Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Fragmenty tworzyw sztucznych i metali, okruchy szkła, a nawet bursztynu – to przykładowe zanieczyszczenia, które mgr Zbigniew Jelonek, doktorant z Uniwersytetu Śląskiego, znalazł w próbkach węgla drzewnego i brykietu z węgla drzewnego – popularnych paliwach do grilla. Obecność tego typu substancji jest szczególnie niepożądana m.in. ze względu na związki muta- i kancerogenne, które powstają w wyniku spalania i osiadają na grillowanej żywności, a następnie, wraz z nią, dostają się do organizmu człowieka.

Naukowiec postanowił określić ilość i rodzaj zanieczyszczeń występujących w dostępnych na polskim rynku paliwach stałych do grilla, a także porównać wyniki z deklarowanymi przez producentów zawartościami węgla organicznego w produktach. Mgr Zbigniew Jelonek opracuje także standardy szybkiej identyfikacji niepożądanych dodatków, aby zoptymalizować proces produkcji tych paliw i dostosować go do obowiązujących norm.

Dotychczasowe wyniki badań węgli drzewnych i brykietu z węgla drzewnego do grilla nie nastrajają optymistycznie. W związku z występującymi w analizowanych produktach niebezpiecznymi związkami najbezpieczniej jest korzystać z grilla elektrycznego lub gazowego. A jeśli już decydujemy się na zakup stałych paliw grillowych, wybierajmy te, które mają certyfikat jakości – radzi naukowiec.

Paliwa grillowe są wykorzystywane do obróbki żywności, w związku z tym w celu oceny ich jakości opracowana została norma PN-EN 1860-2. Zgodnie z wytycznymi w tego typu paliwach maksymalna zawartość zanieczyszczeń nie powinna przekraczać 1%. Niepożądane dodatki to przede wszystkim: węgle kopalne, ropa naftowa, koks, szkło, żużel, rdza, szkło, metale czy tworzywa sztuczne – wylicza mgr Zbigniew Jelonek. Jeśli produkt spełnia kryteria normy, wówczas może otrzymać certyfikat.

Jak wyjaśnia autor badań, próbki do analizy zostały pozyskane z węgla drzewnego oraz brykietu z węgla drzewnego od wiodących producentów i dystrybutorów tych produktów w Polsce. Wśród nich znalazły się paliwa grillowe pochodzące z czternastu województw, zakupiliśmy także kilka opakowań drogą internetową, wybierając produkty pozbawione oznaczeń, opisów, podanego producenta, a także towar dostępny w sieciach handlowych i supermarketach – dodaje.

Pozyskane próbki zostały następnie odpowiednio przygotowane do obserwacji mikroskopowych. Mgr Zbigniew Jelonek poddał analizie petrograficznej 62 sztuki preparatów oraz 10 sztuk popiołów. Badania wykazały, że poziom zanieczyszczeń w emitowanych gazach podczas spalania zależy od zawartości biomasy nieprzetworzonej termicznie w tych produktach oraz niepożądanych dodatków mineralnych, organicznych i ropopochodnych.

Analizy zanieczyszczonych węgli i brykietu potwierdziły wysoką zawartość wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych oraz szczególnie niebezpiecznych, kancerogennych benzopirenów i benzoperylenu.

Otrzymane wyniki badań komentuje dr hab. Monika Fabiańska z Katedry Geochemii, Mineralogii i Petrografii UŚ. Niewątpliwie warto byłoby również zwrócić uwagę, że zidentyfikowane wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, występujące w paliwach grillowych i brykiecie stanowią zaledwie niewielki procent obecnych w nich szkodliwych substancji, takich jak związki fenolowe czy aromatyczne pochodne aminowe – mówi promotor naukowa rozprawy doktorskiej. Podczas procesu grillowania substancje te mogą przedostawać się do produktów lub być wchłaniane bezpośrednio przez drogi oddechowe przez osoby znajdujące się w pobliżu grilla. Warto także pamiętać o znacznych ilościach gazów obecnych w spalinach z paliw grillowych, w tym tlenku węgla – dodaje.

Zdarza się, że deklarowana przez producenta ilość węgla różni się w badanych próbach od ilości rzeczywistej. Rozbieżności są znaczące. W niektórych przypadkach wynosiły aż 15%, a wagową różnicę uzupełniać mogą np. piasek lub inne zanieczyszczenia – mówi naukowiec.

Z przeprowadzonych badań wynika ponadto, że istotny jest region, z którego pozyskuje się surowce do produkcji paliw grillowych. Dotyczy to przede wszystkim nadmiernego występowania pierwiastków ciężkich i śladowych w niektórych węglach drzewnych i brykiecie.

Analizy będą kontynuowane, jednak już dziś wiemy, że konieczne jest wprowadzenie dodatkowych kontroli tego typu paliw na poziomie ich produkcji, a także przed wprowadzeniem ich na rynek – mówi doktorant. W ramach przygotowywanej rozprawy doktorskiej naukowiec opracował już szybką, prostą i tanią metodę identyfikacji różnego rodzaju zanieczyszczeń. Planujemy szkolenia adresowane do pracowników firm produkujących paliwa do grilla, aby tego typu kontrole mogły być przeprowadzone już w przedsiębiorstwach – dodaje.

Zaimplementowanie opracowanych rozwiązań planowane jest w firmie BG-Project Barbara Gąsior oraz w deklarujących współpracę zakładach produkujących paliwa grillowe.

Zbigniew Jelonek jest pracownikiem firmy BG Project, w której odpowiada za wykonywanie analiz mikroskopowych paliw stałych. Od 2017 roku realizuje na Wydziale Nauk o Ziemi doktorat wdrożeniowy, którego celem jest badanie zanieczyszczeń występujących w węglu drzewnym oraz brykiecie z węgla drzewnego.

Rozprawa doktorska przygotowywana jest pod kierunkiem promotora naukowego – dr hab. Moniki Fabiańskiej z Wydziału Nauk o Ziemi oraz opiekuna przemysłowego – mgr Barbary Gąsior reprezentującej firmę BG Project.

Otrzymane dotychczas wyniki zostały zaprezentowane w kilkunastu artykułach naukowych i kilku artykułach popularnonaukowych. Ponadto przygotowane zostały dwa zgłoszenia patentowe.

Projekt "Doktorat wdrożeniowy", zainicjowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, umożliwia nawiązywanie efektywnej współpracy pomiędzy środowiskiem naukowym a środowiskiem społeczno-gospodarczym, prowadzonej w ramach studiów doktoranckich.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      W czerwcu ubiegłego roku pracownicy Muzeum Zamkowego w Malborku, przebywający na targach sztuki TEFAF w Maastricht, zauważyli ofertę sprzedaży pięknego zabytku – XVII-wiecznego bursztynowego ołtarzyka. Niedawno, dzięki dofinansowaniu z Ministerstwa Kultury i Dziedzictwa Narodowego, bardzo dobrze zachowany zabytek wraz z futerałem z epoki trafił do zbiorów w Malborku.
      Ołtarzyk w formie krucyfiksu powstał ok. 1670 roku w jednym z gdańskich warsztatów. Wyróżnia się klasą wykonania i świetnym stanem zachowania. Kupiony do Malborka zabytek to rzadkość. Podobnych rozmiarów obiekty – ołtarzyk z Malborka mierzy ok. 60 cm – znajdują się jeszcze na zamku Weißenfels w prywatnych zbiorach hrabiego Schönborn oraz w kolekcji Medyceuszy w Museo degli Argenti we Florencji. Zabytek kupiony do Malborka jest tym bardziej wyjątkowy, że zachował się jego oryginalny futerał. O ile wiadomo, w kolekcjach publicznych znajduje się tylko jeden ołtarz z futerałem i można go oglądać w Kunsthalle Würth w Schwäbisch Hall.
      Malborski zabytek dekorowany jest plakietkami z kości słoniowej przedstawiającymi Mękę Pańską, święte męczennice (Barbarę i Katarzynę) oraz rzeźbami św. Piotra i Pawła, aniołków i Chrystusa na krzyżu. Wewnątrz mensy znajduje się wykonana z bursztynu figura Chrystusa w typie Ecce homo.
      Twórcy ołtarzyka użyli w partiach rzeźbiarskich wysokiej jakości przejrzysty czerwony bursztyn, który skontrastowali z matową bursztynową okładziną. Zastosowali też typową dla epoki formę konstrukcji o drewnianym szkielecie oraz drewniane etui w formie szafki powtarzającej kształt krucyfiksu. Z zewnątrz obłożono ją garbowaną skórą, wewnątrz bordowym aksamitem.
      Muzeum zamkowe w Malborku powstało w 1961 roku i nie posiadało żadnych przedwojennych kolekcji. Zbiory tworzono od podstaw, a ich rozpoznawalnym elementem stały się przedmioty z bursztynu. Obecnie zamkowa kolekcja bursztynu liczy około 2000 przedmiotów i jest zaliczana do najcenniejszych na świecie. Pod tym względem może równać się z takimi instytucjami jak Staatliche Kunstsammlungen w Dreźnie, Kunsthistorisches Museum w Wiedniu, Zamek Rosenborg w Kopenhadze, Palazzo Pitti we Florencji czy Victoria & Albert Museum w Londynie.
      Kolekcja z Malborka szczyci się ukazaniem ciągłości obróbki bursztynu od neolitu po czasy współczesne. Znajdziemy w niej paciorki, pionki, figurki, puzderka, ołtarzyki, relikwiarze i biżuterię. Możemy podziwiać gdańskich mistrzów – Christopha Mauchera i Michaela Redlina. Teraz do wspaniałych malborskich zbiorów trafił kolejny niezwykły zabytek.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Krzem, który jest standardowo wykorzystywany do wytwarzania ogniw słonecznych, jest drogi w pozyskiwaniu i oczyszczaniu. Alternatywną dla niego mogą być znacznie tańsze perowskity, a budowane z nich ogniwa słoneczne już teraz są bardziej wydajne od tych krzemowych. Naukowcy z University of Rochester poinformowali, że ich wydajność można zwiększyć ponad dwukrotnie.
      Grupa profesora Chunleia Guo zauważyła, że jeśli w ogniwach perowskitowych w roli substratu użyjemy metalu lub naprzemiennie ułożonych warstw metalu i dielektryka – zamiast standardowo używanego szkła – to wydajność takiego ogniwa wzrośnie aż o 250%. To olbrzymi postęp, gdyż już w tej chwili perowskitowe ogniwa słoneczne charakteryzują się wydajnością przekraczającą 30%.
      Nikt dotychczas nie zaobserwował takiego zjawiska. Gdy pod perowskit wsadziliśmy metal nagle doszło do gwałtownej zmiany interakcji elektronów w materiale. Wykorzystaliśmy więc metodę fizyczną do wywołania tej interakcji, mówi Guo. Kawałek metalu może tutaj wykonać tyle roboty, co złożone prace z dziedziny inżynierii chemicznej, cieszy się uczony.
      Aby ogniwa słoneczne działały, fotony ze Słońca muszą wzbudzić elektrony w materiale ogniwa fotowoltaicznego, które w wyniku tego opuszczą swoje dotychczasowe miejsca i wygenerują prąd. Idealnie byłoby, gdyby do budowy ogniw użyć materiału, w którym wzbudzone elektrony są bardzo słabo wciągane z powrotem na swoje miejsca. Zespół Guo wykazał, że w perowskitach takiej rekombinacji, powrotu wzbudzonych elektronów na miejsce, można uniknąć łącząc perowskit z metalem lub metamateriałem zbudowanym z naprzemiennych warstw srebra i tlenku aluminium. Wówczas, dzięki wielu zdumiewającym zjawiskom fizycznym ma miejsce znaczna redukcja liczby rekombinacji. Jak wyjaśnia Guo, warstwa metalu działa jak lustro tworzące odwrócone obrazy par dziura-elektron, zmniejszając prawdopodobieństwo rekombinacji elektronów z dziurami. Za pomocą prostego miernika zaobserwowano, że wydajność perowskitowego ogniwa zwiększyła się o 250%.
      Perowskity to niezwykle obiecująca grupa materiałów pod względem produkcji energii elektrycznej ze Słońca. Mają jednak poważną wadę. Ulegają szybkiej degradacji pod wpływem wysokiej temperatury i ich wydajność drastycznie spada. Jednak i na tym polu widoczny jest wyraźny postęp. Gdy rozpoczynano badania perowskitów pod kątem ich wykorzystania do pozyskiwania energii elektrycznej, perowskitowe ogniwa pracowały od kilku minut do kilku godzin. W ubiegłym roku w US National Renewable Energy Laboratory powstało perowskitowe ogniwo fotowoltaiczne, które po 2400 godzinach nieprzerwanej pracy w temperaturze 55 stopni Celsjusza zachowało 87% swojej pierwotnej sprawności. Czas pracy ogniw perowskitowych może już teraz sięgać wielu miesięcy. A ich wydajność właśnie zwiększono o 250%.
      Solar Energy Technologies Office, działające w ramach amerykańskiego Departamentu Energii, stawia sobie za cel opracowanie perowskitowego ogniwa, które będzie działało przez co najmniej 20, a idealnie ponad 30 lat.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z University of Chicago opracowali sposób na wytwarzanie materiału, który można produkować równie łatwo jak plastik, ale który przewodzi elektryczność tak dobrze, jak metale. Na łamach Nature uczeni opisali, w jaki sposób stworzyć dobrze przewodzący materiał, którego molekuły są nieuporządkowane. Jego istnienie przeczy temu, co wiemy o elektryczności.
      Nasze odkrycie pozwala na stworzenie nowej klasy materiałów, które przewodzą elektryczność, są łatwe w kształtowaniu i bardzo odporne na warunki zewnętrzne, mówi jeden z głównych autorów badań, profesor John Anderson. To sugeruje możliwość istnienia nowej grupy materiałów, niezwykle ważnej z technologicznego punktu widzenia, dodaje doktor Jiaze Xie.
      Materiały przewodzące są nam niezbędne w codziennym życiu. To dzięki nim funkcjonują urządzenia napędzane prądem elektrycznym. Najstarszą i największa grupą takich materiałów są metale, jak miedź czy złoto. Około 50 lat temu stworzono przewodniki organiczne, w których materiał wzbogacany jest o dodatkowe atomy. Takie przewodniki są bardziej elastyczne i łatwiej jest je przetwarzać niż metale, jednak są mało stabilne i w niekorzystnych warunkach – przy zbyt wysokiej temperaturze czy wilgotności – mogą tracić swoje właściwości.
      I metale i przewodniki organiczne mają pewną cechę wspólną – są zbudowane z uporządkowanych molekuł. Dzięki temu elektrony mogą z łatwością się w nich przemieszczać. Naukowcy sądzili więc, że warunkiem efektywnego przewodnictwa jest uporządkowana struktura przewodnika.
      Jiaze Xie zaczął jakiś czas temu eksperymentować z wcześniej odkrytymi, jednak w dużej mierze pomijanymi, materiałami. Długie łańcuchy węgla i siarki poprzeplatał atomami niklu. Ku zdumieniu jego i jego kolegów okazało się, że taka nieuporządkowana struktura świetnie przewodzi prąd. Co więcej, okazała się bardzo stabilna. Podgrzewaliśmy nasz materiał, schładzaliśmy, wystawialiśmy na działanie powietrza i wilgoci, nawet zamoczyliśmy w kwasie i nic się nie stało, mówi Xie. Najbardziej jednak zdumiewający był fakt, że struktura materiału była nieuporządkowana. On nie powinien tak dobrze przewodzić prądu. Nie mamy dobrej teorii, która by to wyjaśniała, przyznaje profesor Anderson.
      Andreson i Xie poprosili o pomoc innych naukowców ze swojej uczelni, by wspólnie zrozumieć, dlaczego materiał tak dobrze przewodzi elektryczność. Obecnie naukowcy sądzą, że tworzy on warstwy. I pomimo, że poszczególne warstwy nie są uporządkowane, to tak długo, jak się ze sobą stykają, elektrony mogą pomiędzy nimi swobodnie przepływać.
      Jedną z olbrzymich zalet nowego materiału jest możliwość łatwego formowania. Metale zwykle trzeba stopić, by uzyskać odpowiedni kształt. To proces nie tylko energochłonny, ale i poważnie ograniczający ich zastosowanie, gdyż oznacza, że inne elementu budowanego układu czy urządzenia muszą wytrzymać wysokie temperatury podczas produkcji. Nowy materiał pozbawiony jest tej wady. Można go uzyskiwać w temperaturze pokojowej i używać tam, gdzie występują wysokie temperatury, środowisko kwasowe, zasadowe czy wysoka wilgotność. Dotychczas wszystkie tego typu zjawiska poważnie ograniczały zastosowanie nowoczesnych technologii.
      Badania nad nowym materiałem są finansowane przez Pentagon, Departament Energii oraz Narodową Fundację Nauki.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Średniowieczny krzyżyk i paciorek sprzed 9000 lat to zabytki, które dwoje poławiaczy bursztynów, Julia Hladiy i Grzegorz Gadomski, przekazało do Muzeum Bursztynu. Oba artefakty zostały znalezione na początku lutego, po przejściu orkanu Nadia. Silne sztormy i wiatry często wyrzucają na brzeg i płyciznę bursztyn, dlatego właśnie po ich przejściu w teren wyruszają poławiacze.
      Łowiąc bursztyn w okolicach Krynicy Morskiej kaszorem po południu, nie zwróciłem na ten paciorek większej uwagi. Dopiero po powrocie do domu przemyłem go i zobaczyłem, że jest to dość specyficzny koralik. Domyśliłem się, że jest to wytwór rąk ludzkich, mówi kołobrzeżanin Grzegorz Gadomski. Pokazał on koralik archeologowi Erykowi Popkiewiczowi, który oszacował, że zabytek liczy około 9000 lat. Koralik ma otwór wywiercony krzemiennym wiertłem. Pochodzi ze środkowej lub późnej epoki kamienia i służył jako ozdoba stroju, część naszyjnika lub hetka.
      Z Popkiewiczem skontaktowała się też pani Hladiy z Gdańska. Ona z kolei szukała bursztynu na Wyspie Sobieszewskiej. Od razu zwróciła uwagę na krzyżyk, jednak nie była pewna, czy ktoś go nie wyrzucił rok wcześniej. Jednak po oględzinach Eryk Popkiewicz orzekł, że pochodzi on ze średniowiecza. Samo przekazanie krzyżyka było niezwykle proste, pomagają w tym muzealnicy. Zajęło to jednak kilka miesięcy. Takie znalezisko, jak moje, które ma wartość historyczną musi zostać obowiązkowo zgłoszone do odpowiednich służb konserwatorskich. W moim wypadku Urząd Pomorskiego Wojewódzkiego Konserwatora Zabytków wydał, po zapoznaniu się ze sprawą, decyzję pozytywną, mówi Hladiy.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Muzeum Bursztynu w Wielkim Młynie w Gdańsku ustanowiło rekord Guinessa. Oficjalnie potwierdzono, że w muzealnej kolekcji znajduje się największa na świecie bryła bursztynu. Wczoraj odbyło się oficjalne mierzenie i ważenie bryły, za które odpowiadała grupa certyfikowanych ekspertów, a nad spełnieniem wszystkich wymogów formalnych czuwali przedstawiciele polskiego biura Księgi Rekordów Guinessa.
      O niezwykłej bryle pisaliśmy już w ubiegłym roku. Wówczas informowaliśmy, że Muzeum ma zamiar kupić znaleziony na Sumatrze bursztyn, który od trzech lat znajdował się w muzealnym depozycie. Właścicielem bryły byli dwaj obywatele USA. Największą bryłę bursztynu na świecie zauważyliśmy podczas Targów Amberif i uznaliśmy, że warto, by pozostała w Gdańsku. Prezentowaliśmy ją nawet na jednej z naszych wystaw czasowych w poprzedniej lokalizacji Muzeum Bursztynu w Zespole Przedbramia, ale celowo nie nadawaliśmy sprawie większego rozgłosu. Od początku chodziło nam o jej kupno, a właściciele bryły, Janusz Fudala i Dough Lundberg, okazali nam niezwykłą życzliwość, mówił wówczas dyrektor Muzeum Gdańska Waldemar Ossowski.
      Jeszcze przed wczorajszymi pomiarami największą oficjalnie uznaną bryłą bursztynu była – również pochodząca z Sumatry – bryła o wadze 50,4 kg i wymiarach 55x50x42 cm. Rekordzistka z Gdańska jest znacznie większa i cięższa. Waży bowiem 68,2 kg, a jej wymiary to 74x57,1x42,1 cm. Znaleziono ją w kopalni węgla brunatnego na Sumatrze. Muzeum Bursztynu w Gdańsku kupiło ją w ubiegłym roku dzięki dotacji z budżetu państwa. Bryła kosztowała ponad 140 000 złotych, z czego ponad 112 tysięcy pochodziło z dotacji.
      Bursztyn sumatrzański powstał 20-23 miliony lat temu. Jego złoża odkryto w 1991 roku. To jeden z nielicznych bursztynów w złożach pierwotnych, w pokładach węgla brunatnego. Powstał z żywic drzew liściastych.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...