaleźć zastosowanie?

Komercjalizacja za dwa, trzy lata

Międzynarodowy projekt z udziałem kilku partnerów

Czy kąpieliska odczują zmianę?

Komentarze (0)

Dodaj komentarz

Najnowsze

„Koniec wojny z kierowcami”. Bocheńczak przedstawia swój plan dla komunikacji w Krakowie

Wspominamy Ignacego Karpowicza. „Zawsze był trochę osobny, zawsze szedł pod prąd”

Centra bezpieczeństwa w 18 dzielnicach Krakowa. Drewnicki przedstawia plan na sytuacje kryzysowe

Nowy Sącz: policja poszukuje Karola Kosiby

Kraków bez zakazu fajerwerków. Miasto nie będzie walczyć o uchwałę

Odpady z energetyki pomogą chronić jeziora przed sinicami? Politechnika Krakowska rozwija projekt Clean Lake

Kraków po tragedii na Solnej. Czy wyciągniemy wnioski?

Specjalny zespół śledczych zajmie się zabójstwem 36-latka w Nowej Hucie

Kompletna klapa inicjatywy referendalnej w Tarnowie. Zebrano... 46 poprawnych podpisów

Odpady niebezpieczne blisko domów? Mieszkańcy Chrzanowa chcą zablokować inwestycję

Tłumy żegnały 36-latka zabitego w Nowej Hucie. Na pogrzeb przyszli kibice Hutnika Kraków

Kraków prof. Agnieszki Chłosty-Sikorskiej - Służba zdrowia - odc. 11 - Kraków pod kontrolą

Prof. Artur Gruszczak: NATO pokazuje, że nie jest nastawione wyłącznie na obronę

Nie będzie gigantycznego magazynu energii w Nowym Sączu. Mieszkańcy odetchnęli z ulgą

W Zakopanem trwa walka o Złotą Ciupagę

Awaria na kolei w Krakowie. Pociągi kursowały z opóźnieniami

Makabryczne odkrycie w Nowej Hucie. Nie żyje kobieta, ranny mężczyzna trafił do szpitala

Grzegorz Braun przesłuchany w krakowskim IPN. Usłyszał zarzut

Nielegalna krajalnia tytoniu zlikwidowana. Zabezpieczono ponad 7 ton towaru

Kontakt

12 630 61 01

Wyślij wiadomość

Wyślij opinię