POLIMERI HI-TECH >> membri | proiecte | aparatura | colaboratori | publicatii | aplicatii


SPUCERCET >> prezentare | parteneri | obiective | etape | contact


Denumirea proiectului:  SPUME CERAMICE DIN NANOCOMPOZITE POLIMERICE, DESTINATE DEPOLUARII FLUXURILOR GAZOASE DIN CENTRALELE TERMICE
Acronim:  SPUCERCET
Numar contract:  22-123
Finantare:  Buget de Stat - Ministerul Educatiei, Cercetarii si Tineretului, Programul 4 - PARTENERIATE IN DOMENIILE PRIORITARE
Valoarea proiectului (include si alte surse atrase):  2.005.000 lei
Valoarea contractului (sursa numai buget de stat):  2.000.000 lei
Durata contractului:  2008 - 2011
Autoritatea Contractanta:  Centrul National de Management Programe
Coordonator:  Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie - ICECHIM


REZUMATUL PROIECTULUI:

Lumea contemporana se confrunta cu o multitudine de probleme, printre care, unele din cele mai amenintatoare sunt cele legate de asigurarea energiei. Petrolul si gazele se vor epuiza in curand, sursele neconventionale de energie inca nu s-au perfectionat suficient, energia nucleara este considerata foarte periculoasa, iar centralele termice pe carbune, desi ar putea fi o solutie buna pe termen de cateva sute de ani, creaza mari probleme legate de poluare. Pe plan mondial s-au elaborat mai multe reglementari nationale si internationale, care sa limiteze poluarea factorilor de mediu. Atingerea acestor obiective impune aparitia unor noi tehnologii, care la randul lor depind de crearea de noi materiale avansate. Atmosfera terestra este continuu poluata de activitatile antropice, mai ales de producerea energiei prin arderea combustibililor fosili, care arunca in atmosfera cantitati imense de pulberi (funingine si cenusi), gaze cu efect de sera (CO2) sau toxice (SO2, NOx) si compusi organici volatili (COV). Sunt cunoscute, spre exemplu, problemele cu care se confrunta locuitorii de pe langa centralele termice. Filtrarea fluxurilor calde de gaze si conversia catalitica a compusilor toxici din ele este ingreunata de temperatura lor ridicata, care impune folosirea de materiale termorezistente.

Scopul principal al acestui proiect este tocmai acela de a obtine noi materiale termorezistente (spume ceramice), destinate promovarii unor tehnologii energetice cu poluare redusa, in special prin limitarea poluarii atmosferei de catre termocentralele pe carbune, precum si elaborarea unor tehnologii de filtrare si ultra filtrare a suspensiilor solide din gaze si de denocivizare catalitica.

Pe plan mondial, exista mai multe metode de producere a spumelor ceramice, dintre care am optat pentru metoda care are ca intermediar geluri polimerice (gelcasting), care va asigura cea mai buna calitate spumelor: omogenitate a porozitatii, rezistenta mecanica ridicata, mare permeabilitate si conductivitate termica redusa. Intentionam, ca prin cercetarile proprii sa perfectionam aceasta metoda prin aceea ca gelurile vor contine nanocompozite polimerice, iar surfactantul va fi un monomer emulgator.

Prezentul proiect propune realizarea unui set de tehnologii, in urmatorii pasi:
    1.  obtinerea de oxizi anorganici nanoporosi (in special silice mezoporoasa) si de nanopulberi (alumina, zirconie, etc.);
    2.  prepararea suspensiilor apoase de oxizi (barbotine) prin amestecarea aluminei si/sau zirconiei cu oxizi recuperati din serpentinit;
    3.  realizarea unui nanocompozit polimeric prin polimerizarea monomerilor vinilici in suspensiile apoase de oxizi (barbotine), astfel incat sa se obtina un gel iar materialul anorganic sa ia forma impusa de matricea polimerica;
    4.  uscarea, calcinarea si sinterizarea gelului de nanocompozit hibrid anorganic- organic, procese in care are loc arderea materialului polimeric, asfel incat sa se obtina o structura poroasa ceramica de tipul spumelor solide;
    5.  utilizarea spumelor ceramice obtinute in procese de filtrare si ultra filtrare a gazelor, pentru separarea suspensiilor solide;
    6.  impregnarea spumelor ceramice cu compusi cu activitate catalitica, in vederea obtinerii de catalizatori;
    7.  utilizarea catalizatorilor suportati pe spume ceramice pentru conversia unor poluanti din gaze.

Realizarea proiectului va avea un dublu efect, atat prin ecologizarea productiei de energie din combustibili fosili in general cat si prin posibiltatea folosirii unor resurse naturale nevalorificabile, precum serpentinitul (silicat de magneziu) din haldele din parcul natural Portile de Fier. Aplicarea tehnologiei la agenti economici de tip IMM va spori competitivitatea produselor romanesti pe piata europeana si va mari productia fizica din tara, cu efecte sociale importante, precum crearea de noi locuri de munca si cresterea veniturilor populatiei. Totodata, rezolvarea problemelor de poluare a atmosferei de catre termocentrale va avea efecte benefice asupra sanatatii locuitorilor din jurul termocentralelor.

Proiectul propus reprezinta o noutate absoluta pentru tara noastra, prin reteta de obtinere a spumelor ceramice prin gelcasting cu polimerizare, prin alegerea monomerilor si a oxizilor anorganici nanoporosi, prin conditiile de amestecare, polimerizare, uscare, calcinare si sinterizare, prin structurile cu volum si dimensiuni de pori dirijate, prin obtinerea structurilor poroase active catalitic, prin tehnologiile de aplicare noi si are o noutate absoluta pe plan mondial prin faptul ca se vor utiliza, in calitate de comonomeri, monomeri emulgatori, iar gelurile vor fi constituite din nanocompozite polimerice, ceea ce va permite reglarea dimensiunii porilor si a fractiei de pori a spumelor. Elementele originale vor fi brevetate.