Strādā pie inovatīvas tehnoloģijas
"Rīgas kuģu būvētavas" velkonim "Orkāns" šoreiz ļoti neparasts uzdevums. Jāstāv piestātnē un jādarbina dzinējs. No velkoņa dūmeņa stiepjas caurule, kas pazūd košā treilerī. Apkārt līkņā starptautiska komanda.
"Latvija piedalās projektā, kuram nav bijuši analogi.. Liekam daļiņu paātrinātāju uz kuģa. Nekad neviens to pasaulē vēl nav darījis. Projekts ar lielu potenciālu.
Tas, ko mēs šeit šodien parādam, ka šīs netīrās izplūdes gāzes, kuras nāk ārā no kuģa skursteņa, ar šo tehnoloģiju mēs varam efektīvi padarīt nekaitīgas. Zaļas,"
Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) profesors un Eiropas Kodolpētniecības organizācijas (CERN) zinātniskais līdzstrādnieks Toms Torims iepazīstina klātesošos ar to, kas tad te notiek.
Pētnieki un inženieri no CERN, Polijas un RTU strādā pie inovatīvas tehnoloģijas un prototipa izveides. Proti, ar elektronu paātrinātāju apstarot izplūdes gāzes, sadalot tās smalkākās frakcijās, un pēc tam ar parastiem ūdens ķīmiskajiem filtriem attīrīt. Šāda kombinācija, ka daļiņu paātrinātāju tehnoloģija tiek savienota ar ķīmiskās attīrīšanas procesu – ir vēl nebijusi.
"Šis projekts ir labs piemērs tam, kā mēs varam zinātni pārnest uz sabiedrību. Tam, kā zinātne var palīdzēt atrisināt tādas problēmas kā vides piesārņojums. Mēs daudzus gadus nodarbojamies ar daļiņu paātrinātājiem. Latvijā notiek svarīga izmēģinājuma fāze. No Vācijas atvests daļiņu paātrinātājs. No Polijas –attīrīšanas sistēma. Iekārtas uzstādītas "Rīgas kuģu būvētavā". Bet visu koordinē Rīgas Tehniskā universitāte. Tas pierāda, ka mēs Eiropā varam strādāt kopā un varam radīt lielas lietas," stāstīja Fraunhofera elektronstaru un plazmas tehnoloģiju institūta pētnieks Mauricio Vretenars.
Kuģi "dedzina un brauc ar asfaltu"
Pasaules flotē ir apmēram 60 000 kuģu. Jūras transports ir viens no lielākajiem emisiju avotiem.
"Gandrīz 90% no precēm tiek pārvadātas pa jūru. Gan eksportējam, gan importējam. Tā ir ekonomikas asinsrite. Tas šobrīd ir lētākais veids, kā pārvadāt kravas pasaulē. Arī šī kamera, ar ko tiek filmēts, visdrīzāk ir vesta pa jūras ceļiem," sprieda Torims.
Kā tēlaini izsakās zinātnieki, kuģi dedzina un brauc ar asfaltu. Tik smaga un netīra ir to degviela, kas sadegot, rada sēra dioksīdu un slāpekļa monoksīdu, kas izplūst atmosfērā.
"Visi runā par automašīnām. Daudzi lido ar lidmašīnām. Bet liela ietekme uz pasaules tirdzniecību un ekonomiku ir arī jūras transportam.
Kuģi ir briesmīgi netīri. Daudzi par šo ietekmi ikdienā nemaz neaizdomājas, bet ietekme ir.
Es minēšu vien dažus skaitļus. 15 lielākie pasaules kuģi rada tik daudz slāpekļa monoksīda un sēra dioksīda, cik visa automašīnu flote kopā
– tas ir – viens miljards vieglo un kravas auto," teica Fraunhofera elektronstaru un plazmas tehnoloģiju institūta pētnieks Gesta Mataušs.
"Tas ir ārkārtīgi bīstami videi. Jaunā likumdošana, kas stāsies spēkā, spiež kuģošanas kompānijas samazināt dzinēju radīto piesārņojumu un meklēt tehnoloģijas, kā palīdzēt attīrīt kuģu izplūdes gāzes," piebilda Vretenars.
Starptautiskā Jūrniecības organizācija un Eiropas Komisija (EK) noteikusi, ka ar 2020. gada 1. janvāri kuģiem dramatiski jāierobežo izmeši.
Līdzšinējās izmešu attīrīšanas tehnoloģijas ir dārgas, tāpēc rēderejas nesteidzās tās ieviest. Turklāt uz kuģa jāpielieto vairākas metodes un iekārtas.
Kā attīra izplūdes gāzes
"Tagad esam kuģa mašīntelpā. Kuģis nav liels, bet ļoti jaudīgs. Tas ir viens no galvenajiem dzinējiem. Šis dzinējs rada izplūdes gāzes, kas mums ir jāattīra. (..) Te ir tas izplūdes trakts, pa kuru tā gāze aiziet tālāk. Netīra šļura iet no turienes ārā. Kā redzi, šī caurule ir fleksibla, mīksta. Jo kuģis arī kustās uz augšu un leju. Mums ir jānodrošina savienojums. Šeit jau ir pirmās mērījuma vietas. Zonde, kur mēs pieslēdzam mēraparātu. Mēs mēram pirmās gāzes, temperatūru. Gāzes sastāvu, te mēram spiedienu, pievadām ūdeni, principā veidojam ūdens tvaiku, tas viss iet uz priekšu. Tālāk mums atkal ir divas zondes. Pirms tas viss nonāk šajā konteinerā," teica RTU profesors.
"Mobilo elektronu staciju mēs izveidojām jau pirms 20 gadiem, lai dezinficētu graudus. Tradicionāli graudus apstrādāja ar ķīmiskām vielām, lai apkarotu augu slimības. Taču ilgtermiņā tas atstāj ietekmi. Ķīmiskas vielas uzkrājas graudos un augsnē, un tas var sasniegt kritisku līmeni. Bet, izmantojot šo tehnoloģiju, mēs varam izvairīties no ķīmijas, proti – graudu attīrīšanai izmantot fizikālu metodi – apstarot ar paātrinātāju. (..) Mēs meklējam jaunus pielietojumus šai metodei. Priecājamies, ka Rīgas Tehniskā universitāte uzaicināja mūs piedalīties kuģu projektā," teica Mataušs.
"Tātad. Izplūdes gāzes no kuģa nāk pa cauruli uz šo mašīnu, kur ir elektronu paātrinātājs. Tas izvietots centrālajā daļā. Tur gāzi apstaro. Jonizē. Tad tā nonāk nākamajā iekārtā. Elektroni saņem paātrinājumu, un tie sitas pret izplūdes gāzēm, sašķeļot molekulas. Aktivizētas izplūdes gāzes nonāk filtrā, kur daudz vieglāk noķert un savākt piesārņojošās vielas.
No skursteņa izplūst daudz tīrāk. Tvaiks un skābeklis. Bez videi kaitīgām vielām," skaidroja Mataušs.
Divarpus gadu laikā uz kuģa?
Pasaulē plašāk zināmais daļiņu paātrinātājs ir 27 kilometrus garais Hadronu paātrinātājs Ženēvā, viens no lielākajiem zinātniskajiem instrumentiem pasaulē. CERN veiktie pētījumi paver ceļu inovatīvām idejām, ko tālāk jau izmanto dažādas tautsaimniecības nozares. Paātrinātāji kļūst aizvien mazāki.
"CERN mēģinām radīt tādus apstākļus, kādi tie bija lielā sprādziena sākumā, ar tādu enerģiju, šeit mums ir 300 televizori. Vecie lampenieki. (..) Mēs strādājam pie paša paātrinātāja pārveidošanas. Jo mēs nevaram šādu lielu konteineru uzlikt kuģī. Gan arī pie šī visas vadības sistēmas. Paātrinātājs – viena lieta, ka viņš strādā laboratorijā CERN. Otra lieta, kad mēs viņu uzliekam uz kuģa, un kuģis šūpojas un tur ir vibrācija.
Un vispār, lai kaut ko uzliktu uz kuģa, tas ir jāsertificē vispirms. Tā kā šis darbs ir tikai pirmais posms.
Kur mēs nomēram izplūdes gāzes pie skursteņa pirms paātrinātāja un to, kas pēc tam nāk ārā," stāstīja Torims.
Pēc viņa teiktā, tiek strādāts pie jaunas iekārtas – cirkulāra paātrinātāja, kur vairs nav divi, bet viens cilindrisks paātrinātājs. "Patentēta lieta. Jauna lieta. Neviens pasaulē vēl nav uztaisījis," sacīja RTU profesors, norādot, ka Latvijā arī noticis pirmais iekārtas mēģinājums.
"Projekta otrās kārtas izskatīšanas termiņš ir decembris. Decembrī mēs zināsim, ka mēs sākam veidot savu prototipu. Un ir paredzēts, ka divu, divarpus gadu laikā mēs esam jau uz kuģa," piebilda Torims.
"Mēs ceram, ka šī sistēma, ko izmēģinām uz maza velkoņa, tiks pārlikta uz lieliem, īstiem kuģiem. Tas būs nākamais solis – testēt uz lieliem kuģiem jau jūrā.
Ja tehnoloģija darbosies, mums būs risinājums, kā attīrīt jūras vidi," piebilda Vretenars.
Izgudrojumu varēs izmantot ne tikai kuģu mehānismos, bet arī balasta ūdeņu un termocentrāļu izplūdes gāzu attīrīšanā.
