English
Unitatea dintre cercetare, dezvoltare și inovare (CDI) și practica economico-socială
În toate mediile profesionale, mai ales în cele inginerești, este unanim acceptată ideea potrivit căreia, în perioada actuală și într-o perspectivă mai largă, întreaga omenire trăiește într-o evoluție exponențială a tehnologiilor în majoritatea domeniilor de activitate. Evoluția este generată și susținută în special de cercetarea științifică teoretică și aplicativă. Dar, pentru a fi cu adevărat utile societății, rezultatele cercetării trebuie diseminate și făcute înțelese de cât mai mulți beneficiari prin publicații, congrese științifice, simpozioane, media etc.
În acest proces, Asociația Generală a Inginerilor din România (AGIR), în calitate de reprezentantă a tuturor ramurilor inginerești din țara noastră, aduce o importantă contribuție prin numeroase și diverse acțiuni. Una dintre acestea o reprezintă ciclul de simpozioane periodice intitulate „Progresul tehnologic - rezultat al cercetării", ajuns la a XIX-a ediție.
Anul acesta, manifestarea s-a desfășurat la 30 aprilie, la sediul central al Asociației din București, Calea Victoriei nr. 118, și a fost moderată de dr. ing. Cristina Puican, secretarul general al AGIR, care a subliniat că simpozionul oferă, printre altele, un spațiu de dialog util între specialiștii participanți. Evenimentul a constituit o ocazie de a explora progrese tehnologice recente, tendințe în probleme de inginerie și mediu. Au avut loc sesiuni de comunicări și dezbateri, ceea ce a creat și noi oportunități de colaborare.
În cadrul simpozionului, ingineri din sfera cercetării și-au prezentat propriile rezultate și/sau ale colectivităților din care fac parte. A fost un nou prilej de reliefare a unor realizări recente ale cercetării, proiectării și producției, prin descrierea de tehnologii și direcții de acțiune în domeniile amintite. Ca și la edițiile precedente, s-au evidențiat unele investigații științifice punctuale, precum și lucrări de sinteză inter și multidisciplinare, idei creative, experimente și realizări din laboratoare ale companiilor, ale instituțiilor de învățământ și din institute de cercetări. Astfel, manifestarea s-a constituit și într-un important forum de elaborare a unor noi direcții de cercetare, de întărire a conlucrării interinstituționale.
În centrul atenției, promovarea dezvoltării durabile
În deschidere, dr. rer. nat. Paul Olaru, de la Deutsche Gesellschaft für Materialkunde e.V. din Germania, a prezentat o nouă tehnologie pentru recuperarea ecologică a metalelor rare din nisipul de turnătorie aplicând bioleșierea. Bioleșierea poate fi descrisă ca o interacțiune între metale și microorganisme care determină solubilizarea metalelor rare și se bazează pe capacitatea microorganismelor de a transforma compușii solizi, rezultând compuși definiți / elemente metalice solubile și extractabile, care pot fi recuperate și utilizate. Capacitatea unei varietăți de microorganisme de a descompune și de a leviga / depune metalele din materiale solide se bazează pe trei principii:
a) transformarea acizilor organici sau anorganici (protoni);
b) reacții de oxidare și reducere;
c) excreția / eliminarea agenților de gen.
- Paul Olaru
Metalele pot fi puse în soluție-lichidă (leșiere) fie direct (respectiv, contactul fizic între microorganisme și materialul solid), fie indirect (de exemplu, oxidarea bacteriană a Fe2+ la Fe3+ catalizând solubilizarea metalului ca purtător de electroni). Tehnologiile de leșiere microbiană au fost folosite la scară industrială pentru recuperarea cuprului (Cu), aurului (Au), uraniului (U) și zincului (Zn) din: ▪ minereuri de calitate scăzută, ▪ resurse minerale de calitate scăzută și ▪ nisipuri de turnătorie după turnarea metalelor.
Utilizarea Aciditiobacililor autotrofi este avantajoasă, deoarece nu este necesară o sursă de carbon organic pentru creșterea lor. Cele mai eficiente și obișnuite bacterii pentru solubilizarea metalelor aparțin speciei Acidithiobacillus (parametrii Aerobic-chimiolitotrofi), de exemplu, Acidithiobacillus ferrooxidans și A. thiooxidans, de importanță industrială.
Realizarea pieselor în expansiune prin turnarea metalelor produce deșeuri/scrap, inclusiv sub formă de nisip. Turnătoriile folosesc nisip/quartzite de înaltă calitate pentru operațiunile de turnare. După turnare, este neutilizat, depozitat/aruncat ca deșeu. Nisipul depozitat conține diferite metale rare reutilizabile. Acest deșeu - nisipul de turnătorie - este foarte periculos pentru mediu și sănătate. Concentrațiile de metale rare din nisip pot fi semnificative. Reciclarea metalelor rare crește eficiența industrială, iar reutilizarea lor micșorează consumul de energie și costul noilor aliaje.
Printre metodele non-toxice utilizate pentru reciclarea acestor metale, bioleșierea este o tehnică ecologică de recuperare a metalelor din nisipul rezidual. Recuperarea completă a Mg, P, Si și Cu și 99% Zn a fost realizată în timpul procesului tehnologic de 36/72 de ore. Autorul comunicării a subliniat: „Noi studiem efectul diferiților parametri fizico-chimici, temperatura, viteza de agitare și creștere a densității elementelor chimice concentrate în procesul de bioleșiere. Actualul EU-Project Recuperarea / Reciclarea și utilizarea nisipului biolesiat (prin hidrometalurgie) (50:50) reprezintă o îmbunătățire a controlului calității apei, mediului ambiant și a solului. Prezentăm astfel eficiența recuperării din nisipul de turnătorie cu A. Thiooxidans, și, totodată, protejarea naturii și a mediului agricol".
- Victor Popa
*
Tot în legătură cu preocupările subordonate conceptului de dezvoltare durabilă s-au situat considerentele expuse de prof. as. dr. ing. Victor Popa în comunicarea sa consacrată progresului tehnologic în folosul modernizării podurilor din România, proces la care autorul a participat nemijlocit. Au fost descrise în detaliu soluțiile inovatoare aplicate la cele 9 poduri realizate peste canalul Dunăre - Marea Neagră, precum și la alte numeroase poduri din țară construite în ultimii ani. În acest context, s-au evidențiat, prin exemple concrete, elementele componente ale podurilor, care, prin îmbunătățirea calității lor, au condus la modernizarea și creșterea substanțială a calității acestora. Impactul a fost și este semnificativ deoarece, în acest mod, se dezvoltă și se modernizează infrastructura de transport în condițiile în care factorul ecologic are un rol tot mai important. Și sub aspect simbolic, podurile indică satisfacerea unor necesități vitale, de la scara individuală până la cea națională și internațională; într-un anumit sens, se micșorează distanțele dintre oameni, comunități și domenii de activitate.
Evocarea istoriei, un puternic stimulent în promovarea spiritului creativ, inovator
Dr. ing. George M. Croitoru, de la Telekom RMC SA/Divizia de Istoria Tehnicii, Comitetul Român de Istoria și Filosofia Științei și Tehnicii (CRIFST), a adus, în comunicarea sa, numeroase argumente din care rezultă că există tradiții valoroase a căror păstrare și îmbogățire constituie o componentă organică a progresului științifico-tehnic. În acest sens, și-a concentrat atenția asupra Simpozionului FIP (Fédération Internationale de la Précontrainte) desfășurat la București, în 1980, eveniment de excepție din istoria cercetării științifice românești în domeniul betonului precomprimat. În expunere s-a menționat că, deși introducerea betonului precomprimat în România, ca nou material de construcție, este de dată relativ recentă (execuția primelor serii de grinzi de probă în anul 1949, realizarea primei structuri din beton precomprimat în anul 1951, înființarea primului laborator de cercetare în domeniul betonului precomprimat în anul 1954), progresul cercetării, proiectării și inovării în acest domeniu a fost foarte intens în perioadele următoare. Astfel, dezvoltarea semnificativă a betonului precomprimat în România, prin procedeele A.P.
Korovkin, inițial, și E. Freyssinet, ulterior, s-a realizat începând cu anii 1957 - 1958, odată cu cerințele impuse de dezvoltarea economică a țării, având la bază soluții tehnice și procedee de precomprimare elaborate, în principal, la Institutul de Cercetări în Construcții și Economia Construcțiilor INCERC.
Ca o rezultantă a acestui proces complex, în 1980, România devenea recunoscută și apreciată prin nivelul înalt al cercetării științifice în construcții și printr-o bună reputație în domeniul utilizării tehnologiilor betonului precomprimat. Simpozionul FIP a urmat evenimentelor științifice similare organizate în orașe importante din țări reprezentative pe plan politic, economic și științific: Londra (1978), New York (1974), Praga (1970), Paris (1966), Napoli (1962), Berlin (1958), Amsterdam (1955) și Londra (1953). Sunt elemente care au relevat în plan european și mondial modul exemplar în care statul român s-a mobilizat și a asigurat astfel tot sprijinul necesar pentru buna organizare și desfășurare a evenimentului. Simpozionul de la București a fost o reală reușită științifică, tehnică și organizatorică: prin participarea unui număr important de specialiști din 14 țări, prin asigurarea unor condiții moderne de prezentare, prin nivelul științific al lucrărilor precum și prin prezența unor mari personalități ale comunității științifice internaționale, specialiști cu mare prestigiu în domeniul betonului precomprimat, unii fiind laureați ai prestigioasei „Medalii Freyssinet" decernată de FIP: Fritz Leonhardt premiat în anul 1974, profesor la Universitatea din Stuttgart și Roger Lacroix, premiat în anul 1986, președinte al FIP în perioada
1978 - 1982 și profesor la École Nationale des Ponts et Chaussées din Paris. De asemenea, dintre alți mari specialiști prezenți la simpozion, se mai pot menționa: Tung-Yen Lin (Universitatea Berkeley din California), Robert Park (Universitatea Canterbury din Christchurch, Noua Zeelandă), Lubor Janda (Universitatea Tehnică din Praga), Olav Olsen (Norvegia), în calitate de laureat al simpozionului.
Prin organizarea și desfășurarea acestui important eveniment științific cu largă participare internațională, de la care se împlinesc 45 de ani, România s-a prezentat și s-a afirmat ca un stat având un nivel înalt al cercetării științifice în construcții și, în particular, în domeniul betonului precomprimat.
Prin toate rememorările și evaluările pe care le-a conținut, comunicarea susținută la recentul simpozion organizat de AGIR și-a propus și a atins următoarele obiective:
▪ prezentarea succintă a specificului betonului precomprimat, material mai puțin cunoscut publicului larg, comparativ cu betonul armat;
▪ reconstituirea, în sinteză, a istoriei apariției betonului precomprimat la nivel mondial și în România;
▪ atragerea atenției asupra unui exemplu de bună organizare în România a unui eveniment științific major la nivel internațional, ceea ce poate să inspire actualele generații de specialiști și factori cu relevanță decizională în organizarea unor manifestări similare.
Un imperativ major: realinierea cercetării agricole la cerințele pieței
Despre necesitatea alinierii cercetării agricole la cerințele pieței a vorbit dr. ing. Ioana Corina Moga, de la Centrul de Studii și Cercetări pentru Biodiversitate Agrosilvică „Acad. David Davidescu" al Academiei Române, în cadrul lucrării realizate împreună cu prof. univ. dr. ing. Gabriel Popescu (de la același institut). Lucrarea face parte dintr-un proiect ADER cu patru parteneri. Se constatată, între altele, că piața rămâne pe ultimul loc ca sursă de finanțare a cercetării din domeniu (după finanțările din fonduri europene și din bugetul de stat).
- Ioana Corina Moga
În expunere s-a precizat că, în contextul provocărilor actuale, realinierea cercetării agricole la cerințele pieței devine o prioritate strategică pentru agricultura românească. Este necesară o orientare mai pronunțată spre practica cercetării, astfel încât rezultatele să răspundă concret nevoilor fermierilor și tendințelor de consum. Colaborarea dintre institutele de cercetare, mediul academic, entitățile private și administrația publică trebuie consolidată pentru a extinde și stimula transferul de cunoaștere în concordanță cu cerințele pieței. Suplimentar, dezvoltarea capacităților profesionale ale fermierilor și integrarea digitalizării în agricultură necesită sprijin științific continuu. Doar printr-o cercetare aplicată și conectată la realitățile pieței, agricultura românească poate deveni mai rezilientă, productivă și competitivă pe termen lung.
Creșterea eficienței tehnico-economice, prioritate absolută
De la Universitatea Națională de Știință și Tehnologie Politehnica București - Facultatea de Automatică si Calculatoare, prof. univ. Dumitru Popescu, dr. ing. Severus Olteanu și drd. ing. Crina Torous au elaborat și prezentat lucrarea referitoare la sisteme inteligente cu acțiune anticipativă pentru controlul proceselor termoenergetice. Lucrarea propune noi configurații de control pentru automatizarea proceselor termoenergetice de tip cascadă, feedforward și internal model control - IMC. Aceste structuri sunt recomandate controlului proceselor cu transfer de energie termică, caracterizate de un comportament sezonier și supuse la perturbații aleatoare. Avantajul major față de controlul clasic îl reprezintă aportul inteligent al comenzii la anularea anticipativă a efectului perturbațiilor. Sunt estimate modelele dinamice ale procesului cu transfer termic și sunt proiectați algoritmi de reglare pentru fiecare configurație de control studiată. Eficiența structurilor recomandate pentru automatizarea proceselor termoenergetice este demonstrată în simulare folosind produse software dedicate proiectării sistemelor numerice de control.
*
Cercetările legate de dezvoltarea generatoarelor termoelectrice flexibile ca soluție pentru alimentarea autonomă cu energie electrică a componentelor pentru e-textile au fost descrise în lucrarea elaborată de dr. ing. CS II Ion Răzvan Rădulescu, chim. CS III Elena Perdum, dr. fiz. CS III Laurențiu Dincă, ing. Adrian Marin și dr. ing. CS I Raluca Maria Aileni de la INCDTP - București. Studiul științific vizează demonstrarea în laborator a generării de tensiune electrică la o diferență controlată de temperatură, pentru generatoarele termoelectrice flexibile realizate pe substrat textil, la nivel de prototip.
- Ion Răzvan Rădulescu
În comunicare s-a relevat că INCD Textile-Pielărie București este preocupat de obținerea de noi rezultate de cercetare aplicabile în industria textilă prin transfer tehnologic. În acest sens, o direcție importantă de dezvoltare este reprezentată de articolele de îmbrăcăminte destinate monitorizării parametrilor vitali, cu aplicații în medicină și sportul de performanță. Astfel de articole sunt compuse din senzori, actuatori, sisteme de comunicare, sisteme de procesare a datelor și sisteme de alimentare cu energie electrică. Pentru că soluția utilizării bateriilor presupune disconfort la purtare și probleme la spălare, s-a studiat înlocuirea acestora cu sisteme de generare a energiei electrice autonome.
Aceste sisteme autonome de generare a energiei electrice se bazează pe principii fizice, precum principiul fotoelectric (celule solare), triboelectric (fricțiune mecanică) sau termoelectric (termocupluri prin efect Seebeck). La principiul de termocuplu prin efect Seebeck, se leagă în serie un metal de tip n (donează electroni) cu un metal de tip p (primește electroni), iar la punctele de joncțiune se aplică o diferență de temperatură, care permite generarea unui curent electric în domeniul microvolților. Astfel de joncțiuni de fire metalice n și p se pot aplica prin coasere sau brodare pe substraturi textile, pentru realizarea unui generator termoelectric flexibil. Chiar dacă tensiunea electrică generată este redusă, curentul electric este relativ mare, iar prin aplicarea unui convertor de tensiune se pot alimenta diferiți senzori și actuatori aplicați pe articolul de îmbrăcăminte, pentru monitorizarea parametrilor vitali.
Marele avantaj al acestui sistem constă în alimentarea autonomă cu energie electrică, fără necesitatea de a utiliza baterii, însă presupune existența unei diferențe de temperatură. Această diferență se creează prin diferența între temperatura corpului și mediul ambiant, fie iarna în condiții de ger, fie în cazul pompierilor care acționează în mediul fierbinte. În cadrul INCDTP București s-au realizat diferite soluții tehnologice pentru generatoare termoelectrice flexibile, în mod special prin aplicarea prin coasere a unor fire metalice complementare, cu proprietăți de termocuplu. Rezultatele obținute se situează la valori de tensiune în domeniul microvolților
(20 - 30 µV), care pot fi apoi utilizate pentru alimentarea cu energie electrică a componentelor electronice de pe articolele de îmbrăcăminte pentru monitorizarea parametrilor vitali. Studiul științific s-a concentrat pe demonstrarea în laborator a generării de tensiune electrică la o diferență controlată de temperatură, pentru generatoarele termoelectrice flexibile realizate pe substrat textil, la nivel de prototip.
*
Lucrările au suscitat discuții în cadrul cărora s-au formulat valoroase observații și propuneri. Rezumatele și textele complete ale comunicărilor prezentate vor fi publicate în Buletinul AGIR (cotat Index Copernicus și EBSCO).