Kierownik laboratorium
dr inż. Mariusz Wądrzyk
Kontakt: (+48) 12 617 55 22, e-mail: ce(at)agh.edu.pl
Działalność
W Laboratorium Paliw Naftowych i Biopaliw Drugiej Generacji odbywają się zajęcia dydaktyczne oraz prace badawcze z zakresu produkcji oraz konwersji biopaliw najnowszych generacji.
Główna tematyka skupia się wokół problemu efektywnej produkcji biopaliw jako biokomponentów do paliw węglowodorowych oraz jako samoistnych paliw. pozyskiwanych z niekonwencjonalnych oraz - często uznawanych za odpady - surowców organicznych. Otrzymywane produkty poddawane są analizom pod kątem składu przy wykorzystaniu zaawansowanych technik analitycznych takich jak chromatografia gazowa sprzężona ze spektrometrią mas oraz detekcją FID. Działania te mają na celu rozwój projektu biorafinerii wytwarzającej paliwa do zasilania silników o zapłonie samoczynnym oraz iskrowym.W laboratorium przeprowadza się kompleksową analizę składu oraz właściwości fizykochemicznych paliw naftowych oraz komponentów.
Obszary, w których realizowane są badania naukowe, to m.in.:
- termochemiczna konwersja różnego rodzaju biomasy oraz frakcji odpadowych (np. odpadów komunalnych i poprzemysłowych) z określeniem potencjalnych uzysków poszczególnych frakcji;
- optymalizacja parametrów procesowych dla zrównoważonej, wysokoefektywnej produkcji biopaliw ciekłych;
- opracowanie usprawnień technologicznych/rozwiązań, które wpływają na poprawę wydajności istniejących procesów technologicznych, m.in. poprzez poszukiwania nowych katalizatorów heterogenicznych dla potrzeb produkcji biopaliw; w tym synteza zaawansowanych materiałów mikro-mezoporowatych jako obiecujących nośników dla katalizatorów dedykowanych do procesów produkcji biopaliw.
- analiza jakościowa składu paliw ciekłych konwencjonalnych oraz lotnych frakcji biopaliw i biokomponentów;
- katalityczny hydrotreating bio-olejów oraz paliw alternatywnych w kierunku redukcji zawartości związków zawierających niepożądane heteroatomy (O, S, N);
- badania stabilności oksydacyjnej paliw ciekłych – określanie mechanizmów utleniania biopaliw;
- badanie potencjalnych produktów dekompozycji materii organicznej, w tym zarówno surowców czystych (związków modelowych), jak i rzeczywistych frakcji odpadowych;
- ocena możliwości wykorzystania materii organicznej pod kątem energetycznym i środowiskowym;
Wyposażenie laboratorium umożliwia analizę składu konwencjonalnych paliw ciekłych oraz lotnych składników biopaliw, tj. związków o temperaturze wrzenia do około 300°C i zakresie mas cząsteczkowych poniżej 800 Da. Zakres ten pozwala na kompleksową analizę jakościową związków obecnych w paliwach konwencjonalnych takich jak benzyna silnikowa, paliwa lotnicze, oleje napędowe oraz lekkie oleje opałowe, a także lekkich frakcji biopaliw. Dodatkowo, zestaw analityczny GC-MS sprzężony jest on-line z aparatem do badania procesów pirolizy (CDS Analytical, model 5200), pozwalający na analizę produktów termicznej dekompozycji dowolnej materii organicznej w kontrolowanych warunkach (atmosfera, temperatura procesu, narost temperatury oraz czas reakcji). W laboratorium znajduje się również reaktor okresowy o pojemności 500 mL przeznaczony do pracy w temperaturach do 500°C oraz pod ciśnieniem maks. 300 bar. Wspomniany zestaw pozwala na badanie efektywności konwersji różnego rodzaju materii organicznej w warunkach okołokrytycznych wody oraz innych mediów reakcyjnych, a także analizę mechanizmów termochemicznej konwersji wraz z określeniem najbardziej korzystnych warunków procesu. Ponadto, wyposażenie podstawowe laboratorium umożliwia prowadzenie działań z zakresu analizy technicznej, przygotowania wstępnego badanych surowców alternatywnych oraz separacji bioproduktów uzyskanych z niekonwencjonalnych surowców.