OPUS 19 – Projektowanie i wytwarzanie przyrostowe katalizatorów do przyjaznej środowisku utylizacji siarkowodoru

Projekt naukowy

Tytuł projektu: Projektowanie i wytwarzanie przyrostowe nowych wysokowydajnych katalizatorów strukturalnych do przyjaznej środowisku utylizacji siarkowodoru


Trudny do zniesienia zapach zepsutych jaj jest w rzeczywistości spowodowany siarkowodorem, który emitowany jest z odpadów zawierających białko, takich jak ścieki, ale nie tylko z nich. Przykry zapach częściowo informuje nas o toksyczności, która w przypadku siarkowodoru jest porównywalna z toksycznością tlenku węgla czy cyjanku. Kiedy zapach tego gazu ustaje, nie oznacza to, że nie jest już obecny w atmosferze, ponieważ nasze receptory mogą być przeładowane i nie reagują odpowiednio, co zwiększa ryzyko zatrucia.

Próg wyczuwalności siarkowodoru jest rzeczywiście bardzo niski, ponieważ możemy wyczuć aż 0,47 cząsteczek na miliard lub nawet mniej. 10 części na milion (ppm) jest dopuszczalnym limitem dla człowieka w czasie 8 godzin. Powyżej siarkowodór powoduje podrażnienie oczu, a przy około 100 ppm powoduje porażenie nerwów węchowych i dalszy obrzęk płuc. Z tego powodu emisja nawet niewielkiej jego ilości do atmosfery stanowi poważny problem środowiskowy, na który bezpośrednią odpowiedzią jest niniejszy projekt. Jest to również nasza naturalna reakcja na brak rozwiązań, które umożliwiłyby skuteczne zmniejszenie emisji siarkowodoru. Szczególnie jeśli rzecz idzie o niskie zawartości w dużych strumieniach gazów odlotowych. Tak jest w przypadku kopalni miedzi w Polsce, gdzie zawartość siarkowodoru w powietrzu wentylacyjnym waha się 1-100 ppm, a przepływ powietrza jest ogromny i wynosi 300 000 m3 na godzinę.

Chociaż projekt jest czysto badawczy, trudno oprzeć się pokusie, że najlepszym rozwiązaniem dla kopalni miedzi byłaby bezpośrednia utylizacja siarkowodoru w wyrobiskach kopalń w celu poprawy warunków pracy oraz zatrzymania emisji, która jest uciążliwa dla ludzi żyjących w pobliżu. Dlatego naszym celem w tym projekcie jest opracowanie wydajnej metody utylizacji siarkowodoru poprzez jego katalityczne spalanie w reaktorach strukturalnych o wypełnieniach ceramicznych uzyskanych w procesie przyrostowego wytwarzania, popularnie zwanym drukowaniem 3D.