Környezeti változások hatásai a légkörre és a felszíni vizekre, valamint a környezetterhelést csökkentő technológiai megoldások

A tématerületi kutatás címe:

Környezeti változások hatásai a légkörre és a felszíni vizekre, valamint a környezetterhelést csökkentő technológiai megoldások

A tématerület kulcsszavainak megadása (legfeljebb 5):

környezeti-ökológiai hatásvizsgálat, víz- és levegőtisztítás,

megújuló nyersanyag- és energiahasznosítás, zöldkémiai eljárások, nukleáris kockázatelemzés

A tématerületi kutatás vezetőjének neve, beosztása:

Dr. Horváth Ottó, MTA doktora

egyetemi tanár

A tématerületi kutatás tartalmi összefoglalója

A tématerülethez kutatások célja a környezeti fenntarthatóság elősegítése. Ezt egyrészt a – főként emberi tevékenységből eredő - káros hatások felmérésével, másrészt a környezetterhelést csökkentő technológiai megoldások kifejlesztésével érik el.

A levegőtisztítási kutatások olyan beltéri elszívó-fertőtlenítő-szűrő berendezés kifejlesztésére irányulnak, amely az átszívott levegőtérfogatból 100 %-os hatékonysággal képes eltávolítani az egészségügyi intézmények hot zónáiban jelenlévő fertőzőképes vírusokat tartalmazó aeroszol részecskéket, ezzel csökkenteni a kórtermek, kezelő- vagy váróhelyiségek légterének víruskoncentrációját. A kifejlesztendő berendezés alkalmas mindenfajta vírus és baktérium kiszűrésére a levegőből, ami érzékeny a magas hőmérsékletre és az UV-C sugárzásra.

Környezeti fotokémiai témában olyan heterogén fotokatalizátorok kifejlesztését végzik, melyek látható fény hatására a lebontják a szerves szennyező anyagokat ill. antibakteriális hatásúak vizes rendszerekben és levegővel érintkező felületeken. Ezeket a katalizátorokat megfelelően rögzítve öntisztító védőrétegekben vagy – más eljárásokkal kombinálva – vízkezelő rendszerekben alkalmazzák, ill. módosított változatukkal a napsugárzás energiája környezetbarát üzemanyag (pl. hidrogén) formájában tárolható.

Hazai vizeink számos antropogén hatás (pl. globális klímaváltozás, különféle szennyezések, tájhasználat) következtében számos stressznek vannak kitéve. A limnoökológiai kutatások ezen változások vízi életközösségekre, s azok biodiverzitására gyakorolt hatását vizsgálják terepi és laboratóriumi módszerekkel.

Az evolúciós ökológiai kutatások két fő antropogén eredetű környezeti tényező, az urbanizáció valamint a klímaváltozáshoz kapcsolódó szélsőséges időjárási események hatását elemzik.. Azt vizsgálják, hogy a városi környezet miként befolyásolja az állatpopulációk genetikai, viselkedési, és reproduktív tulajdonságait. Másrészt kutatják, hogy az egyre gyakoribbá váló szélsőséges időjárási események (pl. hőhullámok) miként hatnak az élőlényekre, különös tekintettel a populációk szaporodási sikerére.

Membrántechnológiai témában az üvegházhatású gázok (pl. CO2) befogására, tárolására és felhasználására irányuló eljárásokat fejlesztenek. Ezek első lépése a CO2 szeparációja (pl. membrános művelettel, mely enzimmel gyorsítható). A membrános gázszeparáció és a biofolyamatok kombinálásával a korábbiaknál nagyobb hatékonyságú, környezetbarát, a fenntarthatóságot szolgáló technológia alakítható ki, pl. algákkal hasznosítva a befogott szén-dioxidot.

A fenntarthatósági és újrahasznosítási kutatások célja olyan eljárások vizsgálata az energetika, olajipar, petrolkémia és műanyagipar területén, melyek nagymértékben hozzájárulhatnak a fenntarthatósághoz hulladék alapú eljárások kidolgozásával. Ilyen lehet többek között bio-üzemanyagok gyártása során képződő szerves savak redukciója telített szénhidrogénekké – ennek megvalósítása termikus módszer helyett fotokatalízissel jelentős energiamegtakarítást eredményez. Szilárd hulladékok és melléktermékek feldolgozása új típusú szerkezeti anyagokat eredményez.

A szennyvíztisztítási fejlesztések egyik célja a szennyvíztisztítók negyedik tisztítási lépcsőjébe építhető enzim alapú nehezen bontható szerves szennyező lebontó rendszer hátterének kialakítása és összekötése a jelenleg elterjedt mikrobiológiai tisztítási technológiákkal. A fő cél a már bevált makrotápanyag visszanyerő rendszer integrálása az új technológiákkal.

A zöld kémiában a szerves kémiai kutatások nagy aktivitású és szelektivitású átmenetifém-katalizátorok kifejlesztésére irányulnak természetes, olcsó alapanyagok felhasználásával, melyek környezetbarát oldószerekben (pl. etanol, szerves karbonátok, ionfolyadékok) is kiválóan használhatók. Ezek a termékektől könnyen elválaszthatók, újra felhasználhatók, ill. kémiailag módosított felületre rögzítésük stabilitásukat is növeli – csökkentve költségigényt és a környezeti terhelést.

Radioökológiai témában a radionuklidok környezeti migrációjának vizsgálatával a különböző emberi tevékenységek okozta radioökológiai kockázat becslését végzik megfelelő modellek alkalmazásával. A cél ezen modellek pontosítása a modell paramétereinek (kioldódás, transzfer faktor) meghatározásával és a modellek bemenő moduljainak további parametrizálásával, hogy a humán expozíció becsülhető legyen.

A víztechnológiai kutatások során felszíni vizek, szennyvizek, hulladékvizek és csurgalékvizek szerves mikroszennyezőinek vizsgálatával és eltávolítási lehetőségeivel foglalkoznak. A cél a lehetséges eltávolítási eljárások adaptálásával egy olyan „okos rendszer” kifejlesztése, melynek keretében opcionálisan többféle technológia is alkalmazásra kerülhet egy egységes vízkezelő rendszeren belül. Ez a fejlesztés a későbbiekben alapot jelenthet lakások/családi házak/irodaházak stb. részére tervezett egyedi okos vízkezelő rendszerek kialakítására.

lablec


Nyomtatás   E-mail