A XVII-a editie a simpozionului stiintific „Progresul tehnologic - rezultat al cercetarii“
Data: 1-15 mai 2023
Asociația Generală a Inginerilor din România (AGIR) a organizat, la 27 aprilie a.c., cea de-a XVII-a ediție a simpozionului științific Progresul tehnologic - rezultat al cercetării, manifestare tradițională la care ingineri cu preocupări în sfera cercetării își prezintă propriile rezultate sau ale colectivităților din care fac parte. Simpozionul s-a desfășurat în format hibrid, ceea ce a permis participarea atât fizică, precum și online. A fost o ocazie pentru prezentarea unor rezultate recente ale cercetării, proiectării și producției, pentru descrierea de tehnologii și direcții de acțiune în probleme de inginerie și mediu. Ca și la edițiile precedente, au fost prezentate rezultate 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. Manifestarea s-a constituit ca un important forum de elaborare a unor noi direcții de cercetare, de colaborare interinstituțională. Lucrările simpozionului au fost moderate de președintele AGIR, Mihai Mihăiță.
Antreprenoriat vs. progres tehnologic
Rolul fundamental al spiritului inovativ în obținerea performanțelor economice a fost abordat în lucrarea „Antreprenoriatul - instrument pentru valorificarea progresului tehnologic" (autori: prof. dr. ing. Gheorghe Manolea, vicepreședinte al AGIR, membru al ASTR, șef lucr. dr. ing. Constantin Șulea-Iorgulescu, șef lucr. dr. ing. Laurențiu Ionel Alboteanu, dr. ing. Alexandru Novac - Universitatea din Craiova, Centrul de Inovare și Transfer Tehnologic CITT). Autorii au relevat utilizarea, în ultimii ani, pe scară din ce în ce mai largă, a conceptului de „antreprenoriat". „Eu am întâlnit această noțiune asociată cu Universitatea Warwick - universitate antreprenorială despre care am citit în mai multe lucrări de specialitate. În 2005 am făcut, în mod special, o vizită la Universitatea Warwick din Anglia. Acum, după ani, pot spune că am văzut atunci multe și am înțeles, atunci, puține. Între timp am citit. Am «studiat» o carte scrisă în 1983 și editată în România în 1993 (Peter Druker, Inovația și Sistemul antreprenorial, Editura Enciclopedică). Așadar, sistemul antreprenorial se bazează pe legătura dintre economie și societate", a relevat prof. dr. ing. Gheorghe Manolea. Prin această comunicare, autorii au evidențiat de ce este important să se discute despre antreprenoriat, de ce este important ca școala să formeze o cultură antreprenorială. De asemenea, lucrarea a exemplificat rolul Centrelor de inovare și transfer tehnologic și transformarea antreprenoriatului într-un instrument de valorificare a progresului tehnologic. „Termenul «antreprenor» a fost folosit de economistul francez J. B. Say pe la 1800: «Antreprenorul scoate resursele economice dintr-un domeniu cu productivitate scăzută și le introduce într-un domeniu cu productivitate ridicată, cu un randament mare»", a subliniat prof. univ. dr. ing. Gheorghe Manolea, care a enumerat și câteva exemple edificatoare despre ceea ce înseamnă modul de gândire în spirit antreprenorial: „▪ McDonald nu a inventat nimic. El a aplicat, însă, concepte și tehnologii de management. A standardizat «produsul», a proiectat tehnologia și «instrumentele». În final, a reușit să crească randamentul resurselor și să creeze o nouă piață, răspunzând nevoilor unui anumit tip de consumator; ▪ General Electric Company a creat o afacere antreprenorială în domeniul financiar, «GE Cred Corporation», înlocuind împrumutul clasic cu «documentul», cu «scrisoarea» financiară; ▪ Diplomatul și funcționarul public german Wilhelm von Humboldt a creat, în 1809, Universitatea din Berlin, care a avut ca scop să atragă în același spațiu de lucru energiile intelectuale mondiale prin intermediul burselor. Bursele Humboldt dau roade și astăzi. Ideea lui Humboldt a fost preluată, după 50 de ani, și de americani, care, după Primul Război Mondial, au câștigat supremația în domeniul cercetării științifice".
Tranziția energetică din perspectiva politicilor de mediu
Spiritul vizionar, creația, adaptarea la realitatea în schimbare prin inovație și preocupările legate de protecția mediului au fost elementele-cheie ale comunicărilor prezentate la simpozion. În acest registru s-au înscris și soluțiile pentru realizarea sustenabilității apei și energiei, în condițiile tranziției energetice, expuse de prof. dr. ing. Elena Helerea și dr. ing. Călin Daniel, de la Universitatea Transilvania din Brașov. Autorii au relevat că noile perspective ale interconexiunii apă-energie, cunoscute sub conceptele de „apă-pentru-energie" și „energie-pentru-apă", subliniază nevoia actuală și viitoare de a găsi modalități de a produce cât mai multă energie cu o cantitate cât mai mică de apă și de a obține cât mai multă apă, cu cât mai puțină energie. Acest deziderat este întărit de cele două obiective de dezvoltare durabilă, direct implicate în sustenabilitatea apei și energiei: SDG6 - Apă curată și canalizare pentru toți și SDG7 - Energie accesibilă și curată pentru toți. În acest context - au subliniat autorii comunicării - în condițiile tranziției energetice, înțelegerea relației dinamice și complexe dintre apă și energie este crucială. Lucrarea face o analiză de perspectivă asupra noilor soluții tehnologice propuse și asupra impactului implementării acestor tehnologii, din cele două perspective amintite, apă-pentru-energie și, respectiv, energie-pentru-apă. Inovațiile tehnologice și manageriale au fost discutate și plasate într-un context transdisciplinar, cu accent pe stabilirea abordărilor-cheie pentru atingerea obiectivelor de dezvoltare durabilă.
Spirit constructiv, soluții pe măsură
La rândul ei, lucrarea „Soluții geodezice la monitorizarea comportării construcțiilor" (autori: conf. univ. dr. ing. Tiberiu Rus, șef lucr. dr. ing. Valentin Danciu, as. dr. ing. Andrei Ilie, șef lucr. dr. ing. Marin Plopeanu, șef lucr. dr. ing. Cătălina Cristea - Universitatea Tehnică de Construcții București - UTCB, Facultatea de Geodezie) a relevat câteva soluții clasice și moderne de monitorizare a deplasărilor construcțiilor utilizând metode și tehnologii geodezice. Cercetarea științifică actuală teoretică și tehnologică în domeniul geodeziei, tehnologiei informației, digitalizării și implementarea rezultatelor acesteia în diverse domenii, cum este cel al construcțiilor, permit astăzi o dezvoltare și modernizare a monitorizării comportării construcțiilor. În acest sens, colectivul Centrului de Cercetare în Geodezie Spațială, Fotogrammetrie, Teledetecție și GIS (GEOS) din Departamentul de Geodezie și Fotogrammetrie al UTCB a abordat o serie de teme de cercetare care vizează determinarea în principal a unor elemente geometrice ale construcțiilor, care suferă modificări în perioada de exploatare: deplasări în plan orizontal (2D) și vertical (1D) sau deplasări 3D. Au fost prezentate metode și tehnologii clasice utilizate (triangulație, trilaterație, nivelment/stații totale, nivele de precizie), dar și metode și tehnologii moderne (rețele satelitare spațiale 3D, rețele combinate/sisteme GNSS, stații totale robotizate, nivele electronice). Pornind de la experiența unor lucrări efectuate, autorii au subliniat și importanța altor aspecte cum ar fi: necesitatea cunoașterii sistemelor de referință și coordonate specifice(local/global) și a metodelor de prelucrare a măsurătorilor combinate (clasice și satelitare), buna cunoaștere a elementelor particulare ale construcțiilor, trecerea de la monitorizarea discontinuă la cea continuă ș.a.
Noile generații de materiale, pârghii ale eficienței economice
Dr. ing. Laurenția Alexandrescu, dr. ing. Maria Sonmez, dr. ing. Mihai Georgescu, dr. ing. Daniela Stelescu și dr. ing. Mihaela Nituica, de la Institutul Național de Cercetare Dezvoltare pentru Textile și Pielarie - Sucursala Institutul de Cercetări Pielarie Încălțăminte, București s-au referit la colectarea, procesarea și funcționalizarea carbonatului de calciu natural din cochilii de scoici prin silanizare pentru utilizare ca șarje active în industria cauciucului și maselor plastice. „Preocupările de mediu, legate de nevoile financiare, precum și de implementarea economiei circulare pentru gestionarea resurselor naturale au condus la dezvoltarea de noi generații de materiale. În acest cadru, interesul față de compozitele polimerice ranforsate cu șarje naturale-organice/anorganice este în creștere", au punctat autorii. În consecință, cercetarea și conștientizarea industrială se concentrează în prezent asupra compozitelor ecologice bazate pe șarje naturale provenite de la deșeurile din producția alimentară datorită costului scăzut și disponibilității mari (de exemplu, crustacee, scoici, creveți, stridii și midii). Aceste materiale de umplutură constituie o alternativă eficientă la cele convenționale oferind o valoare adăugată și o reducere a produselor de ranforsare secundare. Carbonatul de calciu (CaCO3) are aplicații extinse ca agent de umplere în produse farmaceutice, adezive, construcții, polimeri și industria hârtiei și multe alte aplicații industriale. În prezent, CaCO3 sintetizat este utilizat ca șarjă de semi-întărire în industria cauciucului pentru a reduce costurile și a îmbunătăți caracteristicile de procesare. Noul material va avea proprietăți multiple, precum rezistența la temperaturi ridicate și biodegradabilitatea.
Podurile, simboluri ale legăturilor dintre știință și practică
O lucrare care a suscitat un mare interes, al cărei autor este dr. ing. Victor Popa, membru al ASTR și al AGIR, a expus o serie de soluții creative de poduri pentru situații speciale. Este vorba despre situațiile în care soluțiile prevăzute pentru realizarea podurilor trebuie să fie modificate în timpul elaborării proiectelor sau chiar în timpul execuției acestora din diferite motive - dificultăți de execuție sau chiar imposibilitatea realizării acestora; modificarea condițiilor care au stat la baza temei de proiectare; costul prea ridicat al execuției și necesitatea aplicării unei soluții mai raționale etc. „Modificările propuse nu sunt simple și trebuie să demonstreze clar superioritatea față de soluțiile anterioare propuse și avantajele clare care rezultă din aceste schimbări", menționează autorul. Lucrarea prezintă o serie de schimbări de soluții de poduri în timpul procesului de realizare (proiectare sau execuție) care, printr-o concepție creativă, au condus la lucrări deosebite, eficiente și atractive.
Soluții valoroase pentru combaterea factorilor toxici
Dr. rer. nat. expert Paul Olaru - SCO Expert Pool member Expert & member of „EU Deutsche Materialkunde e.V." a prezentat efectele negative ale hidrogenului sulfurat (H2S) asupra instalațiilor de pompare ale hidrocentralei. S-a menționat că, în zona din jurul centralelor geotermale, concentrația de hidrogen sulfurat (H2S) este un parametru important, care este în mod normal monitorizat de personalul uzinei. Această concentrație va fi un factor determinant major al nivelului de toxicitate la care va fi expus personalul uzinei și, de asemenea, al nivelului de coroziune pe care l-ar putea suferi echipamentele dacă nu sunt protejate. Când sistemele de îndepărtare a H2S nu sunt în funcțiune, concentrarea gazului determină toxicitate și coroziune. „Mulți factori pot afecta nivelul H2S. Conținutul de hidrogen sulfurat (H2S) din aburul motoarelor, viteza și direcția medie a vântului și apropierea instalației de puțuri de apă și izvoare termale constituie parametri de studiu. Dar unul dintre cei mai importanți parametri este cantitatea de apă-abur alimentând turbinele de producere a electricității, din subteranul hidrocentralei - referire directă la cantitatea de H2S apărută în instalația de extracție/conversie a gazelor necondensabile", a relevat autorul. Deoarece hidrogenul sulfurat are o densitate mai mare decât aerul, se va acumula în punctele joase, precum gropile de țevi și tuburi care se află în puțurile unor bazine ale centralelor geotermale. Din acest motiv - se arată în comunicare - ar trebui luate măsuri de precauție speciale atunci când acționează personalul tehnic.
Tehnologii avansate în „lupta" antipoluare
O tehnologie inovatoare care permite diminuarea impactului negativ al unor poluanți asupra mediului a fost prezentată în comunicarea Biofiltre de tip insule plutitoare cu recirculare (autori: dr. ing. Ioana Corina Moga, conf. univ. dr. Radu Popa, prof. univ. dr. Vily Marius Cimpoiașu, conf. univ. dr. Vasile Daniel Gherman - DFR Systems SRL). Biofiltrele de tip insule plutitoare cu recirculare (BIPR) reprezintă o tehnologie promițătoare pentru epurarea unor volume foarte mari de apă care transportă o combinație diversă de poluanți. Spre deosebire de biofiltrele tipice, BIPR permit o circulație activă a apei prin loturile de plante pentru o eficiență sporită a diminuării cantității de poluanți. În condiții normale de funcționare, într-un climat temperat, paturile BIPR sunt utilizate începând din primăvară și funcționeză până la sfârșitul sezonului de creștere a plantelor. Metodele care pot fi utilizate pentru procesarea biomasei recoltate includ uscarea, digestia anaerobă, compostarea, obținerea bioetanolului, însilozarea, paletizarea, producția de celuloză, piroliza, incinerarea etc. Autorii consideră că BIPR vor găsi aplicații în îndepărtarea poluanților precum metale grele, microplastice, derivați solubili din plastic, îngrășăminte, pesticide și PAFS 9 (poliester armat cu fibră de sticlă, n.r.). De asemenea, s-a menționat că anumiți cercetători preconizează faptul că BIPR vor putea fi utilizate în aplicații pentru recuperarea macronutrienților pentru îngrășămintele organice, tratarea efluenților de mare volum cu poluanți la nivel ridicat etc. Cele mai importante impacturi asupra mediului estimate pentru BIPR sunt pierderile de apă prin evapotranspirație, schimbările în habitat și biodiversitate și modificările concentrației de nutrienți ai apei.
Resursele regenerabile în viziune ecologică
Într-un perimetru asemănător, al dezvoltării durabile, economiei circulare, protejării mediului, s-a înscris și comunicarea Dezvoltare sustenabilă în domeniul materialelor de construcții (autori: prof. univ. dr. Gabriel Popescu, drd. ec. Nicoleta Raluca Jianu, CSIII Aneta Chivoiu, Mirela Simion, Silvia Moraru, dr. ing. Ioana Corina Moga, de la Centrul de Studii și Cercetări pentru Biodiversitate Agrosilvică „Acad. David Davidescu", Academia Română). S-a relevat că una dintre cele mai importante probleme cu care se confruntă societatea umană este cantitatea semnificativă de deșeuri generate de diverse sectoare de activitate precum agricultura, industria și construcțiile, în contextul consumului accelerat, până la epuizare, al resurselor naturale. În lucrare se prezintă rezultatele obținute de autori cu privire la reutilizarea unor deșeuri, prin obținerea de noi materiale pentru fabricarea de produse destinate construcțiilor (cărămizi). Sunt enunțate o serie de materiale propuse pentru a fi utilizate în elaborarea rețetelor de cărămidă: materiale minerale - ciment, nisip; deșeuri minerale - nămol provenit din epurarea apelor uzate; deșeuri agricole - din piața locală. În ceea ce privește gestionarea nămolului provenit de la stațiile de epurare, sunt cunoscute numeroase procese de utilizare/depozitare/eliminare a acestora, fiecare proces având atât avantaje, cât și dezavantaje. Nămolul analizat în cercetarea actuală provine dintr-o stație de epurare industrială ce utilizează, în procesul de epurare tehnologică, sulfat de aluminiu și var. Deșeurile agricole au devenit din ce în ce mai utilizate în construcții datorită caracteristicilor îmbunătățite ale materialului obținut, în principal în ceea ce privește izolarea termică și fonică, costurile reduse și protecția mediului prin reducerea utilizării materiilor prime convenționale. În comunicare sunt prezentate noi rețete de materiale pentru fabricarea cărămizilor.
Căi și mijloace pentru gestionarea optimă a apei
O temă de mare actualitate, legată de gestionarea optimă a apei, a fost abordată în lucrarea Soluții privind utilizarea eficientă a apei la nivelul fermelor (autori: drd. Carmen Bălțatu, dr. ing. Dragoș Manea, dr. ing. Eugen Marin, dr. ing. Marinela Mateescu, dr. ing. Gabriel Gheorghe - Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Mașini și Instalații Destinate Agriculturii și Industriei Alimentare - INMABucurești). S-a subliniat că un aspect important în agricultură este reprezentat de conservarea apei în sol, care este în relație directă cu totalitatea fenomenelor de pătrundere, circulație, reținere și pierderea a acesteia. Prin metode agrotehnice pot fi influențate, în mod direct sau indirect, una sau mai multe dintre componentele regimului hidric, astfel încât să fie adus cât mai aproape de cerințele plantelor pentru apă și starea optimă de lucrare a solului. Cele mai importante eforturi de gestiune a cerinței de apă se depun în situații de criză, cum ar fi în perioadele de secetă, atunci când consumatorii pot simți lipsa efectivă a gestiunii resurselor de apă, au menționat autorii. În articol sunt prezentate soluții inteligente de gestiune optimă a apei în regim de irigații.
Proiectarea digitală „cucerește" noi domenii ale industriei
Rezultatele utilizării unor tehnologii inteligente în ingineria textilelor au fost evidențiate în comunicarea Tehnici de personalizare a avatarurilor virtuale pentru proiectarea digitală a îmbrăcăminții funcționale (autori: asist. univ. drd. ing. Elena Florea-Burduja, asist. univ. drd. ing. Aliona Raru, conf. univ. dr. Marcela Irovan - Universitatea Tehnică a Moldovei din Chișinău, prof. univ. dr. hab. Daniela Fărîmă - Universitatea Tehnică „Gheorghe Asachi" din Iași). Proiectarea îmbrăcăminții adaptiv-funcționale pentru persoanele cu amputații este o problemă actuală complexă, cu implicații sociale, ce impune o abordare specială, iar fiecare etapă a acestui proces necesită cercetări consumatoare de timp, cheltuieli materiale și trăiri emoționale. Aplicarea tehnologiilor informaționale digitale 3D în proiectarea produselor permite reducerea acestor cheltuieli și oferă soluții optime. Lucrarea prezintă analiza și aplicarea tehnicilor și a metodelor de personalizare a avatarului virtual utilizat la prototiparea îmbrăcăminții adaptiv-funcționale, destinate persoanelor care prezintă amputații.
Conectarea permanentă la factorul uman
Conf. univ. dr. habil. ing. CS1 Tiberiu Catalina, conf. univ. Andreea Vartires, conf. univ. Andrei Damian, dr. Valentin-Veron Toma (Universitatea Tehnică de ConstrucțiiBucurești) au abordat o problemă acută de mediu, prin evaluarea riscului de expunere la praf în interiorul clădirilor educaționale (temă care face obiectul proiectului pilot ,,Școli Sănătoase"). Aerul interior din școlile din orașele mari poate fi expus la niveluri ridicate de praf, ceea ce reprezintă un risc potențial pentru sănătatea elevilor și a personalului din instituțiile de învățământ. În această lucrare, autorii și-au propus să evalueze nivelul de expunere la praf în școlile din mediu urban și să identifice factorii care influențează această expunere. Studiul se bazează pe date colectate din cadrul proiectului „Școli Sănătoase", care își propune să îmbunătățească calitatea aerului din școli prin măsuri de prevenire și control al nivelului de poluanți. Autorii au realizat măsurători ale concentrației de praf în interiorul școlilor și au evaluat impactul altor factori, precum traficul rutier și gradul de ventilare/purificare prin filtre. Conform Organizației Mondiale a Sănătății, există praguri de expunere la praf recomandate pentru a proteja sănătatea publică. Aceste praguri sunt exprimate în micrograme pe metru cub (µg/m³) și variază în funcție de mărimea particulelor de praf și de durata expunerii. Pentru particulele cu diametrul mai mic de10 microni (PM10), pragul de expunere zilnică recomandat este de 45 µg/m³, iar pragul de expunere anuală recomandat este de 15 µg/m³. Pentru particulele mai mici de 2,5 microni (PM2.5), pragurile recomandate sunt mai reduse: 15 µg/m³ pentru expunere zilnică și 5 µg/m³ pentru expunere anuală. Aceste praguri sunt stabilite pentru a minimiza riscul de afecțiuni respiratorii și cardiovasculare cauzate de expunerea la praf. Studiile arată că respectarea acestor praguri poate reduce semnificativ morbiditatea și mortalitatea asociată cu expunerea la poluanți atmosferici. Rezultatele obținute de autorii lucrării arată că nivelurile de praf sunt ridicate în situația în care nu există ventilare cu filtrare, cu un risc potențial pentru sănătatea respiratorie a elevilor și a personalului școlar. Autorii au identificat factori care influențează nivelul de praf, precum amplasarea școlii în raport cu arterele rutiere sau gradul de ventilare și recomandă ca măsuri de prevenire și control al nivelului de poluanți să fie implementate în mod regulat în școli, pentru a îmbunătăți calitatea aerului interior și a reduce riscul de expunere la praf. Proiectul „Școli Sănătoase" reprezintă un model de bună practică în acest sens.
*
Lucrările au suscitat discuții în cadrul cărora s-au formulat valoroase observații și propuneri. Printre acestea, formarea unor colective de cercetare pe anumite domenii inginerești. Lucrările prezentate la simpozion vor fi publicate în Buletinul AGIR (cotat Index Copernicus și EBSCO).