Małgorzata Hejna - badanie szkodliwości karbonizowanego paliwa z odpadów

Czy karbonizowane paliwo stałe z odpadów może być szkodliwe dla ludzi?

– Kontynuowanie kształcenia w Szkole Doktorskiej wcale nie był dla mnie oczywiste – mówi Małgorzata. – Podczas studiów magisterskich, zgłosiłam się do konkursu Young Minds. Potem dowiedziałam się o wolnym stanowisku dla doktoranta w ramach projektu Preludium BIS 2 i postanowiłam aplikować. Nie mając jeszcze tytułu magistra dostałam się do Szkoły Doktorskiej.

– Chyba zawsze chciałam robić coś, co ma znaczenie – przyznaje doktorantka. – Od zawsze interesowałam się nauką, chciałam studiować kierunki inżynieryjne, a także coś co będzie związane z ochroną środowiska. Życie w zgodzie z naturą było dla mnie ważne. Na studiach I i II stopnia miałam bardzo dobrych nauczycieli akademickich, którzy zainteresowali mnie tematem gospodarki odpadami.

Temat badań Małgorzaty w ramach Preludium BIS 2 dotyczy emisji lotnych związków organicznych z biowęgla powstałego na drodze toryfikacji z odpadów komunalnych. Toryfikacja to proces podobny do prażenia, przeprowadzany w temperaturze 200-300°C.

Wiemy, że w ten sposób można wyprodukować cenne paliwo stałe, ale nie wiemy, jakie zagrożenia niesie ze sobą ten proces. Emisja lotnych związków organicznych to jeden z problemów, który ostatnio zaczął pojawiać się w publikacjach. Zadaniem doktorantki jest ustalenie, w jaki sposób lotne związki organiczne są emitowane z karbonizowanego paliwa. Małgorzata bada 10 składników odpadów komunalnych i ich mieszanin. Z tych komponentów wykona model, który zostanie zwalidowany podczas jej stażu w Teksasie w USA z pomocą prof. Jacka Koziela, który jest jej drugim promotorem.

artykul_zdjecie.jpeg
Emisja lotnych związków organicznych to jeden z problemów, który ostatnio zaczął pojawiać się w publikacjach.
fot. archiwum prywatne

Lotne związki organiczne są niebezpieczne, szczególnie dla osób pracujących w miejscu, gdzie znajduje się biowęgiel. Mogą przedostawać się do ciała człowieka na trzy sposoby: przez skórę, przez drogi oddechowe oraz przez układ pokarmowy. Skutki mogą być różne. Największym zagrożeniem dla zdrowia jest rozwój nowotworu układu oddechowego. Oprócz tego, mogą pojawić się: podrażnienie błon śluzowych, oczu, nudności i złe samopoczucie. Długotrwała ekspozycja na te związki może mieć znaczny negatywny wpływ na zdrowie.

– Karbonizowane paliwo produkuję sama w naszym laboratorium. W laboratorium chemicznym będę badać emisję lotnych związków organicznych. Wszystko odbywa się tutaj, na uniwersytecie, z wyjątkiem walidacji. Walidacja pokaże, jak moje wyniki uzyskane na UPWr mają się do emisji lotnych związków organicznych z rzeczywistych odpadów komunalnych.

Do tej pory Małgorzata była w stanie wykonać część procesu toryfikacji i wyprodukować część biowęgla. Doktorantka czeka obecnie na zakończenie pierwszej części badania emisji lotnych związków organicznych, aby dopasować do odpowiednie wskaźniki, a także na określić właściwości paliwowe produktu pochodnego.

– Young Minds, projekt, w który brałam udział na studiach magisterskich, dotyczył hydrotermalnej karbonizacji odpadów organicznych, z naciskiem na frakcję ciekłą wytworzoną z tego procesu, z której można pozyskać fosfor i azot. Są to pierwiastki uciążliwe, a zarazem bardzo cenne, ponieważ są wyczerpywalne i nieodnawialne. Zaczyna ich brakować ze względu na rosnącą liczbę ludzi na świecie i nadmierną konsumpcję. Podczas karbonizacji hydrotermalnej powstaje hydrowęgiel, który może być wykorzystany jako alternatywne paliwo stałe – mówi Małgorzata zapytana o inne doświadczenia naukowe.

Doktorantka nie miała wątpliwości co do uczelni, na której chciała zrobić doktorat.
Katedra Biogospodarki Stosowanej, w której pracuję, daje ogromne możliwości rozwoju, których nie można znaleźć nawet za granicą. Zdecydowałam się kontynuować studia na UPWr, ponieważ znałam swojego promotora – prof. Białowca i jego osiągnięcia. Mamy tu świetnych naukowców. Posiadanie kogoś, od kogo można się uczyć, jest kluczowe. W moim dziale panuje atmosfera współpracy. Gratulujemy sobie nawzajem naszych osiągnięć i wspieramy się w różnych projektach.

Po obronie doktoratu Małgorzata chce kontynuować karierę naukową w dziedzinie gospodarki odpadami lub zrównoważonego rozwoju. Nie wyklucza jednak pracy w R&D lub jako data scientist. Podczas studiów doktoranckich doktoranci mają do czynienia z dużą ilością danych, które muszą być stale przetwarzane.