Smog się nie przeciśnie

Prawdziwi wynalazcy często czerpią inspirację do działania z codzienności. Karl Benz, jeżdżąc do pracy rowerem, wciąż myślał o powozie, który nie potrzebowałby koni. Thomas Edison chciał, żeby ludzie już nigdy nie musieli siedzieć w ciemnościach. A Eugene Polley po prostu szukał sposobu na to, żeby oglądanie telewizji stało się jeszcze bardziej relaksujące. Dlatego wynalazł pilota, którego uważał za drugi najważniejszy wynalazek w historii ludzkości (palma pierwszeństwa jego zdaniem należała się muszli klozetowej). - Mój wynalazek jest przynajmniej tak samo ważny jak seks - wspominał w wywiadzie z 2002 r. zmarły przed kilku laty inżynier.

Reguła "potrzeba matką wynalazku" stosuje się również do dra hab. inż. Mirosława Kwiatkowskiego z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Jak wielu mieszkańcom dawnej stolicy Polski, inżynierowi i jego rodzinie od lat doskwiera smog. Co więcej, naukowiec od kilku lat zaczął cierpieć z powodu alergii. - Skoro zawodowo zajmuję się materiałami stosowanymi między innymi w oczyszczaniu powietrza i ochronie dróg oddechowych, to pomyślałem, że muszę w końcu coś z tym zrobić - mówi Kwiatkowski.

Inżynier wziął się do pracy nad urządzeniem, którego celem miało być odfiltrowanie z wpadającego do mieszkania powietrza cząstek tworzących smog, a więc pyłów PM2,5 i PM10. Ale już na początku prac zaświtał mu w głowie pomysł: a może od razu skupić się na budowie czegoś, co kompleksowo i skutecznie usunie z powietrza wszelkie możliwe paskudztwa? W ten sposób powstało urządzenie, które można porównać do toru z przeszkodami: przepływające przez nie powietrze natrafia na wiele barier, które oczyszczają je po kolei z różnych typów zanieczyszczeń. Na początek membrana zatrzymuje największe cząstki, a także owady czy inne śmieci. Następnie specjalna siatka podgrzewa w miarę potrzeby powietrze, a ponieważ jest pokryta nanocząstkami srebra, to przy okazji działa przeciw drobnoustrojom. To jednak dopiero początek ścieżki zdrowia dla zanieczyszczeń, bo czekają na nie jeszcze: filtr HEPA zatrzymujący smog; część służąca do rozkładu cząsteczek pochodzenia organicznego (niektóre są rakotwórcze); a także filtr węglowy służący wyłapaniu pozostałych cząstek organicznych (część z nich to tzw. substancje złowonne). Do tego wszystkiego w zależności od potrzeby można dołożyć również dodatkowy filtr ultra-HEPA, który zatrzyma cząsteczki jeszcze mniejsze niż te odpowiedzialne za powstawanie smogu, a także dodatkowy filtr węglowy (dla pewności). Działanie całości wspomagane jest wentylatorem, ponieważ każda z tych barier stawia duży opór przepływającemu przez nie powietrzu. - Idea jest taka, że urządzenie - które przypomina rurę o średnicy 30-50 cm - byłoby wbudowywane w ścianę budynku. Ponieważ nie zawsze jest to możliwe, opracowałem też mniejszą wersję aparatu, którą można montować w miejsce nawietrzaków już osadzonych w oknach - mówi dr Kwiatkowski.

Jak tłumaczy naukowiec, obecnie w mieszkaniach zazwyczaj stosuje się tzw. wentylację grawitacyjną - powietrze wpada do pomieszczenia przez szczeliny w oknach. To jednak nie chroni w żaden sposób przed smogiem, czyli do mieszkania dostaje się to samo, co jest na zewnątrz. Nawet nowocześniejsze instalacje ograniczają się do wspomożenia ruchu powietrza wentylatorem, pozostawiając jego skład nienaruszonym. Z tym oczywiście wiąże się wiele dodatkowych problemów, znanych doskonale kierowcom i pracownikom biur, a mianowicie kwestie odgrzybiania klimatyzacji. Jednocześnie dr Kwiatkowski nie jest najlepszego zdania o urządzeniach do oczyszczania powietrza, które ostatnio stały się popularne w Polsce. Jego zdaniem ich podstawowym mankamentem jest to, że usuwają zanieczyszczenia, które już znalazły się w mieszkaniu - a tej wady pozbawione jest jego urządzenie. Co ciekawe, krakowskim wynalazkiem zainteresowała się już jedna z firm produkujących systemy wentylacyjne. Zakład - którego nazwy naukowiec na razie nie chciał zdradzić - opracował już prototyp urządzenia, które po zdobyciu wszystkich atestów ma trafić do produkcji seryjnej. - Przez wzgląd na wszystkie procedury nie wiadomo jednak, czy zdążymy przed kolejnym sezonem smogowym - śmieje się dr Kwiatkowski.

@RY1@i02/2018/091/i02.2018.091.00000240a.801.jpg@RY2@

fot. Paweł Ulatowski

Dr hab. inż. Mirosław Kwiatkowski z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie

OPINIA

@RY1@i02/2018/091/i02.2018.091.00000240a.802.jpg@RY2@

Adam Trawczyński kancelaria JWP Rzecznicy Patentowi

Zgodnie z art. 24 ustawy - Prawo własności przemysłowej patenty są udzielane na rozwiązania techniczne, które są nowe w skali światowej, posiadają poziom wynalazczy oraz nadają się do przemysłowego stosowania. Ważne, by sposób poradzenia sobie z problemem technicznym został jednoznacznie wskazany w opisie patentowym. W przypadku wynalazku dra inż. Mirosława Kwiatkowskiego z AGH rozwiązywany problem techniczny jest jednocześnie rozwiązaniem ważnego problemu społecznego, jakim jest pogarszająca się jakość powietrza. Wiele aglomeracji miejskich, jak chociażby Warszawa i Kraków, zmaga się z uciążliwym zjawiskiem smogu.

Opisany w zgłoszeniu system oczyszczania i regulacji strumienia powietrza jest wynalazkiem interdyscyplinarnym. Korpus urządzenia umieszcza się w elewacji budynku, umożliwiając sterowanie przepływem powietrza, co zapewnia właściwą wentylację pomieszczeń. Wewnątrz korpusu jest filtr fotokatalityczny TiO2, za którym znajduje się wentylator z lampą UV. System został wykonany z materiałów o właściwościach antybakteryjnych i przeciwgrzybiczych, wykorzystano na przykład nanocząstki srebra do pokrycia ogrzewanej oporowo metalowej siatki. Ponadto system zawiera elektroniczny czujnik gazów, a także przystosowany do komunikacji bezprzewodowej ze sterownikiem czujnik pary wodnej i dwutlenku węgla.

W przypadku wynalazków takich jak ten - łączących rozwiązania z wielu dziedzin techniki, jak np. inżynieria środowiska, inżynieria materiałowa, chemia i elektronika - ważne jest, aby opis patentowy został właściwie zredagowany, najlepiej we współpracy z doświadczonym rzecznikiem patentowym z wykształceniem technicznym. Odpowiednie skonstruowanie zastrzeżeń patentowych i opisu pozwala uniknąć wielu zarzutów, które mogą zostać postawione przez eksperta UPRP w toku procedury badawczej.ⒸⓅ

Eureka! DGP

@RY1@i02/2018/091/i02.2018.091.00000240a.101(c).jpg@RY2@

Trwa piąta edycja konkursu "Eureka! DGP - odkrywamy polskie wynalazki", do którego zaprosiliśmy polskie uczelnie, instytuty badawcze i jednostki naukowe PAN. Do 15 czerwca w Magazynie DGP będziemy opisywać wynalazki nominowane przez naszą redakcję do nagrody głównej, wybrane spośród 78 nadesłanych przez uczelnie i instytuty.

Rozstrzygnięcie konkursu nastąpi pod koniec czerwca. Nagrodą jest 30 tys. zł dla zespołu, który pracował nad zwycięskim wynalazkiem, ufundowane przez Mecenasa Polskiej Nauki - firmę Polpharma, oraz kampania promocyjna dla uczelni lub instytutu o wartości 50 tys. zł w mediach INFOR Biznes (wydawcy Dziennika Gazety Prawnej) ufundowana przez organizatora.

Jakub Kapiszewski

@RY1@i02/2018/091/i02.2018.091.00000240a.803.jpg@RY2@

@RY1@i02/2018/091/i02.2018.091.00000240a.804.jpg@RY2@

@RY1@i02/2018/091/i02.2018.091.00000240a.805.jpg@RY2@

@RY1@i02/2018/091/i02.2018.091.00000240a.806.jpg@RY2@

@RY1@i02/2018/091/i02.2018.091.00000240a.807.jpg@RY2@

@RY1@i02/2018/091/i02.2018.091.00000240a.808.jpg@RY2@

@RY1@i02/2018/091/i02.2018.091.00000240a.809.jpg@RY2@

@RY1@i02/2018/091/i02.2018.091.00000240a.810.jpg@RY2@