Projekti / Programi
Modeliranje in ocene posegov v okolju in energetiki
01. januar 2004
- 31. december 2008
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.03.00 |
Tehnika |
Energetika |
|
| 2.02.00 |
Tehnika |
Kemijsko inženirstvo |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| T140 |
Tehnološke vede |
Energijske raziskave |
| P305 |
Naravoslovno-matematične vede |
Kemija okolja |
Energetika, varstvo okolja, procesne verige, energetska učinkovitost, večkriterijsko ocenjevanje procesov, modeliranje, ravnanje z odpadki, strupene kemikalije, radioaktivne snovi
Raziskovalci (11)
Organizacije (2)
Povzetek
Program smiselno vključuje osnovne raziskave, validacijo novih detekcijskih metod in razvoj aplikativnih znanj s ciljem pridobiti celostno znanje pri iskanju novih razvojnih možnosti ob ohranjanju okolja, naravne in kulturne dediščine. Procesi v okolju in v energetiki so kompleksni in mrežno povezani, vzdolž verig proizvodnje oziroma vplivov na okolje, ter v geografskem in časovnem sosledju. Raziskave so zato usmerjene v procese velikih dimenzij širšega pomena za gospodarske sisteme in za družbo v celoti. Modeliranje, ocenjevanje vplivov na okolje in izbira strategij, je osnovana na poenostavljeni a zadostni predstavitvi podrobnosti, izbiri ključnih opazovanih parametrov (indikatorjev) in večkriterijskem ocenjevanju procesov oziroma razvojnih strategij na ravni posega ali strategije v določenem območju ali na nacionalni ravni. Osnovni raziskovalni pristop je modeliranje "od spodaj navzgor", od posameznih tehnoloških procesov k verigam (vertikalno) oziroma s statistično analizo in agregacijo (horizontalno). Kompleksni modeli so v obliki mreže, podprti z ustreznim programiranjem, ki je specifično glede na namen raziskave. Modelska karakterizacija in na tej osnovi izvedene scenarijske analize bodo izpostavile bolj oziroma manj obetavne tehnologije oziroma primerni čas za množično uvajanje novih, okolju prijaznih tehnologij. Pri tem so raziskave ciljno usmerjene v področja, ki doslej še niso bila zadostno upoštevana, na primer sovplivanje državnih ukrepov in tržnih mehanizmov, kar je tudi neposredni izziv v energetiki in v varstvu okolja. Pomembna komponenta raziskav je obravnava pogojev za tehnološki razvoj, to je primerne kombinacije tehničnih predpisov in standardov ter prožnih, spodbujevalnih in tržnih instrumentov.
Temeljni cilj raziskav strupenih snovi v okolju je pridobivanje znanja za karakterizacijo radioaktivnih snovi in odpadkov ter proučevanje in vpeljava sistemov za ravnanje z njimi.
Pomen za razvoj znanosti
Raziskave delovanja kompleksnih okoljskih in/ali energetskih sistemov so živahno področje raziskav v svetu, ki jih spodbujajo novi globalni izzivi. Večji del raziskav je zato potekal v povezavi z mednarodnimi, zlasti evropskimi projekti, kjer je v tekočem okvirnem programu EU zelo poudarjen sistemski pristop k okoljskim in energetskim vprašanjem, med drugim tudi s strategijo uvajanja novih in izboljšanih tehnologij. Pomen za razvoj znanosti v svetu je bil v vzpostavljanju stika med raziskovalnimi dosežki in družbenimi odločitvami, kar je ključno za na znanju temelječo družbo prihodnosti. Primerno modelsko zajemanje, prikazovanje in obvladovanje kompleksnih sistemov je predstavljalo ključni dejavnik uspeha te povezave. Programska skupina je celovito raziskovala vplive dejavnosti v energetiki na okolje in na ta način prispevala znanstveno-strokovne podlage za sanacijo onesnaženih območij. Opravljene raziskave so velikega pomena za razvoj modelov in programskih orodij za sistemske raziskave v energetiki, razvoj metodologij za izračun energetske učinkovitosti, za učinkovito rabo energije in zniževanje emisij toplogrednih plinov ter za razvoj orodij za upravljanje v energetiki in v okolju. Raziskave so prispevale k boljšemu poznavanju procesov velikih dimenzij širšega pomena za gospodarske sisteme in za družbo. Študije za potrebe vodenja energetsko-okoljskih interakcij so temeljile na modeliranju celotnega energetskega sistema. Integriran celovit energetski sistem je osnovan na modeliranju podsistemov za posamezno ekonomsko dejavnost, ki je sestavljena iz različnih procesov, povezanih na različnih energetskih nivojih. Uporabljeno je bilo mrežno (vertikalno in horizontalno) povezovanje procesov in podsistemov. Tak kompleksni mrežni model omogoča študijo in analizo energetskih in ekoloških vplivov za različne scenarje in različne razvojne strategije. Razviti modeli (sektorski in celoviti) so bili verificiran tako, da so bili primerjani simulirani modelski parametri z realnimi rezultati (energetsko statistiko). Raziskave na področjih modeliranja, ocenah posegov in transporta onesnaževal v okolju se v svetu vse bolj usmerjajo iz določevanja njihovih koncentracij in računanja prejetih doz, na razumevanje procesov biogeokemijskih pretvorb onesnaževal in globljega poznavanja procesov v okolju. Raziskovalni program je v celoti sledil tem usmeritvam in pomeni pomemben prispevek k razvoju svetovne znanosti na tem področju ter je omogočil enakovredno vključevanje slovenskih raziskovalcev v mednarodne trende. Raziskave strupenih snovi v okolju kot posledice delovanja energetskih sistemov so na mednarodnem nivoju prispevale k boljšemu poznavanju obvladovanja in ocene izvirov onesnaževanja, dinamike in transporta, usode in ekološke izpostavljenosti biote in ljudi ter k vpeljavi modernih ukrepov sanacij ogroženih območij. Pridobljena so bila nova spoznanja o radioaktivnih onesnaževalih, njihovih virih in usodi ter sistemih za njihovo obvladovanje. Pri tem so bile pomembne raziskave biogeokemijskih pretvorb naravnih radionuklidov v kontaminiranem okolju z namenom izdelave ocene snovnih tokov ter izdelave modela poti prenosa in transporta kritičnih radionuklidov. Razvit je bil tudi model dinamike požara v naravnem okolju, ki omogoča oceno verjetnosti vpliva takšnega dogodka na varnost jedrskega objekta. Pomemben prispevek predstavlja model ocene dinamike onesnaževanja kraškega porečja s PCB-ji s pomočjo nevronskih mrež. Tak inovativen pristop omogoča zanesljivo predvidevanje poteka onesnaženosti v prihodnjih letih kot osnovo za izdelavo okoljske in zdravstvene remediacije onesnaženega območja. Sodelavci programske skupine so objavili 21 znanstvenih prispevkov v revijah iz WoS, 4 prispevke v drugih revijah, 27 referatov na mednarodnih konferencah in 8 referatov na domačih konferencah. Njihova dela so bila 294-krat citirana v bazi WoS, opravljeni pa sta bili tudi dve doktorski deli.
Pomen za razvoj Slovenije
Raziskovalni program je bil usmerjen v strateško podporo trajnostnemu razvoju Slovenije: povečanju energetske učinkovitosti, uporabi obnovljivih virov energije in zmanjšanju emisij toplogrednih plinov. Za slovensko nacionalno samobitnost je ključno obvladovanje razvojnih možnosti, vključno z možnostjo priprave kakovostnih strokovnih podlag, osnovanih na modeliranju in kvantitativnih analizah. Rezultati raziskav so podajali strokovne osnove za ključne energetske programske usmeritve Slovenije. Raziskave so obsegale tudi analiziranje vpliva emisijskega trgovanja v industriji, tako z obratovalnega kot z investicijskega vidika, kar je ključnega pomena za vzpostavitev izhodišč za novo trgovalno obdobje. Rezultati so v pomoč upravljavcem pri njihovem procesu odločanja, saj emisijsko trgovanje kot okoljski in ekonomski instrument vpliva na obratovanje naprav, ki so vključene v shemo trgovanja. Rezultati raziskav so bili posredovani uporabnikom v gospodarstvu in drugim interesentom pri pripravi različnih delavnic in seminarjev o energetsko učinkovitih tehnologijah. Programska skupina je že v predhodnem obdobju dobila podporo za njen raziskovalni program z izjavami relevantnih državnih institucij in vodilnih slovenskih industrijskih / energetskih podjetij. Sodelovanje pri projektih za industrijska in energetska podjetja kakor tudi za resorna ministrstva dokazuje pomembnost izvajanih raziskav. Skupina je bila aktivno vključena v študije izvedljivosti, energetske preglede in svetovanja na področju priprave programov učinkovite rabe energije za industrijska podjetja in druge končne porabnike. Sodelovala je pri Inovacijskem relejnem centru Slovenije. Raziskave strupenih snovi v okolju kot posledice delovanja energetskih sistemov so bile usmerjene k celovitemu obvladovanju onesnaževanja s ciljem podpore varnemu obratovanju energetskih objektov, vpeljavi modernih ukrepov sanacij ogroženih območij v Sloveniji in zagotavljanju strokovnih podlag pri izvajanju relevantnih nacionalnih programov. Pridobljena so bila nova spoznanja o biogeokemijskih pretvorbah naravnih radionuklidov na vplivnem območju Rudnika urana Žirovski Vrh (RŽV). Cilj teh raziskav je ocena snovnih tokov ter izdelava modela transporta kritičnih radionuklidov v specifičnem okolju RŽV. Izdelano je bilo orodje za modeliranje vpliva izrednih dogodkov na pomembne energetske objekte in testirano na geometriji jedrske elektrarne Krško. V preteklih letih je bil obnovljen Objekt vroča celica (OVC) in zanj pridobljeno obratovalno dovoljenje. OVC sedaj predstavlja, skladno z ustreznimi nacionalnimi resolucijami, osrednji del sistema priprave in obdelave radioaktivnih odpadkov malih proizvajalcev ter objekt za morebitne intervencije z visoko radioaktivnimi viri v primeru nesreč ali terorističnih dejanj v Sloveniji. Izdelan je bil model dinamike onesnaževanja območja reke Krupe s PCB-ji. Rezultati predstavljajo strokovno podlago za izvedbo dokončne okoljske in zdravstvene remediacije onesnaženega območja reke Krupe, kar je izrednega pomena za družbeno ekonomski in kulturni razvoj ne samo prizadete Belokrajnske regije ampak tudi cele Slovenije. Projekt podpira tudi vlada oz. relevantna resorska ministrstva in EU. Na področju izobraževanja in prenosa znanja je bilo organizirano več seminarjev in delavnic za posamezne tehnologije ter izvedena izobraževanja energetskih menedžerjev. Raziskovalci so vključeni v dodiplomske in podiplomske študijske programe na dveh univerzah in v eni mednarodni podiplomski šoli. Vzgoja kadrov torej predstavlja pomemben del dejavnosti programske skupine. Raziskovalni program omogoča vzdrževanje baze usposobljenih raziskovalcev, ki s svojim znanjem in strokovnostjo omogočajo Sloveniji varno uporabo jedrske energije in tehnologije ter pripravljenost na primerno ukrepanje ob morebitnih jedrskih nesrečah, skladno z Vladnim programom dolgoročnega zagotavljanja podpornih dejavnosti na področju jedrske in sevalne varnosti.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
