Projekti / Programi
Procesna sistemska tehnika in trajnostni razvoj
01. januar 2004
- 31. december 2008
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.02.00 |
Tehnika |
Kemijsko inženirstvo |
|
| 1.07.00 |
Naravoslovje |
Računalniško intenzivne metode in aplikacije |
|
| 1.08.00 |
Naravoslovje |
Varstvo okolja |
|
| 2.03.00 |
Tehnika |
Energetika |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T350 |
Tehnološke vede |
Kemijska tehnologija in inženirstvo |
procesna sistemska tehnika, trajnostni razvoj, varstvo okolja, modeliranje, načrtovanje, integriranje, optimiranje, matematično programiranje, MINLP, TRIZ, kazalniki trajnostnega razvoja, dobavna veriga, informacijska tehnologija, inovativnost, prenos znanja
Raziskovalci (14)
Organizacije (1)
Povzetek
Raziskave usmerjamo h krepitvi znanstvenih in tehnoloških kapacitet s skupnim ciljem razvoja novih ali izboljšanih proizvodnih procesov, ki bodo fleksibilnejši, integrirani, varni in čisti, skladni s konceptom trajnostnega razvoja v slovenskem in evropskem prostoru. Raziskovalno delo obsega različna, medsebojno povezana področja procesne sistemske tehnike. Načrtujemo kemijske procese s poudarkom na vseh treh agregatnih stanjih, kontinuirnih in šaržnih procesih in proizvodnji specialnih kemikalij. Razvijamo nove in izboljšane tehnologije, vključno z modeliranjem, simuliranjem, energijskim in snovnim integriranjem, načrtovanjem ter optimiranjem procesov. Ocenjujemo termodinamske in transportne lastnosti snovi. Posebno pozornost namenjamo reakcijski tehniki z določanjem termodinamskih in kinetskih parametrov neraziskanih kemijskih reakcij. Namen teh raziskav je zagotoviti kvalitetne, fleksibilne, ekološko, družbeno in ekonomsko uspešne proizvodne sisteme. Vsebine raziskav so večinoma določene s predlogi mednarodnih programov prednostnih raziskav v okviru 6. OP (CAPRI, PROSCO2, CAPEability, PREPstrem, SUSTAIN, SIPP), EUREKA (CAPE'21) in NATO (Clean Products and Processes) in se tako vključujejo v evropski raziskovalni prostor (ERA).
Trajnostni razvoj vključuje okoljske, ekonomske in socialne vidike s posebnim poudarkom na učinkoviti porabi energije in trajnostnem upravljanju z vodo in kemikalijami. Trajnostni razvoj se nanaša tudi na okolje in energijo, zato raziskujemo racionalno porabo neobnovljivih virov energije, kazalnike trajnostnega razvoja, možnosti zmanjšanja porabe, prečiščevanja in ponovne uporabe vode na področju različnih industrijskih panog ter študiramo okolju prijazne energetske sisteme. Optimiramo obstoječe in nove energetsko zahtevne procese, kar pomeni zniževanje porabe energije in pogonskih sredstev, surovin in pomožnih surovin, učinkovitejše delovanje obstoječih procesov in zmanjševanje emisij toplogrednih plinov, kot se je Slovenija zavezala z ratifikacijo Kjotskega sporazuma. Predlagani program je povezan s prednostnimi raziskavami EU o trajnostnem razvoju (6. OP, prioritete 1.1.2.i, 1.1.2.ii, 1.1.3.i, 1.1.3.iii in 1.1.6.iii).
Dosedanja praksa na področju varstva okolja se je pretežno ukvarjala s saniranjem odpadkov in emisij, kar je zahtevalo velike naložbe in visoke obratovalne stroške. Boljši pristop je preprečevanje nastajanja odpadkov in emisij, kar pomeni preprečiti ali zmanjšati nastajanje emisij in odpadkov z ukrepi na izvoru (sprememba procesa in/ali produkta). Tak pristop imenujemo integrirano preprečevanje in obvladovanje onesnaževanja okolja (IPPC). Govorimo lahko o čistejši proizvodnji. Pri analizi vod bomo uporabljali napredne oksidacijske procese (AOP) in membransko tehnologijo z možnostjo kroženja vode.
Na področju prenosa znanja razvijamo metode prenašanja teorije v prakso, ustvarjalnost, inovativnost in učinkovitost. Nanovo razvita znanja prenašamo v domača podjetja in tudi v študijski proces. Razvijamo aktivnosti za hitrejši pretok informacij v dodiplomskem in podiplomskem študiju, vseživljenjsko učenje in pedagoško delo (pedagoška reforma), uvajamo moderne pristope poučevanja in učenja, priprave sodobnih gradiv za poučevanje ter razvoja izobraževalnega omrežja za prenos znanja na področju procesne sistemske tehnike in trajnostnega razvoja.
Ker je za doseganje trajnostnega razvoja bistvenega pomena prehod od evolucijskih na inovativne izboljšave, je eden od najpomembnejših raziskovalnih ciljev razvoj inovativne integrirne informacijske tehnologije (IT), metodologije za sistematično obvladovanje inovativnosti pri trajnostni sintezi, rekonstrukciji in vodenju obratov.
Pomen za razvoj znanosti
Skupina je s svojimi raziskavami, katerih rezultate objavlja v vrhunskih mednarodnih znanstvenih revijah, prispevala k hitrejšemu razvoju evropskega in svetovnega raziskovalnega prostora. Z znanstvenimi dognanji si je skupina nadaljnje utrjevala uspešnost pri uveljavljanju v znanstveni sferi in vzdrževanju neposrednega stika z nosilci svetovnega napredka na predlaganem raziskovalnem področju. Rezultati raziskav so bili pomembni za odkrivanje novih znanstvenih resnic, za izpopolnjevanje metodološkega instrumentarija in za razvoj aplikativnega raziskovanja. Celotna raziskovalna dejavnost je bila usmerjena k ciljem 6. okvirnega programa, ki je odseval znanstvene in tehnološke prioritete preteklega obdobja glede na gospodarsko in politično stanje v Evropi. Za uspešno odzivanje (bio-)kemijske industrije hitrim in velikim spremembam v prihodnjem desetletju smo svoja znanja usmerili v vzpodbujanje njene konkurenčnosti in trajnostne (vzdržne) gospodarske rasti temelječe na inovativni znanstveni odličnosti in tehnološki relevanci. Z najmodernejšimi znanji in orodji smo razvijali nove proizvode in procese v kemijski in procesnih industrijah, skladno s smernicami na evropskem nivoju. Edinstvena integrirna IT metodologija za sistematično obvladovanje inovativnosti pri trajnostni sintezi, rekonstrukciji in vodenju obratov je s celovitim razvojem novih modelov, algoritmov in programskih orodij omogočala generiranje inovativnih procesov in produktov ter povečanje učinkovitosti, uspešnosti in konkurenčnosti procesnih industrij. Modeli, ki smo jih razvijali, so omogočili sistematično obravnavanje operabilnosti, trajnostnega razvoja in življenjskega ciklusa ter njihovo vključevanje v inovativno reševanje problemov v procesni industiji. Gre za sistematično obvladovanje inovativnosti za trajnostni razvoj (bio-)kemijske industrije.
Pomen za razvoj Slovenije
Z izvedenimi raziskavami v zadnjih 5 letih smo prispevali h gospodarski rasti, zaposlenosti, zdravju in reševanju perečih okoljskih problemov. Kemijska in procesne industrije že do sedaj ustvarjajo velik del dobička vseh predelovalnih industrij v Sloveniji, zato je bil pomen tega programa za gospodarsko moč toliko večji, še posebej v pogojih globalizacije, vse ostrejše konkurence, negotovosti in tveganosti na tržišču. Pri tem so ključnega pomena razvoj in uporaba tehnologij na osnovi obnovljivih virov, razvoj proizvodov z visoko dodano vrednostjo, uporaba naprednih informacijskih tehnologij, inovacije na področju (bio)reakcijskih proti in procesov ter hiter prenos znanja in novih produktov v proizvodnjo. Še posebej bi izpostavili razvoj tehnologij za uporabo obnovljivih virov iz industrijskih energijskih rastlin (biorafinerije), ki naj bi obrnile negativne cenovne trende v prehrambeni verigi. Rezultati so pomembni za slovensko in evropsko kemijsko in procesne industrije ter za procesne dele nekaterih drugih panog. Uspešnost teh industrij je pomembna osnova za bodoči gospodarski razvoj in za krepitev konkurenčnega položaja evropske industrije v svetu. Od prestrukturiranja in tehnološkega preboja sta odvisni rast življenskega standarda in kakovost življenja prebivalcev v Sloveniji in Evropi. Raziskovalne vsebine so bile vpete v več aplikativnih projektov in bilateralnih raziskovalnih programov. Skupina je sodelovala pri evropskih (EURECA) in svetovnih projektih (NATO). Izvedeni program je bil skladen s prednostnimi raziskavami EU o trajnostnem razvoju v 6. okvirnem programu.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
