O zespole.

Zespół Adsorpcji i Inżynierii Środowiska, którego kierownikiem jest prof. dr hab. Katarzyna Zarębska, utworzony został w 2011 roku, pod ówczesną nazwą Zespół Fizykochemii Zjawisk Międzyfazowych i Inżynierii Adsorpcyjnej, w wyniku przekształcenia jednostek strukturalnych Wydziału Energetyki i Paliw, czyli dwa lata po połączenia ówczesnego Wydziału Paliw i Energii oraz Międzywydziałowej Szkoły Energetyki. Podjęto wówczas decyzję o przeprowadzeniu fuzji Katedry Chemii Węgla w Energetyce i Przemyśle oraz Katedry Nauk o Środowisku. Powstanie Zespołu związane było z przekształceniem Katedry Chemii Węgla w Energetyce i Przemyśle w jeden z dwóch zespołów badawczych łącznie.

Działalność naukowo – badawcza Zespołu sięga swoimi korzeniami do obszarów zainteresowań naukowych i obszarów badawczych ówczesnego Instytutu Energochemii Węgla i Fizykochemii Sorbentów, czyli początków formowania się struktur stanowiących fundament Wydziału Energetyki i Paliw. Od połowy lat 90tych Wydział funkcjonował pod nazwą Wydział Paliw i Energii. W jego skład wchodziło pięć jednostek, z których trzy należały do pionu górniczego. Zakłady te prowadziły działalność naukowo – badawczą w zakresie fizykochemii węgli kamiennych oraz otrzymywania i modyfikacji sorbentów naturalnych i syntetycznych, w tym węgli aktywnych, oraz fizykochemicznych metod identyfikacji struktur porowatych tych materiałów, zarówno w ujęciu doświadczalnym jak i teoretycznym. Były to: Zakład Chemii Górniczej, kierowany przez profesor Grażynę Ceglarską – Stefańską, Katedra Inżynierii i Technologii Adsorpcyjnej, której kierownikiem był profesor Bronisław Buczek oraz Zakład Fizykochemii Zjawisk Międzyfazowych, kierowany przez profesora Leszka Czepirskiego. Dzisiejszy Zespół Adsorpcji i Inżynierii Środowiska tworzą naukowcy wywodzący się z tych trzech jednostek, wychowankowie profesorów Grażyny Ceglarskiej – Stefańskiej, Adama Nodzeńskiego, Bronisława Buczka i Leszka Czepirskiego oraz młodzi naukowcy i doktoranci.

Prof. dr hab. Katarzyna Zarębska
Kierownik Zespołu Adsorpcji i Inżynierii Środowiska
EIT InnoEnergy PhD School Officer for Central Europe

> notatka biograficzna
> osiągnięcia naukowo-badwcze

Działalności naukowo-badawcza.

Główne obszary działalności naukowo-badawczej Zespołu i rozwoju obszarów badawczych jej pracowników dotyczą:

  • inżynierii adsorpcyjnej w zakresie kontaktowania faz w systemie ciało stałe – płyn oraz technik eksperymentalnych wyznaczania właściwości mechanicznych adsorbentów i katalizatorów,
  • badań fizykochemii zjawisk sorpcyjnych, dylatometrycznych i cieplnych dla układów gazy kopalniane – skała, w tym węgiel, związanych z szeroko pojętą sekwestracją ditlenku węgla w strukturach geologicznych,
  • zagospodarowania odpadów z sektora energetycznego w ramach koncepcji gospodarki obiegu zamkniętego, w tym jako pochłaniaczy szkodliwych gazów,
  • syntezy, badań właściwości i analizy perspektyw zastosowania geopolimerów otrzymywanych z materiałów odpadowych pochodzących z sektora przemysłowego i komunalnego,
  • technologii mineralnej karbonatyzacji CO2 z wykorzystaniem wysokowapniowych popiołów lotnych,
  • oceny cyklu życia LCA (Life Cycle Assessment) jako kompleksowa ocena wpływu na środowisko wytwarzanych produktów lub funkcjonowania procesów w powiązaniu z oceną emisji szkodliwych substancji,
  • syntezy, badań właściwości i analizy perspektyw zastosowania materiałów pochodzenia organicznego i mineralnego jako adsorbentów, w tym:
    – prace doświadczalne i teoretyczne związane z metodologią badań na granicy faz ciało stałe – gaz (para) i ciało stałe – ciecz, w tym adsorpcji,

    – badania nad niejednorodnością struktury porowatej, charakteru powierzchni oraz stopnia przereagowania i rozkładu materiału czynnego w obrębie ziaren węgli aktywnych, węglowych sit molekularnych, sorbentów oraz katalizatorów,
    – modyfikacja i badania właściwości adsorpcyjnych sorbentów węglowych (węgiel aktywny, węglowe sita cząsteczkowe, aktywne włókniny węglowe) i mineralnych (żel krzemionkowy, naturalne i syntetyczne zeolity, minerały ilaste, adsorbenty mineralno – węglowe i tlenkowe).
    – badania wpływu niejednorodności radialnej na dynamikę rozdzielania i magazynowania gazów zawierających metan oraz usuwanie substancji toksycznych z gazów odlotowych,

  • charakteryzowania struktury porowatej ciał stałych metodami adsorpcyjnymi, również pod kątem udoskonalania metod pomiarowych i sposobów interpretacji danych doświadczalnych,

  • metodologii i techniki badań adsorpcji przy ciśnieniu wyższym od atmosferycznego, w aspekcie teoretycznego opisu danych równowagowych adsorpcji nadkrytycznej,

  • zastosowania adsorbentów w układach magazynowania energii, w tym paliw gazowych, gazu ziemnego i wodoru oraz energii cieplnej,

  • badania właściwości adsorpcyjnych biopolimerów (skrobia, celuloza, hemiceluloza),

  • badania nad zastosowaniem promieniowania mikrofalowego w technologii adsorpcyjnej.

Skład osobowy

Skład osobowy.

Kierownik zespołu:

prof. dr hab. Katarzyna Zarębska

Samodzielni pracownicy naukowi:

prof. dr hab. inż. Bronisław Buczek
prof. dr hab. Leszek Czepirski
dr hab. inż. Paweł Baran

Pracownicy naukowo-dydaktyczni:

dr Mieczysław Bałys
dr inż. Katarzyna Czerw
dr inż. Natalia Czuma
dr inż. Magdalena Gazda-Grzywacz
dr Andrzej Krzyżanowski
dr inż. Agnieszka Orzechowska – Zięba
dr inż. Elżbieta Vogt
dr inż. Eliza Wolak
mgr inż. Urszula Kanik
mgr inż. Jakub Szczurowski

Pracownicy naukowo-techniczni
do obsługi dydaktyki i laboratoriów Katedry:

dr inż. Piotr Zabierowski
mgr inż. Barbara Nowak (urlop macierzyński)
mgr inż. Dawid Dunikowski
Dominika Pikul

Doktoranci:

mgr inż. Ewelina Brodawka
mgr inż. Stanisław Kozioł

Nauka

Nauka.

Publikacje i konferencje.

Działalność naukowa pracowników Zespołu Adsorpcji i Inżynierii Środowiska dotyczy obszarów badawczych związanych z szeroko rozumianą chemią węgla oraz ochroną środowiska.

Publikacje dot. tematyki chemii węgla >

Publikacje dot. tematyki ochrony środowiska >

Książki, monografie, materiały konferencyjne, wynalazczość >

Konferencje naukowe >

Doktoraty.

Opieka naukowa nad doktorantami w charakterze promotora pracy doktorskiej – dysertacje doktorskie obronione.

Prof. dr hab. Katarzyna Zarębska:

  1. Czerw Katarzyna, Wpływ sorpcji gazów kopalnianych metanu i ditlenku węgla na odkształcenia węgli kamiennych – badania na próbkach monolitycznych, AGH, 2014;
  2. Pajdak Anna, Modyfikowane związki sodowe w usuwaniu zanieczyszczeń typu kwasowego z gazów odlotowych, AGH, 2015;
  3. Czuma Natalia, The use of modified fly ash for carbon dioxide capture – Zastosowanie modyfikowanych popiołów lotnych do wychwytywania ditlenku węgla, AGH, praca napisana i obroniona w języku angielskim, praca wyróżniona, 2018;
  4. Ćwik Agnieszka, Advanced carbon capture and storage technologies – Zaawansowane technologie sekwestracji ditlenku węgla, podwójny doktorat: AGH, UPC Universitat Politecnica de Catalunya, Program SELECT +, praca napisana i obroniona w języku angielskim, 2019.
Współpraca

Współpraca.

Krajowa i międzynarodowa.

  • Na przestrzeni ostatnich dziesięciu lat pracownicy Zespołu realizowali zlecenia dla PKN Orlen S.A związane z badaniami adsorbentów mineralnych wykorzystywanych głownie pod kątem osuszania gazów i usuwania CO2.
  • W ramach Zespołu od lat ma miejsce współpraca z Delphi Technologies w zakresie badań adsorpcyjnych, struktury porowatej i określania parametrów technicznych adsorbentów stosowanych w układach pochłaniania par paliwa w przemyśle samochodowym.
  • W 2004 podjęta została współpraca z Zakładem Aerologii Górniczej Głównego Instytutu Górnictwa w Katowicach. Wspólnie prowadzone projekty i badania opierają się na wykonywaniu badań sorpcyjnych gazów kopalnianych na węglu kamiennym pochodzącym z różnych kopalni oraz analizie i interpretacji uzyskanych wyników.
  • Współpraca naukowa prowadzona z Pracownią Geotechnologii, Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN w Krakowie ma na celu określenie potencjału składowania ditlenku węgla w wybranych warstwach piaskowców na terenie Polski oraz badania nad możliwością magazynowania wodoru w warstwach osadów solnych.
  • W ramach prowadzonych prac badawczych podjęto współpracę z Pracownią Geochemii Stosowanej i Inżynierii Środowiska PAN. Współdziałanie dotyczy wymiany wiedzy i doświadczenia w zakresie syntezy adsorbentów z popiołów lotnych oraz ich możliwości aplikacyjnych.
  • Wymiana wiedzy oraz doświadczeń poprzez wspólnie prowadzone prace w zakresie syntezy adsorbentów z popiołów lotnych prowadzona jest z Katedrą Geotechniki Politechniki Lubelskiej.
  • Współpraca z Pracownią Mikromerytyki Instytutu Mechaniki Górotworu PAN obejmuje wspólne zainteresowania naukowe,dotyczące wzajemnych oddziaływań w układzie węgiel kamienny-gaz/para.
  • Zespół prowadzi wspólne badania z Pracownią Odkształceń Skał, Instytutu Mechaniki Górotworu PAN. Współpraca dotyczy wymiany wiedzy i doświadczeń oraz wspólnych badań w zakresie pomiarów rozszerzalności oraz wytrzymałości materiałów węglowych i nieorganicznych.
  • Podjęta w 2015 roku współpraca z Działem Badań i Rozwoju EDF Polska zlokalizowanym w Krakowie (Elektrociepłowania Kraków), obecnie PGE Energia Ciepła S.A. ma na celu wymianę wiedzy i doświadczeń w zakresie właściwości popiołów lotnych oraz możliwości syntezy materiałów zeolitowych z próbek popiołowych, otrzymywanych w krakowskiej elektrociepłowni.
  • W 2015 roku rozpoczęła się współpraca dotyczącą nowego zagadnienia związanego z wykorzystaniem popiołów lotnych do procesu karbonatyzacji. Wspólnie z UPC Universitat Politècnica de Catalunya (Hiszpania) rozpoczęto badania mające na celu określenie możliwości karbonatyzacji popiołów lotnych pochodzących z sektora energetyki. Niezwykle istotnym aspektem tego projektu naukowego jest możliwość prowadzenia badań porównawczych dla tych samych próbek, z wykorzystaniem unikatowej aparatury znajdującej się na obydwu uczelniach, co pozwala na porównanie i uzupełnienie uzyskanych wyników.
  • Współpraca nawiązana w 2017 roku z Faculty of Civil Engineering and Architecture Kauno Technologijos Universitetas (Litwa), oparta jest na wspólnych zainteresowaniach dotyczących syntezy materiałów geopolimerowych i zeolitowych.
  • Od 2017 roku prowadzona jest współpraca Instytutu Jean Le Rond d’Alembert, z Sorbonne Universite (Francja). Tematyka badań pozostaje w związku z możliwością innowacyjnych zastosowań otrzymanych w zespole zeolitów jako katalizatorów oraz procesach metanizacji i reformingu.
  • Charakter naukowo-badawczy ma również współpraca z Wojskową Akademią Techniczną w Warszawie. Realizowane wspólnie badania dotyczą możliwości zastosowania węgli kamiennych do wytwarzania węgli aktywnych oraz ich aplikacji do produkcji elektrod.
  • W roku 2019 podjęto współpracę z Zakładem Termicznego Przekształcania Odpadów ZTPO w Krakowie w celu opracowania metody unieszkodliwiania popiołów lotnych oraz innych odpadów powstających w Zakładzie.
  • W 2020 roku rozpoczęto rozmowy dotyczące współpracy z Instituto Nacional del Carbón w celu prowadzenia wspólnych badań nad syntezą sorbentów z materiałów odpadowych.
  • Współpraca naukowo-badawcza prowadzona jest z Centralnym Laboratorium Pomiarowo-Badawczym Sp. Z O.O. w Jastrzębiu-Zdrój.
  • W celu pozyskania zróżnicowanego materiału badawczego do prowadzonych eksperymentów skupiających się nad popiołami lotnymi nawiązałam współpracę z Elektrownią Kozienice, Elektrownią Połaniec oraz z „Center for Research and Technology Hellas” w Grecji.
  • W celu teoretycznego opisu uzyskanych danych eksperymentalnych prowadzona jest współpraca Uniwersytetem Mikołaja Kopernika w Toruniu oraz Państwową Wyższą Szkołą Zawodową im. Stanisława Staszica w Pile, która ma na celu numeryczne modelowanie procesów sorpcyjnych.
  • W ramach analiz modelowych danych sorpcyjnych podjęto współpracę z Chemical and Biochemical Engineering w New Jersey w USA.

  • Od 2019 roku Zespół współpracuje z Instituto Superior Técnico Lisboa, Department of Engineering and Management. Wspólne obszary badawcze dotyczą inżynierii środowiska, ze szczególnym uwzględnieniem problematyki zagospodarowania odpadów z sektora energetycznego w aspekcie oceny cyklu życia (Life Cycle Assessment).

  • Z uwagi na rozwój zainteresowań Zespołu modelowaniem danych eksperymentalnych i analizą numeryczną podjęto rozmowy dotyczące możliwości kooperacji z Stanford University School of Earth, Energy & Environmental Sciences.

Osiągniecia i nagrody

Osiągnięcia.

Nagrody i wyróżnienia.

Pracowników, doktorantów i studentów:
  1. Doktoratu dr inż. Natalii Czumy pt. „ Zastosowanie modyfikowanych popiołów lotnych do wychwytywania ditlenku węgla” – praca nagrodzona – Nagroda Miasta Krakowa 2019
  2. Całoroczna opieka nad studentami Wydziału biorącymi udział w kolejnych edycjach międzynarodowego (około 100 uczelni z całego świata) konkursu zakresu inżynierii chemicznej i procesowej PSC (Process Simulations Cup, ChemCAD) w latach 2015-2020. Najważniejsze zdobyte nagrody: 2019 – II miejsce – Kanstantsin Martsinouski, 2019 – III miejsce Tomasz Bożek, 2018 – I miejsce – Wojciech Zborowski, 2018 – II miejsce – Tomasz Bożek, 2017 – I miejsce – Ewelina Brodawka, 2017 – III miejsce – Kamil Krzemień, 2015 – I miejsce – Ewelina Brodawka, 2015 – II miejsce – Jacek Olszewski.
  3. Pracy magisterskiej mgr inż. Alicja Błaszczyk pt. „Synteza materiałów izolacyjnych na bazie wytypowanych materiałów odpadowych” – najlepsza praca dyplomowa „Diamenty AGH” w kategorii prac aplikacyjnych, Wydziału Energetyki i Paliw
  4. I miejsce międzynarodowej konferencji w St. Petersburgu: XV International Forum – Contest of students and young researchers „Topical Issues of Rational Use of Natural Resources” inż. Oliwia Ligęza
  5. I miejsce w Sekcji Gospodarka Odpadami, 59. Studencka Konferencja Naukowa Pionu Górniczego – inż. Oliwia Ligęza – referat „Wykorzystanie materiałów odpadowych ze spalania węgla kamiennego do syntezy materiałów sorpcyjnych”
  6. III miejsce – inż. Oliwia Ligęza – w Sekcji Ochrona Środowiska, 43. Studencka Konferencja Naukowa pt.:” Potencjał innowacyjny w inżynierii produkcji i technologii materiałów”
  7. III miejsce – inż. Jakub Sobala – w Sekcji Technologii Paliw, Chemii i Ochrony Środowiska, 56. Studencka Konferencja Naukowa Pionu Hutniczego – referat „Zagospodarowanie wytypowanych materiałów odpadowych z sektora energetyki”
  8. Stanisław Kozioł: finalista konkursu PGNiG „Młodzi Innowacyjni”, temat projektu to”Zwiększenie wydajności wydobywania metanu z pokładów węgla kamiennego przy jednoczesnej sekwestracji ditlenku węgla”. Finał odbył się w Warszawie w dniu 16.12.2019.
  9. II miejsce – inż. Adrian Lubecki – w Sesji V: Environmental Protection, Energy Industry, VI edycja międzynarodowej konferencji ” Innowacyjne pomysły młodych naukowców: Nauka – Startup – Przemysł” w formie on-line w dniach 12-13 Maj 2020 r.
Laboratoria

kontakt.

Prof. dr hab. Katarzyna Zarębska

Kierownik Zespołu
Adsorpcji i Inżynierii Środowiska

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
Wydział Energetyki i Paliw
Katedra Chemii Węgla i Nauk o Środowisku

Siedziba: A-4, IV p., pok. 423

katarzyna.zarebska@agh.edu.pl
phone: + 48 12 617 21 41
mobile: + 48 885 985 217