Dr inż. Marcin Chutkowski bada innowacyjne sorbenty. Międzyuczelniany staż badawczy Po sąsiedzku

Dr inż. Marcin Chutkowski z Katedry Inżynierii Chemicznej i Procesowej na Wydziale Chemicznym Politechniki Rzeszowskiej odbywa staż naukowy na Politechnice Białostockiej pod opieką prof. dr hab. inż. Katarzyny Ignatowicz, kierownik Katedry Technologii w Inżynierii Środowiska na Wydziale Budownictwa i Nauk o  Środowisku Politechniki Białostockiej. Efektem badań może być woda o wyższej jakości oraz skuteczniejsze i tańsze usuwanie niebezpiecznych zanieczyszczeń w stacjach uzdatniania wody.

Czysta woda w kranie oraz wolne od skażeń rzeki i jeziora to fundament zdrowia każdego człowieka. Odpowiedzią na rosnące wyzwania związane ze szkodliwą chemią w środowisku wodnym są badania dr. inż. Marcina Chutkowskiego, który w ramach działania „Po sąsiedzku” drugiej edycji Politechnicznej Sieci Via Carpatia odbywa staż naukowy na Politechnice Białostockiej. Efekty tych prac mogą przynieść zwykłemu człowiekowi bezpośrednie korzyści – czystszą wodę w kranach i mniej zanieczyszczone rzeki i zbiorniki wodne.

– Moje badania skupiają się na poszukiwaniu nowych sorbentów służących do usuwania zanieczyszczeń z wody – opowiada dr Chutkowski. – Nowe sorbenty powstają na bazie modyfikacji  dotychczas znanych sorbentów. Modyfikacja pozwala na zwiększenie zdolności sorpcyjnej istniejących materiałów.

Materiały sorpcyjne działają jak zaawansowane pułapki chemiczne – wychwytują zarówno organiczne, jak i nieorganiczne związki chemiczne, pozwalając uzyskać wodę wyższej jakości. Kluczem do ich skuteczności jest unikalna technologia modyfikacji.

– Modyfikacja sorbentów polega na procesie mechanofuzji, czyli mechanicznego wzbogacania materiałów pochodzenia naturalnego o inne związki chemiczne, które zwiększają aktywność sorpcyjną materiału – wyjaśnia dr Chutkowski.

Obecnie badacz pracuje nad wykorzystaniem powszechnie dostępnych mineralnych surowców pochodzenia naturalnego.

– Wytwarzamy i testujemy nowe sorbenty na bazie między innymi dolomitów naturalnych wzbogacone tlenkami metali – dodaje dr Chutkowski.

Wcześniej, również w ramach stażu Po sąsiedzku, w pierwszej edycji Politechnicznej Sieci Via Carpatia w Politechnice Rzeszowskiej badania prowadziła prof. dr hab. inż. Katarzyna Ignatowicz, kierownik Katedry Technologii w Inżynierii Środowiska na Wydziale Budownictwa i Nauk o Środowisku Politechniki Białostockiej. Wymiana doświadczeń zaowocowała kilkoma wspólnymi publikacjami i badaniami.

– Teraz testujemy i określamy właściwości fizyczne proponowanych przez doktora Chutkowskiego sorbentów za pomocą mikroskopu  skaningowego, mamy także możliwość przetestowania proponowanych sorbentów w warunkach technologicznych – opowiada prof. Ignatowicz.

Politechnika Białostocka dysponuje unikalną aparaturą badawczą w dużej skali, umożliwiającą wyjście poza tradycyjne próby laboratoryjne.

– Modyfikowane materiały sorpcyjne są przygotowane przeze mnie z zespołem na Politechnice Rzeszowskiej. Natomiast skuteczność działania tych materiałów chcemy przetestować w ramach stażu i w ramach dostępnej aparatury na Politechnice Białostockiej – wyjaśnia dr Chutkowski. – Politechnika Białostocka dysponuje unikalną aparaturą w dużej skali i jesteśmy w stanie przetestować skuteczność działania tych modyfikowanych materiałów sorpcyjnych w skali półtechnicznej, która jest bardziej zbliżona do rzeczywistych procesów oczyszczania wody, które mają miejsce w oczyszczalniach i stacjach uzdatniania wody.

Ważnym filarem stażu jest nawiązanie ścisłej współpracy z prof. dr hab. inż. Katarzyną Ignatowicz z Politechniki Białostockiej. Połączenie kompetencji z dwóch odrębnych dziedzin – inżynierii chemicznej oraz inżynierii środowiska – daje efekt synergii.

– Bardzo się cieszę, że udało się nawiązać współpracę z Politechniką Białostocką, z panią profesor Katarzyną Ignatowicz, szczególnie dlatego, że reprezentujemy dwie różne dyscypliny naukowe, czyli inżynierię chemiczną i inżynierię środowiska – mówi dr Chutkowski. – Więc myślę, że pozwoli to na zdecydowanie szersze spojrzenie na problem i być może znalezienie jakiś nowych ciekawych rozwiązań.

Prowadzone badania mają bezpośredni wymiar praktyczny. Pomyślne zweryfikowanie nowych dolomitowych sorbentów w skali półtechnicznej otworzy drogę do ich zastosowania w komercyjnych stacjach uzdatniania wody i oczyszczalniach ścieków.

Dla zwykłego człowieka oznacza to:

• Zdrowszą i czystszą wodę, pozbawioną szkodliwych substancji organicznych i nieorganicznych,
• Efektywniejszy proces oczyszczania, co może ograniczyć koszty funkcjonowania Stacji Uzdatniania Wody poprzez skrócenie czasu kontaktu, podniesienie efektu sorpcji oraz zmniejszenie wymaganego złoża,
• Lepszą ochronę naturalnych zbiorników wodnych przed skażeniem chemicznym.

– Jeżeli uzyskamy obiecujące wyniki badań, czyli skrócimy czas kontaktu, podniesiemy efekt sorpcji, ewentualnie zmniejszymy złoże, można będzie myśleć o jakimś wdrożeniu i przetestowaniu w warunkach pełnych komercyjnych – sumuje prof. Ignatowicz.