Końcem grudnia do Kalwarii Zebrzydowskiej (Małopolskie) trafił generator fali uderzeniowej. To wynalazek naukowców z Akademii Górniczo-Hutniczej, który ma pomóc w walce ze smogiem. Jak wypadły pierwsze testy i czy wszyscy mieszkańcy są zadowoleni z działania urządzenia?

Walka ze smogiem trwa

Kalwaria Zebrzydowska niestety wciąż trafia na listę małopolskich miast z przekroczonymi normami jakości powietrza. Przenośne pyłomierze ustawione w mieście podczas akcji „Małopolska bez smogu” odnotowały tylko 3 z 11 dni, w których stężenie pyłu PM10 było w normie. Na jakość powietrza w miasteczku wpływ ma użytkowanie przestarzałych kotłów, pieców i kominków na paliwa stałe, takich jak węgiel i drewno czy palenie nieodpowiednim materiałami (plastikowe butelki, lakierowane drewno lub kolorowe gazety). Gmina podejmuje różnorodne działania, by to zmienić. W 2021 roku pomogła wymieć swoim mieszkańcom 100 pieców. Na ten cel przeznaczono kwotę 700 tys. zł ze środków gminnych.

Czas na eksperyment

Kolejnym sposobem na walkę ze smogiem ma być eksperyment prowadzony przez naukowców z Akademii Górniczo-Hutniczej, a dokładniej projekt „Opracowanie systemu interwencyjnej redukcji stężenia pyłów zawieszonych w powietrzu”. W ramach testów do Kalwarii Zebrzydowskiej trafił mobilny generator fali uderzeniowej. To wynalazek opracowany przez zespół naukowców z Wydziału Energetyki i Paliw Akademii Górniczo-Hutniczej (Prof. dr hab. Barbara Kubica, prof. dr hab. inż. Wojciech Suwała, prof. dr hab. inż. Jacek Leszczyński, dr hab. Katarzyna Szarłowicz, prof. AGH, dr hab. Marcin Stobiński, prof. AGH, dr inż. Janusz Zyśk, mgr inż. Dominik Gryboś, dr inż. Filip Jędrzejek). Sami twórcy mówią, że urządzenie służy do skutecznego oczyszczania powietrza na stosunkowo dużym obszarze.

• 

• 

Uruchomienie generatora miało miejsce 12 stycznia. Urządzenie zostało ustawione nie w centrum miasta, ale na terenie Zakładu Mebloform Sp. z o.o. zlokalizowanego przy al. Jana Pawła II 5 w Kalwarii Zebrzydowskiej. Nad całością czuwali pracownicy AGH. Na miejscu był również obecny Augustyn Ormanty, Burmistrz Miasta oraz pracownicy Urzędu Miasta Kalwarii Zebrzydowskiej i Dyrektor zakładu Mebloform

– Burmistrz Miasta Kalwarii Zebrzydowskiej, dostrzega problem związany z zanieczyszczeniem powietrza i występowaniem smogu na terenie gminy, dlatego też otwarty jest na innowacyjne projekty, które mogą wpłynąć na poprawę  jakości powietrza – czytamy na stronie samorządowej Gminy Kalwaria Zebrzydowska.

Jak działa generator?

Jest to rodzaj „działa” strzelającego w powietrze falami uderzeniowymi, które powstają w wyniku eksplozji mieszaniny gazów palnych i powietrza. Podczas wystrzału dochodzi do pionowych ruchów powietrza, które wypychają zanieczyszczenia na wysokość kilkuset metrów, gdzie nie zagrażają już zdrowiu ludzi. W ten sposób rozbijana jest warstwa smogu. Generator uruchamia się za każdym razem, gdy zostaną przekroczone normy jakości powietrza. Wystrzał następuje co sześć sekund.

2 mln młodych astmatyków w ciągu roku. Jak uchronić dzieci przed smogiem?

W czasie prób w Kalwarii Zebrzydowskiej została zbadana jakość powietrza. Wykorzystano do tego drona oraz mierniki jakości powietrza firmy Airly. Otrzymane wyniki pozwolą na ocenę skuteczności działań urządzenia.

Do tej pory generator został użyty dwa razy.

– Do tej pory udało się przeprowadzić 2 testy (20-minutowy oraz godzinny). Zazwyczaj typujemy sobie dzień, w którym prognozowane są wysokie stężenia pyłów PM10 i PM2.5. Z uwagi na charakter powstawania smogu (w późnych godzinach popołudniowych) testy zazwyczaj przeprowadzamy po godz. 16:00 – wyjaśnia naszemu portalowi mgr inż. Dominik Gryboś z AGH.

Jakie są efekty? Z badan naukowców wynika, że korzystny efekt po wystrzałach utrzymuje się od kilkunastu minut do kilku godzin. Co jeszcze udało się im zaobserwować?

– Następuje rozrzedzenie zanieczyszczenia poprzez wymieszanie się niższej warstwy powietrza o wysokim stężeniu pyłów z warstwą wyższą czystego powietrza. Dodatkowo warstwę, czy nawet chmurę smogu, czyli pyłów zawieszonych o bardzo dużych wartościach możemy strącić na grunt. Wyrzucone wyżej zanieczyszczenia (dłużej przebywają w atmosferze, a ich reaktywność się zmniejsza) migrują wraz naturalnymi ruchami mas powietrza – wymienia mgr inż. Dominik Gryboś.

Komercyjne użycie 

O wynalazku pisaliśmy już w 2020 roku, kiedy to został opatentowany, a zespół naukowy poszukiwał środków umożliwiających zastosowanie innowacyjnej technologii w praktyce. 

• Więcej na ten temat w tekście Wynalazek naukowców AGH pomoże w walce ze smogiem.

Co się w tym czasie zmieniło?

– Udało się zdobyć bardzo ograniczone środki na prowadzenie testów w obecnym sezonie. Pozwoliły one nam na wynajęcia jednego działka i jednego drona na 3 miesiące oraz zakup jednego zestawu czujników monitorujących jakość powietrza, oraz niezbędnych materiałów eksploatacyjnych przede wszystkim acetylenu. Środki te pozwalają nam na doraźnie przeprowadzania pewnych prób w warunkach rzeczywistych, ale w ograniczonym zakresie (czas, materiały, zespół, parametry techniczne). Na obecny sezon występowania smogu, czyli sezon grzewczy zdobyte środki pozwalają na wykonanie 10-12 prób po około godzinie samego strzelania. Na tę chwilę nasz plan testów jest zrealizowany w ok. 60%. Natomiast, na kolejny sezon nie mamy zapewnionego żadnego finansowania – powiedział nam mgr inż. Dominik Gryboś z zespołu badawczego. 

Czas na działanie w kolejnych miastach

Dzięki temu, że generator fal uderzeniowych jest mobilny – można go przenieść w dowolne miejsce. Na wynalazek składa się mobilny system monitoringu zanieczyszczeń montowany na dronach, a także algorytm działania określający liczbę i siłę generowanych fal uderzeniowych.

Podobne testy z użyciem generatora były już przeprowadzone w Skawinie na przełomie listopada i grudnia 2021 roku.

• 

• 

Naukowcy mają nadzieję, że wynalazek znajdzie komercyjne zastosowanie. Obecnie jest to wciąż faza testów. 

– Nie „oferujemy” jeszcze usługi interwencyjnej redukcji stężenia pyłów. Wszystkie nasze próby są badaniami wpływu fal uderzeniowych na stężenie pyłów zawieszonych w powietrzu. Natomiast charakter testów, które prowadzimy, uwzględniają bliską współpracę z gminami, ponieważ na ich terenie prowadzone są właśnie badania wpływu technologii na redukcję stężenia pyłów PM10 i PM2.5 – komentuje mgr inż. Dominik Gryboś.

Co z hałasem?

Wystrzał siły uderzeniowej wiąże się z hałasem. Huk jest na tyle głośny, że niestety roznosi się po okolicy. Potwierdzają to mieszkańcy Kalwarii Zebrzydowskiej. Zastanawiają się, jaki wpływ będzie miało to na domowe i dzikie zwierzęta. Dźwięk wystrzałów słychać nie tylko w Kalwarii Zebrzydowskiej, ale i okolicznych miejscowościach – Wysokiej, Stanisławiu Górnym, Lanckoronie, Łękawicy, Brodach, Zebrzydowicach czy Izdebniku.

– Zdajemy sobie sprawę z wysokiego poziomu hałasu, dlatego pracujemy nad możliwościami jego wyciszenia. Należy dodać, że poziom hałasu w różnych częściach miasta jest monitorowany przy każdym użyciu urządzenia – wyjaśnia mgr inż. Dominik Gryboś.

• Poznaj uchwały antysmogowe dla poszczególnych miast i województw.

Warto zaznaczyć, że tego rodzaju urządzenia są używane także m.in. przez rolników do ochrony pól przed gradem. Jedno z takich urządzeń od lat działa w gminie Zabierzów. Jest zlokalizowane na terenie gospodarstwa ogrodniczego.

Źródło: wadowice24.pl, wadowide.naszemiasto.pl, naszaskawina.pl, gonieczabierzowski.pl, samorzad.gov.pl/web/gmina-kalwaria-zebrzydowska

Zdjęcia i wykresy: zespół naukowców z Wydziału Energetyki i Paliw Akademii Górniczo-Hutniczej

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.