Rozwiązanie z PWr na liście technologii zmieniających świat

Nazwa DISIRE pochodzi od słów Integrated Process Control Based on Distributed in situ Sensors into Raw Material and Energy Feedstock i oznacza „Zintegrowane sterowanie procesami oparte na sieci inteligentnych czujników dla zaspokajania zapotrzebowania na surowce i energię”. Inicjatywa zaczęła się w 2015 r. i trwała trzy lata. Jej budżet w wysokości sześciu milionów euro pochodził ze środków programu Horyzont 2020.

Jeden z czterech tematów badawczych w ramach DISIRE realizowali naukowcy z Wydziału Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii we współpracy z KGHM Polska Miedź jako partnerem przemysłowym. Badali możliwości aplikacyjne technologii „inteligentnej” strugi urobku. Głównymi wykonawcami projektu na naszej uczelni byli: dr hab. inż. Leszek Jurdziak, prof. uczelni, dr inż. Witold Kawalec, dr hab. inż. Robert Król, prof. uczelni i dr hab. inż. Radosław Zimroz, prof. uczelni.

- Najbardziej energochłonnym procesem technologicznym w produkcji miedzi jest przeróbka urobku trafiającego z kopalń do zakładów wzbogacania rud – opowiada dr hab. inż. Robert Król, prof. uczelni, który kierował pracami na Politechnice Wrocławskiej w ramach projektu DISIRE. – O ile wszyscy wiemy, jaka jest budowa geologiczna eksploatowanego złoża, czyli jaki jest udział procentowy poszczególnych składników w czasie wydobycia, o tyle gdy ten urobek jest już w zakładach wzbogacania rud, ta informacja się „gubi”. W czasie transportu kopalina z różnych miejsc miesza się i nie wiemy, która aktualnie trafia do wzbogacania i w związku z tym, jaki dokładnie jest jej skład. To powoduje trudności w przystosowaniu procesów przeróbczych idealnie pod charakterystykę surowca. Wiedząc, jaki jest udział procentowy poszczególnych frakcji takich jak piaskowiec, dolomit czy łupek, możliwe jest optymalne przygotowanie parametrów procesu, a dzięki temu oszczędzić energię, zwiększyć uzysk i jednocześnie ograniczyć ilość odpadów.

Naukowcy postanowili więc zastosować inteligentne czujniki – znaczniki RFID, tzw. pellety. Zapisywali w nich informacje na temat parametrów jakościowych i ilościowych wydobywanej rudy, a następnie umieszczali je w strudze tego surowca. Kopalina trafiała razem z sensorami do zakładu wzbogacania rud, ale wcześniej odpowiednie urządzenia pomiarowe mogły dzięki nim odczytać informacje o jej składzie.

Naukowcy przygotowali wiele modeli i symulacji oraz badania eksperymentalne w kopalni KGHM, które potwierdziły skuteczność zaproponowanego przez nich rozwiązania.

- Na tym się jednak nie zatrzymujemy – podkreśla prof. Robert Król. – Wspólnie z fińską jednostką badawczą VTT Technical Research Centre oraz kilkoma innymi partnerami, w ramach przedsięwzięcia o akronimie InMine, właśnie staramy się o finansowanie badań będących kontynuacją naszego projektu. Jesteśmy już po pierwszym etapie oceny, pozytywnie zaopiniowanym przez Komisję Europejską. Zamierzamy stworzyć model empiryczny rozpływu urobku w kopalni, który już bez wykorzystania znaczników RFID będzie, zasilany z dostępnych w kopalni baz danych, identyfikował rudę na trasie, uwzględniając czas jej transportu, postojów itd., i w zakładach wzbogacania rud informował o parametrach urobku.

Fundację Solar Impulse powołał do życia Bertrand Piccard – szwajcarski aeronauta, który jako pierwszy ukończył podróż dookoła świata balonem Breitling Orbiter i odbył pierwszy lot dookoła świata solarnym samolotem Solar Impulse. Przekonuje on, że ekologię należy postrzegać z perspektywy rentowności, szukając rozwiązania problemu zmiany klimatu w wydajnych technologiach, które prowadzą do wzrostu gospodarczego i nie zmuszają nas do finansowych poświęceń. Dlatego jego fundacja poszukuje inicjatyw i firm, które wdrażają technologie i rozwiązania przyjazne środowisku, opłacalne i z pozytywnym wpływem na jakość życia. Nagradza je odznaką „The Solar Impulse Efficient Solution Label” i dodaje do listy 1000 nowoczesnych technologii zmieniających świat.

Obecnie liczy ona 527 pozycji w pięciu kategoriach (czysta woda i higiena; tania i czysta energia; przemysł, innowacje i infrastruktura; zrównoważone miasta i społeczności oraz odpowiedzialna konsumpcja i produkcja), a jedną z najnowszych jest projekt DISIRE. To międzynarodowa inicjatywa łącząca 15 ośrodków naukowych i firm ze Szwecji (liderem projektu był Lulea University of Technology ze Szwecji), Hiszpanii, Włoch, Niemiec, Polski i Izraela. Wspólnie wypracowały one rozwiązania pozwalające na optymalizację procesów technologicznych stosowanych m.in. w górnictwie, przemyśle chemicznym i stalowym.