Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej sprawdzą, czy z geotermalnej solanki można pozyskiwać lit

Recommended Posts

Naukowcy z Politechniki Wrocławskiej stoją na czele międzynarodowej grupy badawczej prowadzącej wraz z partnerami biznesowymi projekt, którego celem jest sprawdzenie możliwości pozyskiwania cennych metali z wód podziemnych. Uczeni zbadają solanki  znajdujące się na terenie Polski, Czech, Słowacji, Węgier, Hiszpanii i Portugalii. Projektem BrineRIS kieruje dr Magdalena Worsa-Kozak z Wydziału Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii PWr.

Uczeni przeprowadzą analizy 12 wybranych źródeł i będą badali możliwość pozyskiwania z nich np. litu jedną z trzech rozwijanych właśnie technologii. Lit jest tutaj szczególnie pożądanym metalem. Wykorzystuje się go m.in. do budowy akumulatorów samochodowych. W związku z rosnącą popularnością samochodów elektrycznych popyt na lit może do końca dekady wzrosnąć nawet pięciokrotnie.

Obecnie znaczną część litu pozyskuje się ze zbiorników solankowych na wysoko położonych obszarach Boliwii, Argentyny czy Chile. Najpierw bogate w lit wody są pompowane do stawów ewaporacyjnych, tam przez kilka miesięcy woda odparowuje, następnie z osadu pozyskiwany jest węglan litu, który poddaje się kolejnym obróbkom. Jednak taki sposób pozyskiwania litu ma negatywny wpływ na środowisko naturalne. Stawy zajmują olbrzymie powierzchnie, prowadzi to też do obniżenia poziomu wód gruntowych z powodu wypompowywania solanek. Kolejnym problemem są środki chemiczne używane w tej metodzie.

Dlatego też w wielu miejscach prowadzi się prace nad technologiami bezpośredniej ekstrakcji litu. Są one niezależne od pogody, ale problem stanowi cena energii elektrycznej używanej w tej metodzie.

Rozwiązaniem może być sięgnięcie do solanek geotermalnych. Można by z nich uzyskiwać lit, a cały proces byłby zasilany energią pozyskiwaną z samej solanki. W ramach projektu BrineRIS analizowane będą dane dotyczące występowania solanek oraz ich składu, ze szczególnym uwzględnieniem litu, strontu i baru. Obecnie te dane są bardzo rozproszone. Nie ma jednego miejsca, w którym zainteresowany przedsiębiorca mógłby przejrzeć przekrojowo takie informacje. Do tego część np. badań składu chemicznego solanek została przeprowadzona w ramach projektów naukowych czy inwestycyjnych związanych z innymi tematami i te dane nie zostały nigdy przeanalizowane pod kątem odzysku pierwiastków, ani w jakiejkolwiek formie upublicznione, mówi dr Worsa-Kozak.

Ponadto przeprowadzona zostanie analiza solanek pod kątem pozyskania z nich litu za pomocą jednej z trzech technologii. Elektrolitycznymi metodami pozyskiwania tego pierwiastka zajmą się naukowcy z Uniwersytetu Gandawskiego, technologią adsorbcyjną specjaliści z fińskiej służby GTK, a ekstrakcją rozpuszczalnikową GTK we współpracy z Politechniką Wrocławską.

Będziemy także analizować te solanki, które mają niższe temperatury, czyli np. około 40 czy 60 stopni C. i w związku z tym nie nadają się do produkcji energii elektrycznej. Mogą natomiast być odpowiednie do produkcji ciepła i dlatego naukowcy z TU Freiberg będą klasyfikować te solanki, z których ciepło można byłoby wykorzystywać do poprawy samego procesu technologicznego, np. do podgrzania chłodniejszej wody i poprawy efektywności testowanych technologii, zmniejszając ich koszty, dodaje kierująca projektem.


« 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
      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
      Troje studentów architektury Politechniki Wrocławskiej (PWr) przygotowało koncepcję rekonstrukcji jednej z najbardziej zagadkowych budowli na Dolnym Śląsku - średniowiecznego zamku widma w Bardzie.
      W ramach zajęć rekonstrukcją warowni zajęli się Barbara Całko, Magdalena Ambroszko i Michał Grzywaczewski. Studenci pracowali pod kierunkiem dr. Rolanda Mruczka.
      Do czasów współczesnych z zamku w Bardzie zachowały się jedynie fragmenty partii fundamentowych, niewielkie pozostałości murów obronnych i odkopana półkolista klatka schodowa prowadząca do podpiwniczenia. Jak wyjaśnia Całko, bazując tylko na tym, trudno byłoby odtworzyć, jak warownia wyglądała. Stworzenie koncepcji jej bryły wymagało więc gruntownego i krytycznego przejrzenia materiałów źródłowych, których nie było zbyt wiele, a przede wszystkim szukania poszlak, wskazówek i podobieństw wśród innych obiektów o takim samym przeznaczeniu i chronologii. Studenci prowadzili swego rodzaju śledztwo, a w jego trakcie konsultowali się z naukowcami z uczelni.
      Oprócz tego Całko, Ambroszko i Grzywaczewski udali się osobiście do Barda, by przeprowadzić inwentaryzację i wykonać fotografie.
      Jedna z najbardziej zagadkowych budowli na Dolnym Śląsku
      Opisywany zamek powstał na początku XIV w. Wydaje się, że wykorzystywano go do ochrony strefy nadgranicznej. Mógł też pełnić funkcję książęcej komory celnej.
      Prawdopodobnie warownia ucierpiała podczas wojen husyckich. Pod koniec XVI w. ostatecznego zniszczenia dokonało trzęsienie ziemi. W pewnym momencie budowla stała się źródłem materiałów budowlanych dla innych obiektów w okolicy. Z biegiem lat zniknęła bez śladu...
      Aż do 1982 r. nie wiedziano na pewno, gdzie dokładnie [zamek] się znajdował. Sprawy nie ułatwiał fakt, że dopiero w 1934 r. dr Clausnitzer odkrył wymieniane w 1096 i 1155 r. dwa grody kasztelańskie w Bardzie, dość szczegółowo rozpoznane archeologicznie w latach 80. XX w. Istnienie trzeciego obiektu obronnego uznano za mało prawdopodobne, zwłaszcza że zamek nie był wymieniany przez źródła historyczne. Tymczasem już w końcu XIX w. badacz Oscar Vug znalazł na Górze Bardzkiej zagłębienie, które uznano za studnię. Jej mit do dzisiaj jest powielany. Niewykluczone, że było to po prostu wnętrze zamkowej wieży [obronnej], której kolisty fundament o średnicy 10,1 m odkryto w całości dopiero w trakcie wykopalisk dzięki archeologom Czesławowi Francke i Jerzemu Lodowskiemu - opowiada dr Mruczek.
      Koncepcje rekonstrukcji zamku w Bardzie
      Autorem pierwszej koncepcji rekonstrukcji jest uczestniczący w wykopaliskach prof. Ernest Niemczyk z PWr; datuje się ona na lata 80. XX w. Później powstawały też inne wizje warowni. W Muzeum Miejskim Wrocławia znajduje się makieta zaprojektowana przez muzealnego archeologa dr. Pawła Maderę i wykonana przez inną pracownicę Muzeum Annę Gąsior. Konsultantem projektu był dr Artur Boguszewicz z Uniwersytetu Wrocławskiego.
      Model bryłowy naszych studentów spotkał się z dużym zainteresowaniem i bardzo dobrym przyjęciem w środowisku archeologów i architektów, bo niejako „przywrócił zamek do życia”. Sprawił, że obiekt zmaterializował się. Rekonstrukcja studentów jest bardzo fotograficzna, nie trzeba sobie zbyt wiele „dowyobrażać”. Studenci po raz pierwszy podjęli też próbę odtworzenia sąsiedniego podzamcza - podkreśla dr Mruczek.
      Studencki model bryłowy
      Ponieważ materiałów źródłowych było mało, a z zamku również niewiele pozostało, studenci musieli się przyjrzeć podobnym budowlom z tego samego okresu: zamkom w Będzinie, Cisach, Frymburku, Wleniu i Bolesławcu nad Prosną.
      Wg nich, zamek typu sasko-heskiego składał się z wieży mieszkalnej o wysokości ~15 m, bergfriedu (czyli wieży ostatecznej obrony) o wysokości ok. 22 m, pięciu pomieszczeń towarzyszących i muru obwodowego z furtą.
      Całko, Ambroszko i Grzywaczewski przyjęli 5 najbardziej prawdopodobnych rozwiązań układu przestrzennego zamku. Rozważono 2 wersje bergfriedu (wieży typu stołp): 1) z hurdycją, czyli drewnianą galerią nadwieszoną u szczytu, lub 2) blankami, in. krenelażem. Studenci założyli, że jedynym wejściem do zamku właściwego była furta od strony południowo-wschodniej; można ją było pokonać wyłącznie pieszo. Wg nich, mury obronne miały ok. 10 m wysokości i były wyposażone w przedpiersie z krenelażem. Uznaliśmy również, że mur obwodowy zamku musiał mieć przyporę, ponieważ postawiono go na skale i to w dodatku na stromym zboczu. W naszej koncepcji umieściliśmy ją tam, gdzie nachylenie terenu było największe – tłumaczy Całko.
      Jak napisano w komunikacie prasowym PWr, na zajęciach z metodologii badań naukowych inni studenci przygotowywali modele w formie wizualizacji dla zamków: w Bolkowie, we Wleniu, Chojnowie, na Ślęży, w Prochowicach, Grodźcu, zamków Chojnik, Cisy, Rogowiec, Radosno, Bolczów w Janowicach Wielkich, dworu obronnego w Sędziszowej koło Świerzawy oraz zamku lewobrzeżnego we Wrocławiu, kaplicy zamkowej w Legnicy i legnickiego zamku jako całości.
      Ćwierćwiecze archeologii architektury w praktyce
      Takie rekonstrukcje są tworzone już od ćwierćwiecza. Z inicjatywą praktycznych wyzwań dla młodych architektów-historyków i konserwatorów z zacięciem badawczym [...] wyszli profesorowie Jerzy Rozpędowski i Stanisław Medeksza, którzy zaczęli przygotowywać studentów i doktorantów do pracy badawczej w misjach archeologicznych w basenie Morza Śródziemnego.
      Początkowo w ramach zajęć studenci przygotowywali makiety kartonowe, w ostatnich latach, oprócz rekonstrukcji wirtualnych, coraz popularniejsze stają się zaś modele uzyskane za pomocą drukarek 3D.
      Warto zapoznać się z niektórymi pracami z lat ubiegłych, np. z rekonstrukcją zburzonego w 1956 r. budynku Starej Rzeźni Miejskiej (przy ul. Łaziennej we Wrocławiu), koncepcją przemian bryły Katedry św. Jana Chrzciciela we Wrocławiu (od XII do XIV w.) czy rekonstrukcją średniowiecznej Bramy Ziębickiej w Strzelinie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nieco ponad 15 lat temu podpisano umowę powołującą do życia Konsorcjum Dolnośląskiej Biblioteki Cyfrowej (DBC). Początkowo w bazie znajdowało się ok. 300 publikacji, przede wszystkim ze zbiorów Politechniki Wrocławskiej, obecnie jest ich już blisko 90 tys. Chętni mogą się zapoznać i z cennymi dokumentami historycznymi, i z współczesnymi wydawnictwami.
      Na stronie DBC można zobaczyć, jakie pozycje ostatnio dodano; wśród nich zobaczymy zarówno starodruki, np. "Simona Simonidesa Sielanki" Szymona Szymonowica z 1626 r., jak i niedawno opublikowane artykuły, książki, czasopisma, pomiary inwentaryzacyjne czy rozprawy doktorskie.
      Korzystając z przycisku "Obiekty planowane" na stronie głównej, da się też sprawdzić, jakie pozycje zostaną za jakiś czas udostępnione.
      Projekt koordynuje Politechnika Wrocławska; serwery cyfrowej biblioteki znajdują się we Wrocławskim Centrum Sieciowo-Superkomputerowym.
      Początki i rozwój DBC
      Jak podkreślono w komunikacie DBC, w grudniu 2006 r. dziesięć wrocławskich uczelni wyższych oraz Zakład Narodowy im. Ossolińskich podpisało umowę powołującą do życia Konsorcjum Dolnośląskiej Biblioteki Cyfrowej (DBC). Inicjatywa utworzenia DBC wyszła ze strony Ossolineum i Politechniki Wrocławskiej. Obecnie do projektu należą 22 instytucje.
      Podpisanie umowy umożliwiło współpracę bibliotek w zakresie gromadzenia oraz udostępniania w sieci dolnośląskich zbiorów bibliotecznych. Od początku istnienia DBC jednym z jej głównych celów jest zapewnienie powszechnego i nieograniczonego dostępu do zbiorów naukowo-dydaktycznych, kulturalnych i regionalnych.
      Każda z bibliotek Konsorcjum posiada swój indywidualny zasób. Politechnika Wrocławska chwali się, że na jej kolekcję składają się rozprawy doktorskie, uczelniane czasopisma open access, książki z Oficyny Wydawniczej PWr, materiały bibliologiczne, regionalia czy książki wydane przed 1949 r. (w tej kolekcji podrzędnej znajdują się publikacje, których prawa autorskie wygasły; mamy tu do czynienia z cennymi starodrukami czy książkami naukowymi z różnych dziedzin wiedzy, pochodzącymi głównie z Politechniki Lwowskiej i Technische Hochschule Breslau).
      Warto dodać, że w kolekcji DBC znajdują się np. cyfrowe wersje rękopisów "Pana Tadeusza" Adama Mickiewicza czy "Chłopów" Władysława Reymonta.
      Szeroko zakrojona współpraca
      Dolnośląska Biblioteka Cyfrowa współpracuje z Federacją Bibliotek Cyfrowych (FBC), a ta przekazuje zgromadzone dane innym serwisom internetowym: Europejskiej Bibliotece Cyfrowej EUROPEANA, agregatorowi metadanych europejskich prac naukowych i dysertacji DART Europe czy ViFaOst (Wirtualnej Bibliotece Europy Wschodniej). Na zasadach "linking partnership", czyli wzajemnego linkowania, DBC uczestniczy także w programie Manuscriptorium.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Już dziś (19 listopada) o godz. 19 zadebiutuje miniserial dokumentalny Politechniki Wrocławskiej "Nauka do potęgi". Premiera 1. odcinka pt. "Wyzwania współczesnej architektury" będzie miała miejsce na stronie serial.pwr.edu.pl oraz kanale Politechniki Wrocławskiej na YouTube'ie. Kolejne odcinki będą się ukazywać co tydzień do 21 grudnia. Dowiemy się z nich, na przykład, dlaczego wysyłamy w kosmos laboratoria wielkości termosu albo w jaki sposób inżynierowie walczą z nowotworami.
      Poszczególne odcinki będą dotyczyć wyzwań podejmowanych przez naukowców PWr: od walki z nowotworami piersi, przez projektowanie elektrycznych pojazdów i inteligentnych miast, po eksplorację kosmosu.
      Dwanaścioro naukowców opowie o swoich doświadczeniach i pracy. Bohaterami serialu są m.in. prof. dr hab. inż. Jan Dziuban, dyrektor naukowy projektu wystrzelenia pod koniec przyszłego roku w kierunku Marsa polskiego nanosatelity wyposażonego w aparaturę z naszego kraju, czy dr inż. Joanna Bauer, której zespół dostał w 2020 r. europejską nagrodę (Grand Prix konkursu Innovation Radar Prize) dla innowatorów za badania nad terapią nowotworów piersi.
      Kolejne odcinki będą nosić następujące tytuły: "Lepsze życie w mieście", "Inżynierowie komfortu", "Inżynierowie w walce z nowotworami", "Elektromobilność - krok ku przyszłości" oraz "A jeśli Ziemia to za mało?".
      Serial przygotowało niezależne studio filmowe Camera Nera. Narratorem jest Andrzej Ferenc. Za scenariusz i reżyserię odpowiada Łukasz Śródka, za zdjęcia Aleksy Kubiak, a za koncepcję serialu i opiekę merytoryczną Katarzyna Kroczak-Knapik, dyrektorka Działu Informacji i Promocji PWr.
      Łukasz Śródka jest współzałożycielem firmy Camera Nera. Prezentował swoje prace na festiwalach w Polsce i za granicą (w Europie, Ameryce Północnej czy Azji). Stworzył liczne krótkie formy filmowe i pełnometrażowy film dokumentalny "W absolutnej ciszy".
       


      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...