Polska nauka w natarciu [EUREKA]

Pierwsze rozwiązanie prezentowane w podkaście „Eureka – odkrycie tygodnia” to: „Nowatorski sposób pomiaru energii wiązki hadronowej i jej rozmycia w oparciu o metodę czasu przelotu”. Opracowany został przez zespół dr Wiktora Parola z Instytutu Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk w Krakowie.

- Hadrony to cząstki podlegające oddziaływaniom silnym, zbudowanie z kwarków. Te o których uczymy się w szkole to nukleony, czyli protony i neutrony. Wiązka to z kolei strumień cząstek, np. protonów, które są przyspieszane do wysokich prędkości, czyli tym samym wysokich energii kinetycznych, przez urządzenia nazywane akceleratorami – tłumaczy dr Parol.

Dzięki takiej rozpędzonej wiązce możemy zajrzeć w głąb materii, bo działa ona niczym mikroskop albo usunąć tkanki guzów nowotworowych. Cząstki wnikają w ciało chorego, deponują trochę swojej energii na coraz większej głębokości i kiedy zbliżają się do maksymalnego zasięgu - głębokości na jakiej znajduje się guz, deponują w jednym miejscu niemal całą swoją pierwotną energię i się zatrzymują. Oszczędzają w ten sposób okoliczne tkanki przed zniszczeniem.

- Mówiąc energia wiązki, tak naprawdę mamy na myśli średnią energię kinetyczną wszystkich protonów, które w niej lecą. Każda wiązka ma delikatne rozmycie energetyczne, ponieważ protony różnią się nieznacznie energią. Nasza metoda mierzy też skalę tego rozmycia. Uzyskaliśmy w testach dokładność poniżej 2,5 promila, jeżeli chodzi o określenie wartości energii, co jest bardzo dobrym wynikiem, jak na tak prosty pomiar zajmujący kilka milisekund – dodaje naukowiec z Krakowa.

Nowa metoda usprawni leczenie chorych. - Teraz, jeśli fizycy medyczni zaplanują terapię, określą, jakie powinny być kąty nachylenia wiązki i energię napromieniania pacjenta, zostaje jeszcze druga strona medalu – produkcję dokładniej takiej wiązki. Obecnie codziennie przeprowadza się skomplikowane, czasochłonne testy zapewniające, że cyklotron podaje taką wiązkę, jaką powinien – mówi dr Parol.

Drugi wynalazek prezentowany w tej „Eurece” związany jest z funkcjonowaniem biogazowni. Biogazownie produkują paliwo – metan, ale i przy okazji szkodliwy siarkowodór. Tego drugiego można się jednak pozbyć dzięki badaniom dr inż. Andrzeja Lewickiego z Katedry Inżynierii Biosystemów Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu.

– Siarkowodór może przysporzyć wiele problemów. Po pierwsze, ma silne właściwości korozyjne, co może doprowadzić do zniszczenia infrastruktury. Co gorsze, kiedy ze strumieniem gazu dostanie się do silnika kogeneracyjnego, który spalając biogaz produkuje energię elektryczną i ciepło, jest w stanie negatywnie wpływać na właściwości smarne oleju, czym przyczynia się do szybszej korozji silnika – mówi dr inż. Lewicki.

Ponadto, siarkowodór, ma wyjątkowo niemiły, charakterystyczny zapach zgniłych jaj.

Jeżeli gdzieś nastąpi rozszczelnienie instalacji, a gaz ulatnia się na zewnątrz, jesteśmy w stanie go wyczuwać jako okropny odór. Stosowane do tej pory sposoby radzenia sobie z siarkowodorem są kosztowne i wymagają stosowania dodatków chemicznych na bazie żelaza.

- Moja metoda redukcji siarkowodoru jest innowacyjna, odmienna od dotychczas stosowanych. Zakłada stosowanie tak zwanej mikroaeracji, czyli podawania małej, ściśle kontrolowanej ilości pęcherzyków powietrza do fermentującej pulpy w celu zmiany parametrów procesu fermentacyjnego – opowiada naukowiec z Wielkopolski.

Zobacz także

Odkrywamy polskie wynalazki [EUREKA]

Zapisz na później

Dzięki temu można doprowadzić do warunków, w których siarkowodór nie będzie powstawał. Albo, w alternatywnej metodzie, dzięki podaniu powietrza do komór fermentacyjnych dojdzie do rozwinięcia się określonych bakterii syntroficznych, które zniwelują emisję siarkowodoru.

Jego wynalazek nominowany do finałowej 20 w konkursie „Eureka! Odkrywamy polskie wynalazki” nosi nazwę „Sposób redukcji emisji siarkowodoru w biogazowni poprzez regulację potencjału Redox”.