Strategie rozwoju dla 10 technologii

Wielkość: px
Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Strategie rozwoju dla 10 technologii"

Transkrypt

1 Analiza potencjału technologicznego Województwa Opolskiego Strategie rozwoju dla 10 technologii Opole, grudzień 2010 Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 1

2 Niniejsze opracowanie zostało przygotowane przez konsorcjum złoŝone z Grupy Gumułka Sp. z o.o. i Grupy Gumułka Euroedukacja Sp. z o.o. w ramach realizacji projektu systemowego Rozwój i aktualizacja Regionalnej Strategii Innowacji Województwa Opolskiego, współfinansowanego z Działania PO KL umowa nr DOA/3211/05/2010 z dnia Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 2

3 SPIS TREŚCI I rozdział Wstęp Narzędzia i procesy badawcze Ogólna charakterystyka technologii według raportu RAND Charakterystyka województwa opolskiego II rozdział Analiza obszarów technologicznych Charakterystyka technologii oraz moŝliwości ich wdroŝenia Optymalizacja i racjonalizacja procesów kształtowania ubytkowego stopów lekkich na bazie magnezu Wytwarzanie metalowych kompozytów warstwowych z zastosowaniem technologii zgrzewania wybuchowego Technologie wytwarzania materiałów i elementów konstrukcji (półfabrykatów) oparty o technikę wybuchowego platerowania (wybuchowego zgrzewania) Specjalizowane badania niszczące i algorytmy obliczeniowe do wyznaczania wytrzymałości nowych materiałów i węzłów konstrukcyjnych na potrzeby lokalnego przemysłu Dostosowanie technologii producentów branŝy metalowej Województwa Opolskiego zrzeszonych w Naukowo-Przemysłowym Konsorcjum BEJ do wytwarzania oraz badania materiałów i konstrukcji do budowy elektrowni jądrowych Proekologiczne technologie wykorzystania znacznych ilości popiołów lotnych z Elektrowni Opole Opracowanie metody nanomodyfikacji olejów transformatorowych Nano-oil Systemy do akwizycji i przetwarzania danych pomiarowych w zakładach produkcyjnych Opracowanie metodyki wdraŝania silników energooszczędnych do układów napędowych duŝej mocy Maszyny elektryczne o ruchu liniowym przeznaczone do szerokiego spektrum zastosowań Technologia wytwarzania transformatora amorficznego budowy modułowej Monitoring stanu technicznego podobciąŝeniowych przełączników zaczepów Ocena stanu technicznego rdzeni transformatorów elektroenergetycznych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 3

4 Technologia nieinwazyjnych badań diagnostycznych w zakresie cieplno-wilgotnościowym kapilarnych materiałów budowlanych i komponentów budowlanych z wykorzystaniem technik termowizyjnych Technologia budownictwa niskoenergetycznego opartego na wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii oraz przypowierzchniowej energii gruntu Wytwarzanie stalowych elementów konstrukcyjnych hal z wykorzystaniem profili zimnogiętych i akcesoriów konstrukcyjnych ograniczających stosowanie stęŝeń przestrzennych Hybrydowy układ napędowy z elektrycznie sterowaną przekładnią planetarną Przepływomierz do pomiarów strumieni w kanałach zamkniętych Technologia regeneracji indywidualnego zespołu wtryskowego silnika ZS Układy napędowe w pojazdach drogowych o zmniejszonej bezwładności Wprowadzenie techniki spalania w atmosferze wzbogaconej tlenem (oxy-fuel) w piecach obrotowych do wypalania klinkieru Wybrane (kluczowe) technologie Mechanochemiczne wytwarzanie nanomateriałów Technologia wytwarzania ekologicznych rozpuszczalników i koalescentów z ubocznego produktu Wytwórni Alkoholi OXO Ocena stanu technicznego izolacji papierowo-olejowej transformatorów elektroenergetycznych pod kątem występowania wyładowań niezupełnych metodą emisji akustycznej Technologia testowania i diagnostyki układu napędowego podczas jazdy w warunkach drogowych Układy prognozowania zmian i oceny jakości produktów rolno-spoŝywczych Uprawa lnianki siewnej na glebach słabych i pozyskiwanie z jej nasion oleju lniankowego jako surowca do wytwarzania biodiesla Opracowanie technologii zgazowania odpadów dla potrzeb modernizacji układów opalania palenisk technologicznych, a zwłaszcza pieca obrotowego w cementowni Recykling osadów ściekowych z wykorzystaniem technik przetwarzania mechaniczno-biologicznego Diagnostyka obiektów budowlanych pod kątem energochłonności Systemy zarządzania oświetleniem Light-watcher Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 4

5 I rozdział 1.1 Wstęp Projekt Analiza potencjału technologicznego Województwa Opolskiego odpowiada na szereg wyzwań cywilizacyjnych regionu. Pomimo niewątpliwych dotychczasowych sukcesów województwo opolskie staje przed koniecznością podjęcia działań ukierunkowanych na wzrost moŝliwości konkurencyjnych regionu oraz przejscie do konkurencyjnej gospodarki opartej na wiedzy i innowacjach. Projekt odpowiada na pytania dotyczące optymalnego programowania najbardziej obiecujących kierunków kształcenia, badań naukowych i polityki regionalnej, spójne z prognozowanym rozwojem kluczowych technologii przyszłości. Dla potrzeb projektu za punkt wyjścia przyjęto raport RAND, który określa kluczowe i komercyjne technologie, wartościowane ze względu na globalne efekty uzyskane po ich wdrozeniu w perspektywie najbliŝszych kilku, kilkunastu lat. Obecny etap projektu obejmuje przedstawienie warunków rozwoju oraz opracowanie map drogowych dla wybranych 10 kluczowych technologii przyczyniających się do rozwoju województwa opolskiego. W wyniku przeprowadzonego panelu ekspertów wskazanych zostało 10 technologii przyszłości o największym potencjale rozwoju oraz technicznie realnych do wdroŝenia i zastosowania w regionie Opolszczyzny. W projekcie dokonano równieŝ analizy popytu na technologie oraz ich podaŝy pod kątem moŝliwości, jakimi dysponuje sfera B+R, jak równieŝ potencjał przedsiębiorców. Wybrane technologie staną się celem priorytetowym kierunków działań w zakresie promocji regionu jako miejsca inwestycji hi-tech. Niniejszy raport został opracowany przez Grupę Gumułka Sp. z o.o. oraz Grupę Gumułka Euroedukacja sp. z o.o. i stanowi ostateczne opracowanie 10 kluczowych technologii w ramach projektu Analiza potencjału technologicznego Województwa Opolskiego. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 5

6 1.2 Narzędzia i procesy badawcze Analiza potencjału województwa opolskiego została przprowadzona z wykorzystaniem analiz SWOT oraz STEEP, metodzie Delphi. Analiza SWOT Analiza SWOT jest efektywną metodą analizy słabych i mocnych stron oraz szans i zagroŝeń (ang. Strengths, Weaknesses, Opportunities, Threats analysis). SWOT moŝna zastosować do dowolnego przedsięwzięcia inwestycyjnego lub opisując badaną strukturę czy system. Mocne strony to walory badanej struktury/systemu, które w pozytywny sposób wyróŝniają daną strukturę. Słabe strony to konsekwencja ograniczeń zasobów i niedostatecznych kwalifikacji, niewydolności systemu. Mogą one dotyczyć całej struktury, jak i jej części. Szanse to zjawiska i tendencje w otoczeniu, które, gdy odpowiednio wykorzystane staną się impulsem rozwoju oraz osłabią zagroŝenia. ZagroŜenia to wszystkie czynniki zewnętrzne oraz związane z przyszłością, które są postrzegane jako bariery dla skuteczności, stanowiace utrudnienia i dodatkowe koszty działania. Istnienie zagroŝeń ma destrukcyjny wpływ na działanie systemu, jednocześnie nie pozwala na pełne wykorzystanie szans i mocnych stron. W przypadku foresightu regionalnego istota tej analizy sprowadza się do wskazania stanu regionu oraz określenia, jak wpływają na niego czynniki zewnętrzne i wewnętrzne. Słabe i mocne strony określane są w odniesieniu do czynników wewnętrznych, natomiast szanse i zagroŝenia mają źródła poza badanym obszarem Metoda ta pozwala na syntetyczne przedstawienie obrazu oraz identyfikację kształtujących go czynników, zarówno wewnętrznych, jak i zewnętrznych. Analiza STEEP Analiza STEEP (analiza specyficznych problemów) jest analizą grup zewnętrznych czynników rozwoju: społecznych, technologicznych, ekonomicznych, ekologicznych i polityczno-prawnych. Celem analizy jest określenie atutów i słabości danego obszaru wobec szans i zagroŝeń stawianych przez otoczenie. Analizie zostają poddawane czynniki z poszczególnych obszarów wpływające na rozwój analizowanego zagadnienia. Wyniki analizy stanowią materiał istotny, z punktu widzenia następnych analiz, jak i formułowanych scenariuszy rozwoju dla danego obszaru tematycznego. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 6

7 Metoda Delphi Metoda ta, po raz pierwszy zastosowana w 1969 roku w firmie Rand Corporation 1, stanowi jedną z najstarszych metod foresightu. Metoda Delphi opiera się na serii kwestionariuszy kierowanych do wybranej grupy ekspertów, które tak zaprojektowano, aby uzyskać indywidualne odpowiedzi na zadane pytania, a następnie umoŝliwić ekspertom redefiniowanie ich poglądów w miarę rozwoju pracy grupy. Eksperci powinni posiadać duŝą wiedzę merytoryczną i doświadczenie w tematyce będącej przedmiotem ankiet, ale jednocześnie szeroki ogląd i doświadczenia w zakresie oddziaływania badanej dziedziny z szeroko rozumianym otoczeniem. Eksperci są anonimowi. KaŜdy z nich uzasadnia przedstawione wyniki. Po zebraniu wyników i przeprowadzeniu ich analizy, prowadzący projekt przygotowuje kolejną wersję ankiety zawęŝającą i uściślającą obszar działania i rozsyła ją ponownie do tych samych ekspertów. Cykl ten jest powtarzany kilkakrotnie aŝ do wypracowania pewnej zgody pomiędzy ekspertami, dostatecznego zawęŝenia priorytetów i utworzenia spójnego obrazu rozwoju danej dziedziny. Metoda Delphi opiera się na badaniu strukturalnym z wykorzystaniem doświadczenia i wiedzy uczestników badania, którzy są głównie ekspertami w danych dziedzinach. W związku z tym dostarcza zarówno jakościowych, jak i ilościowych wyników oraz opiera się na badaniach, prognozowaniu a nawet na elementach normatywnych 2. Pytania są najczęściej otwarte, a procedura uzyskiwania wiedzy za pomocą ankiet powtarzana jest kilkakrotnie. Szczegółowość problematyki rośnie wraz z przeprowadzaniem kolejnych badań wcześniejsze ankiety stanowią podstawę opracowywania kolejnych. W porównaniu z innymi metodami jej największą zaletą jest moŝliwość wykorzystania szerokiej wiedzy eksperckiej. Informacje są bardziej konkretne niŝ uzyskiwane drogą paneli eksperckich lub burzy mózgów. Panel ekspertów Metoda panelu eksperckiego jest metodą zbierania informacji na podstawie wypowiedzi uczestnikówekspertów dobranych do badania w sposób celowy. Ekspertami w tego typu badaniach są specjaliści, którzy potrafią udzielić odpowiedzi na pytania dotyczące przedmiotu badania. Dzięki zastosowaniu tej metody badawczej, poprawia się konfrontowane opinie poprzez uściślanie stanowisk. Sposób przeprowadzenia badania. Przewidywany czas dyskusji w grupie: około 2-4 godzin. Badanie to składa się z następujących części: 1 K. Cuhls, Foresight with Delphi surveys in Japan, Technology Analyses & Strategic Management, 13/4/2001, s Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 7

8 a) faza przygotowań przygotowanie pomieszczenia do przeprowadzenie sesji; zaznajomienie ekspertów z wynikami przeprowadzonych badań; zaznajomienie uczestników badania z zasadami panelu eksperckiego. b) faza dyskusji eksperci wymieniają między sobą opinie na temat otrzymanych wcześniej od Wykonawcy wyników badań. Dyskusją kieruje doświadczony moderator, którego zadaniem jest dopilnowanie, aby kaŝdy z uczestników badania miał moŝliwość swobodnej wypowiedzi. Faza ta ma na celu konfrontacje opinii specjalistów z róŝnych dziedzin na zadany temat. c) faza oceny eksperci w oparciu o wyniki dyskusji oraz otrzymane w fazie przygotowań wyniki badań dokonują merytorycznej i technicznej oceny wniosków, które zostały wcześniej sformułowane przez Zespół Badawczy. Dzięki twórczej dyskusji opartej na zebranym wcześniej przez Zespół Badawczy materiale badawczym eksperci wspólnie wyciągają wnioski. Zaletami panelu ekspertów jest fakt, iŝ wpływa on na podsumowanie i usystematyzowanie informacji zdobytych w trakcie badania. Ponadto umoŝliwia weryfikację opinii i poglądów popartych wiedzą specjalistyczną oraz deprecyzowania wniosków i rekomendacji płynących z wyników badania. Opis procesu badawczego Podczas realizacji badania na potrzeby Analizy potencjału technologicznego województwa opolskiego realizowanego w ramach projektu systemowego Rozwój i aktualizacja Regionalnej Strategii Innowacji Województwa Opolskiego współfinansowanego z Działania PO KL przeprowadzono szereg działań zmierzających do: zebrania, analizy i konkretyzacji informacji oraz danych dotyczących potencjału województwa opolskiego, jak równieŝ moŝliwych do wdroŝenia nowoczesnych/prototypowych technologii, zebranych w usystematyzowanej formie w postaci forsightu. Realizacja zlecenia odbywała się m.in. poprzez zacieśnioną współpracę dwóch Zespołów Badawczych, których funkcje i zadania zostały podzielone w następujący sposób: a) Zespół Badawczy miał za zadanie identyfikację kluczowych (najwaŝniejszych) informacji odnoszących się do moŝliwości rozwojowych, potencjału województwa opolskiego, jak równieŝ danych wykorzystanych w przeprowadzonej analizie SWOT/STEEP odnoszących sie do moŝliwości ekonomicznych, technologicznych, połoŝenia, struktury demograficznej itp. danego regionu; b) Zespół Badawczych miał postawione za cel szczegółową analizę zebranego materiału badawczego (w tym takŝe przeprowadzenie analizy statystycznej i porównawczej), m.in. poprzez Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 8

9 wykorzystanie burzy mózgów metody podnoszącej efektywność pracy poszczególnych członów Zespołu, jako całości. Ponadto podczas realizacji projektu na tym etapie odbyły się liczne konsultacje oraz spotkania z rektorami, przedstawicielami nauki oraz przedstawicielami jednostek badawczo-rozwojowych w celu pogłębienia i ewentualnej weryfikacji pozyskanych informacji. W trakcie zbierania i analizy informacji przebieg procesu badawczego był realizowany w postaci następujących kroków: a) zgłoszenie technologii poprzez wypełnienie formularza zawierającego: nazwę, dane kontaktowe osoby zgłaszającej technologię, cel ogólny oraz ewentualne cele szczegółowe z określeniem horyzontu czasowego ich osiągnięcia, opis wyrobów stanowiących efekt wdroŝenia technologii z podziałem na etapy ich wdroŝenia, przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek, przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii. Formularz został przesłany drogą elektroniczną na podstawie przygotowanej bazy danych uczelni oraz jednostek badawczo rozwojowych. Ponadto został opublikowany na stronie internetowej ośrodka OCRG. Taki sposób działania umoŝliwił zgłoszenie technologii przez wszystkich zainteresowanych (zgłoszono 31 technologii). b) Instytucjom, które zgłosiły technologie przekazano formularze uzupełniające zawierające pytania odnoszące się do znaczenia technologii: czy zgłaszana technologia jest kluczowa. Czy występują obok niej inne technologie przełomowe dla regionu, kraju, świata; czy występują obok niej inne technologie wspomagające? Jakie? (niezbędne do realizowania przełomowej). Ponadto formularze uzupełniające zawierały poszerzone informacje dotyczące: celu głównego, dokładnego opisu celów szczegółowych, ostateczną nazwę technologii, scenariusze odnoszące się do czynników zmniejszających i zwiększających atrakcyjność technologii oraz czynników ułatwiających i hamujących wdraŝanie technologii. a) Podczas spotkania z przedstawicielami instytucji, które zgłosiły technologie ustalono 8 grup technologicznych (podczas realizacji tego etapu procesu badawczego odbyło się spotkanie ze specjalistami, których wiedza, doświadczenie i wkład merytoryczny w istotny sposób wpłynął na formę foresightu spotkanie te spełniło zadanie panelu eksperckiego) b) Rozpoczęto pierwszy dzień warsztatów foresight (celem ogólnym było opisanie wybranych technologii). c) Drugi dzień warsztatów foresight (ostateczne ustalenia, uzupełnienia i decyzje dotyczące kluczowych technologii). Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 9

10 Warsztaty dla ekspertów zostały zorganizowane 10 oraz 17 grudnia. Głównym załoŝeniem realizowanych warsztatów, było wykorzystanie dotychczas przygotowanych materiałów oraz raportów celem ich uzupełnienia o informacje niezbędne do sporządzenia map drogowych oraz propozycji planów i programów działań dla zidentyfikowanych kluczowych technologii W czasie realizacji warsztatów zaproszona grupa ekspertów odpowiedzialnych, za kaŝdą z technologii, w drodze toczącej się dyskusji uzgadniała między sobą odpowiedzi na dostarczone wcześniej zagadnienia, równocześnie nanosząc je na specjalnych formularzach. W trakcie wypełniania arkuszy, eksperci omawiali moŝliwe scenariusze realizacji poszczególnych technologii, uzgadniając ostateczną formę odpowiedzi, syntezując zarówno te, które zostały przez nich przygotowane przed warsztatami, jak i te które pojawiły się w trakcie przeprowadzonej dyskusji Wyniki spotkania zostały wykorzystane, do opracowania raportu podsumowującego całość prac. Efektem zorganizowanych warsztatów są m.in.: a) tabele (w postaci formularzy) prezentujące wzajemne zaleŝności, występujące pomiędzy poszczególnymi technologiami/produktami, a rodzajem środowiska, w którym mogą zaistnieć lub na które mogą i będą wpływać (np: rynek, klienci, demografia) będąca podstawą opracowania tzw. map drogowych; b) skonkretyzowana tabele powiązań technologii i otrzymywanych produktów (z uwzględnieniem podziału na rynek krajowy, światowy oraz UE) w stosunku do czasu realizacji planowanych załoŝeń technologi kluczowych oraz wspomagających; c) scenariusze rozwoju technologii; d) wykaz ujemnych skutków wynikających z rozwoju sektora gospodarki związanej z dana technologią oraz korzyści płynących z rozwoju wybranych technologii; e) identyfikacja działań, które naleŝy podjąć w celu rozwoju wybranych technologii; f) nakreślenie sieci współpracy między jednostkami, które podejmą zaplanowane działania w celu wdroŝenia i rozwoju poszczególnych technologii. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 10

11 1.3 Ogólna charakterystyka technologii według raportu RAND Punktem wyjścia raportu jest prezentacja 56 technologii projektu amerykańskiego (RAND) są one bardzo zróŝnicowane, zaróno pod względem stopnia skonkretyzowania, jak i skali obok dobrze określonych technologii znajdują się równieŝ technologie typowo horyzontalne wymagające doprecyzowania bądŝ teŝ innego ujęcia. Badania nad rozwojem leków in silico ZłoŜony charakter mechanizmów biologicznych i wyborów badawczych oraz opracowywanie, wykonywanie i właściwa ocena testów klinicznych stanowi kluczowy czynnik mający wpływ na czas konieczny do opracowania i wdroŝenia nowych leków. Posiadanie oraz odpowiednie wykorzystanie modeli komputerowych, jak równieŝ symulacji zamiast badań laboratoryjnych i testów klinicznych moŝe w istotnym stopniu przyśpieszyć rozwój nowych leków. Ponadto ma niezaprzeczalnie ogromny wpływ na zdrowie jednostek, zdrowie publiczne oraz rozwój ekonomiczny sektora farmaceutycznego. Technologia ta moŝe takŝe pomóc krajom, które napotykają na wyzwania i bariery w profilaktyce zdrowotnej, jednocześnie wpływając na obecny kształt rynku, pozwalając mniejszym firmom na prowadzenie prac na niszowych farmaceutykach. Projektowanie leków in silico wykorzystuje szybką identyfikację złoŝonych relacji wewnątrz organizmu ludzkiego (biologia systemów), analizę celów białkowych (target), interakcji leku małocząsteczkowego lub białka z targetem oraz wpływu organizmu na lek (farmakokinetyka) oraz leku na organizm (farmakodynamika). Technologia projektowania leków in silico jest mocno powiązana z rozwojem leków metodą skriningową oraz farmakogenomiką lekami dopasowanymi do genów. Projektowanie leków in silico oparte jest na szerokiej wiedzy biologicznej, chemicznej, farmaceutycznej i informatycznej. Projektowanie leków in silico moŝe stać się jedną ze specjalności regionu, niemniej jednak naleŝy uznać, Ŝe jest to specjalność niszowa, w której zatrudnienie w regionie moŝe znaleźć najwyŝej kilkaset, ale wysoko opłacanych osób. Produkty tej technologii mogą być wykorzystane z powodzeniem dla uŝytku regionalnego, jak i na eksport. Aplikacja ma pozytywny wpływ na zmniejszenie kosztów badań farmaceutycznych. Liczba zwierząt doświadczalnych i odczynników laboratoryjnych równieŝ zostaje zmniejszona. Minimalizacji ulega ryzyko powikłań w procesie badań klinicznych leków (na pacjentach) oraz po wprowadzeniu leku na rynek. Dotyczy to analiz komputerowych interakcji między lekami. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 11

12 Leki i technologie miejscowo niszczące nowotwory Obecnie głównym problemem w terapiach nowotworowych są niewystarczająca selektywność działania silnych leków w stosunku do zdrowych i chorych komórek oraz mała skuteczność leków działających wybiórczo. Wykorzystanie identyfikacji róŝnego rodzaju specyficznych cech komórek nowotworowych zarówno na poziomie markerów biochemicznych, dynamiki przemian samych komórek oraz typowych miejsc występowania pozwala na wprowadzenie do lecznictwa nowych klas leków i urządzeń medycznych. Wprowadzenie takich rozwiązań przyczyni się do powstrzymania tempa rozwoju choroby nowotworowej u pacjenta, wydłuŝenia czasu pomiędzy nawrotami choroby i skrócenia okresów leczenia, w których jego normalne funkcjonowanie jest utrudnione poprzez negatywne skutki uboczne leczenia, dzięki powszechnej praktyce medycznej terapii lekowych oraz procedur medycznych, które w sposób szczególny atakują nowotwory, bez uszkadzania zdrowych komórek. Tego typu aplikacje technologiczne mogą być stosowane do leczenia mieszkańców regionu oraz być eksportowane na cały świat (w szczególności do krajów rozwiniętych gospodarczo). Aplikacja ma pozytywny wpływ na stymulację obszaru badań i rozwoju poprzez silne powiązanie z technologiami diagnostycznymi, projektowaniem leków, budową nowych urządzeń medycznych i nanotechnologiami oraz stanowi podstawę do rozwoju badań w dziedzinie terapii spersonalizowanych. Aplikacja ma bardzo duŝy potencjał rynkowy. Rozwój tej aplikacji moŝe realnie oznaczać stworzenie kilku tysięcy wysokopłatnych miejsc pracy na Opolszczyźnie w prywatnym sektorze badawczorozwojowym oraz nowe miejsca pracy w wyspecjalizowanych klinikach stosujących nowo opracowane terapie bezpłatnie dla mieszkańców regionu i z wysoką rentownością dla pacjentów spoza województwa i kraju. Aplikacja nie ma zauwaŝalnego wpływu na środowisko naturalne. Natomiast ma pozytywny wpływ na zdrowie populacji, szczególnie wśród osób starszych, bardziej naraŝonych na choroby nowotworowe i przyczyni się do wydłuŝenia średniej długości Ŝycia. Badania i rozwój terapii opartych na badaniach nad komórkami macierzystymi Z powodu moralnej i etycznej debaty dotyczącej badań nad komórkami macierzystymi rozstrzygnięcia prawne dotyczące sponsorów badań i regulacji prawnych będą miały znaczący wpływ zarówno na moŝliwość prowadzenia takich badań, jak i zakres wdroŝenia terapii opartych o ich wyniki. Badania nad komórkami macierzystymi są skupione na głównych chorobach i urazach pozbawiających człowieka moŝliwości normalnego funkcjonowania (np. demencja starcza, choroba Alzheimera, paraliŝ Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 12

13 z powodu uszkodzenia kręgosłupa). Terapie mogą mieć zatem zasadniczy wpływ na zdrowie i strukturę społeczną. Ze względu na konserwatywne poglądy większości społeczeństwa badania nad terapiami wykorzystującymi komórki macierzyste, a zatem rozwój nowych metod leczenia i leków przy wykorzystaniu wyników uzyskanych badań, będą podlegać szczególnej uwadze ze strony róŝnych interesariuszy (media, wspólnoty religijne, specjaliści z zakresu bioetyki). Stwarza to duŝe moŝliwości dla zwiększenia dialogu i wypracowania kompromisów pomiędzy środowiskiem naukowym i przemysłowym, a grupami zewnętrznymi. Polska jako członek Unii Europejskiej i Europejskiej Organizacji Patentowej ma zapewnione pewne podstawowe regulacje procesu badań i wykorzystania komórek macierzystych, w szczególności zakaz patentowania wynalazków, które powstały przy uszkodzeniu ludzkich embrionów (większość komórek totipotentnych). Ze względu na postępy w nauce pojawia się coraz więcej moŝliwości wykorzystania komórek macierzystych bez wywoływania kontrowersji etycznych (m.in. coraz szerszy moŝliwy zakres wykorzystania komórek pluripotentnych z krwi pępowinowej). Bezpieczne etycznie (dzięki wyeliminowaniu komórek macierzystych pochodzenia embrionalnego) i medycznie (dzięki wyeliminowaniu potworniaków) wykorzystanie komórek macierzystych będzie stanowiło bardzo dobrą podstawę dla rozwoju inŝynierii tkankowej, transplantologii, leczenia uszkodzeń mózgu i rdzenia kręgowego, uszkodzeń serca, zaburzeń słuchu, cukrzycy, chorób nowotworowych czy teŝ ran. Terapie oparte na komórkach macierzystych są obecnie jednym z najwaŝniejszych obszarów badań biomedycznych na świecie. NaleŜy zaznaczyć, Ŝe są one najbardziej rozwinięte w krajach opartych na nieeuropejskim systemie etycznym (np. Chiny, Rosja, Singapur, Kuba) stosujących na szeroką skalę embrionalne komórki macierzyste. Aplikacja ma pozytywny wpływ na sytuację osób niepełnosprawnych i starszych. Automatyczny naukowiec Wpływ aplikacji będzie widoczny w sektorze zdrowotnym, poprzez znaczne podniesienie ilości hipotez, które mogą być zbadane w poszukiwaniu mechanizmów sprawczych początku, rozwoju i rozprzestrzeniania się chorób oraz w odniesieniu do zastosowania nowych leków i terapii leczniczych. Aplikacja jest w bardzo wczesnej fazie rozwoju w skali światowej, jednakŝe doniesienia i publikacje naukowe z pionierskich doświadczeń są bardzo obiecujące. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 13

14 Istotą aplikacji tj. robotów mogących samodzielnie prowadzać zdefiniowane eksperymenty badawcze jest stworzenie oprogramowania, dzięki któremu komputer wykorzystuje dane jednostkowe do zdefiniowania praw rządzących naturą. Innym zastosowaniem robotów-naukowców moŝe być szybka diagnostyka na podstawie impulsów przesyłanych przez enzymatyczną bramkę logiczną na podstawie zmian chorobowych sygnalizowanych przez biomarkery. Zastosowanie robotów-naukowców ograniczy czasochłonne analizowanie olbrzymich zbiorów danych, szukanie wzajemnych zaleŝności i w rezultacie pozwoli na szybsze i bardziej efektywne opracowanie nowych sprawniejszych algorytmów decyzyjnych. Aplikacja ma duŝy potencjał rynkowy zwłaszcza w długofalowej perspektywie (faza naukowobadawcza i dystrybucja oraz udoskonalanie gotowych rozwiązań). Zmniejszenie kosztów analiz danych i obliczeń, poszukiwania algorytmów przez naukowców i usprawnienie ich pracy przez automatycznych naukowców poprawi rentowność badań naukowych. Zmniejszenie zuŝycia surowców i odpadów będzie prostą i wymierną pochodną ograniczenia do niezbędnego minimum dokumentacji papierowej i zastąpienie jej nośnikami informatycznymi. W zastosowaniu medycznym aplikacja wpłynie na poprawę stanu zdrowia ludności dzięki precyzyjnej, szybkiej diagnostyce i monitorowaniu na bieŝąco przebiegu choroby. Genetyczna selekcja potomstwa NiezaleŜnie od negatywnych konotacji związanych z eugeniką w Europie, moŝliwość prostego wyboru płci w macicy wykorzystują juŝ niektóre kraje azjatyckie (np. przewaga chłopców). Istnieje duŝe prawdopodobieństwo, Ŝe zdolność rodziców do wyboru genetycznej mapy swojego potomstwa miałaby znaczący wpływ na całą populację. Teoretycznie miałaby teŝ wpływ na zdrowie, redukując liczbę dzieci cierpiących na choroby przenoszone genetyczne lub zwiększając liczbę dzieci uzdolnionych. Genetyczna selekcja potomstwa człowieka napotyka na bardzo duŝe przeszkody ze względu na kulturę, religię lub prawo obowiązujące w danym kraju. W niektórych krajach moŝe być dość powszechnie stosowana ze względów demograficznych, ale szersze stosowanie przed rokiem 2020 jest mało prawdopodobne. Barier technologicznych jest stosunkowo niewiele, lecz interakcje bioetyczne są niezaprzeczalne i oczywiste. Europejska Konwencja Bioetyczna ustanowiła standardy w zakresie zastosowania genetyki: ZrównowaŜenie rozwoju nauki z zasadami poszanowania godności ludzkiej wymaga zatem szczególnej staranności w prowadzeniu badań. NiezaleŜnie od uwarunkowań europejskich wydaje się, Ŝe genetyczna selekcja potomstwa nie jest do pogodzenia z polskim prawodawstwem i poglądami mieszkańców kraju. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 14

15 Genetycznie modyfikowane owady Technologia ta ma na celu eliminację szkodników pól uprawnych takich, jak słonecznice amerykańskie, ćmy kukurydziane lub bawełniane, a w konsekwencji zwiększenie produkcji rolnej i usunięcie zdolności owadów, takich jak komary do przenoszenia patogenów. MoŜe mieć wpływ na główne problemy zdrowotne, z którymi zmaga się wiele krajów rozwijających się, w tym takŝe wpływając bezpośrednio na Ŝywność, zdrowie, populację i rozwój ekonomiczny. Zastosowanie technologii spowoduje zmniejszenie zapotrzebowania na pestycydy, tym samym pozytywnie wpływając na stan środowiska naturalnego. Stosowanie technologii GMO uwarunkowane jest równoległymi badaniami kontrolującymi równoczesne stosowanie wielu nakładających się czynników. Wprowadzenie genetycznie modyfikowanych owadów powinno zmniejszyć koszty produkcji rolnej oraz zmniejszyć koszty leczenia chorób przenoszonych np. przez komary. Ze względu na niechętny stosunek społeczeństwa regionu do stosowania organizmów modyfikowanych genetycznie znaczenie tej technologii w nauce i gospodarce województwa jest niewielkie. Bezpośredniego wpływu na kreowanie miejsc pracy nie moŝna obecnie określić. NaleŜy zaznaczyć, Ŝe nowe technologie wprowadzają szanse na rozwój potencjału badawczego, jednakŝe w przypadku danej technologii trudno go oszacować. Przewiduje się, Ŝe efektywność ekonomiczna upraw roślinnych przy zmniejszeniu ilości szkodników powinna być zdecydowanie większa. Pozytywny wpływ tej aplikacji na jakość Ŝycia moŝe być niezwykle istotny, biorąc pod uwagę powyŝej wspomniane pozytywy, jednak ryzyko towarzyszące modyfikowaniu genetycznego owadów jest bardzo duŝe. Genetycznie modyfikowane zwierzęta do badań Przyjmuje się, Ŝe zwierzęta modyfikowane genetycznie (tj. zwierzęta których mapa genetyczna została specjalnie zmieniona, by słuŝyły jako modele laboratoryjne do wykorzystania w badanych chorobach ludzkich) mogą przyczynić się do przyspieszenia odkryć naukowych w zakresie nowych szczepionek i terapii leczniczych zwalczających choroby, które obecnie dziesiątkują duŝe populacje ludzkie. Obecnie wykorzystuje się modyfikowane genetycznie zwierzęta w szerokim zakresie w projektowaniu leków np. na choroby nowotworowe czy chorobę Alzheimera. Jest to niezbędne w projektowaniu nowoczesnych leków, zaś zagroŝenie dla środowiska dzięki kontrolowanemu obrotowi i kaŝdorazowej utylizacji po badaniu jest niewielkie. Aplikacja moŝe mieć duŝy wpływ na inne stosowane technologie, ocenia się jednak, Ŝe przyspieszenie w tym zakresie nastąpi po roku Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 15

16 Ze względu na specyfikę, występować moŝe istotna interakcja (jako źródło organów) z ksenotransplantologią, jednakŝe to zastosowanie jest kontrowersyjne etycznie. Dalsze prace badawcze i przeznaczenie odpowiednich środków pozwoli na uzyskanie w tym zakresie czołowej pozycji wśród wiodących instytucji badawczych. Przy zastosowaniu tej technologii będzie moŝna odnotować znaczne obniŝenie kosztów badań. Odpowiednio zmodyfikowane zwierzęta moŝna stosować w większej ilości eksperymentów zakres tych eksperymentów moŝe być coraz szerszy. Jednocześnie technologia moŝe spowodować mniejsze wykorzystanie zwierząt niezmodyfikowanych genetycznie w badaniach, gdyŝ modele zwierzęce modyfikowane genetycznie dają bardziej jednoznaczne wyniki. Immunoterapia Polega na wykorzystaniu własnych komórek odpornościowych pacjenta by zaatakować i zniszczyć szkodliwe substancje w organizmie, takie jak rak lub mikroorganizmy. Technologia moŝe umoŝliwić m.in. skuteczną terapię przeciwnowotworową w obszarach, które cechuje wysoki wskaźnik umieralności oraz potencjalnie pomóc w leczeniu innych powaŝnych chorób takich jak AIDS. Skuteczne rozwijanie i szeroko dostępne wykorzystanie immunoterapii moŝe pozytywnie wpłynąć na zdrowie populacji. Tradycyjne metody leczenia nowotworów w wielu przypadkach nie są skuteczne ze względu na późne rozpoczęcie terapii, a takŝe na ograniczone moŝliwości samych technologii. Zindywidualizowana terapia poprzez wykorzystanie własnych komórek odpornościowych daje szansę wyleczenia i zmniejszenia ubocznych skutków występujących przy stosowaniu chemioterapii bądź radioterapii. Posiada równieŝ zaletę wykorzystania naturalnych procesów organizmu bez inwazji dodatkowych środków leczniczych. Immunoterapia powinna zmniejszyć koszty tradycyjnego leczenia, ma duŝy potencjał rynkowy ze względu na wyraźny wzrost zachorowalności na nowotwory. Obecnie, najbardziej rozpowszechnionym zastosowaniem immunoterapii jest immunosupresja czyli ograniczenie odpowiedzi odpornościowej organizmu stosowana np. przy przeszczepach i chorobach autoimmunologicznych oraz w leczeniu alergii. Komfort Ŝycia pacjentów po immunoterapii powinien ulec znacznej poprawie co nie zawsze jest moŝliwe przy stosowaniu tradycyjnych metod. Proponowana technologia nie wpływa negatywnie na środowisko. InŜynieria tkankowa InŜynieria Ŝywych tkanek dzięki urządzeniom i metodom projektowania oraz inŝynierii Ŝywych tkanek do przeszczepów i produkcji implantów stworzy nowe moŝliwości leczenia ran, chorób i urazów, Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 16

17 minimalizujące ryzyko odrzucenia, a takŝe nawrotów choroby. Istnieje spora szansa na to, Ŝe grupa pacjentów obecnie przewlekle chorych lub niemogących się poddać terapii (np. tych z uszkodzoną rogówką) stanie się zdolnymi do pracy. Zastosowanie inŝynierii tkankowej jest ściśle powiązane z rozwojem innowacyjnych terapii medycyny regeneracyjnej, nowych metod biotechnologicznych oraz rozwojem inŝynierii materiałowej. NaleŜy równieŝ spodziewać się rozwoju wzajemnych interakcji pomiędzy inŝynierią tkankową, a wprowadzaniem sztucznych mięśni i tkanek, np. poprzez budowę protez biohybrydowych (częściowo składających się z Ŝywej tkanki oraz częściowo z mechanicznego szkieletu). Potencjał inŝynierii tkankowej dotyczy w głównej mierze leczenia urazów i oparzeń, stomatologii, leczenia zwyrodnień stawów i kości oraz w kardiologii. Stosuje się ją równieŝ w kosmetologii w celu zastąpienia badań na zwierzętach. InŜynieria tkankowa ma pozytywny wpływ na zrównowaŝony rozwój, równieŝ dzięki temu, Ŝe wiele materiałów (które stosuje) jest biodegradowalnych. Szczególnymi odbiorcami jej produktów są niepełnosprawni i ludzie starsi. Ksenotransplantologia W przypadku, gdy nie będzie moŝna dokonać przeszczepu tkanki ludzkiej, wówczas moŝna przeprowadzić ksenotransplantację, tj. przeszczepianie narządów i tkanek zwierzęcych do organizmów ludzkich dla ratowania Ŝycia i poprawy stanu zdrowia biorców. Próby kliniczne w tym zakresie przeprowadza się na świecie juŝ od początku XX wieku. Przykładowo przeszczepienie zastawek serca pobieranych od świń czy cieląt uratowało juŝ Ŝycie wielu ludzi. NaleŜy mieć na uwadze, Ŝe zagroŝeniem dla biorców jest moŝliwość przeniesienia wirusów z organizmów zwierząt, które uaktywniają destrukcyjne mechanizmy dopiero w organizmie ludzkim. Planowane jest równieŝ przeszczepianie człowiekowi skóry hodowanej w zwierzętach laboratoryjnych. Aplikacja ta, z uwagi na długotrwałe i skomplikowane procedury badawcze poszukiwania podobieństw immunologicznych narządów dawcy i biorcy, badania nad zapobieganiem odrzucenia przeszczepu, takŝe badania nad genetycznym upodobnieniem biologicznym organizmu biorcy do przeszczepianego a narządu, nie jest jeszcze szeroko rozpowszechniona. Niemniej jednak istotnym jest, iŝ technologia ta nie stwarza wielu etycznych zastrzeŝeń. Dynamiczny rozwój wysokich technologii i nauk interdyscyplinarnych (biotechnologia, inŝynieria genetyczna), a takŝe postęp legislacyjny w zakresie transplantologii spowodują szybsze i powszechniejsze stosowanie ksenotransplantologii obok tradycyjnych procedur transplantacyjnych. Aplikacja nie ma wyraźnego wpływu na środowisko naturalne. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 17

18 Wpływ aplikacji na zdrowie i poprawę jakości i długości Ŝycia jest analogiczny jak przy tradycyjnej transplantologii. Nowa metoda eliminuje ponadto ryzyko zdrowotne u ewentualnych dawców ludzkich. Zdrowi pacjenci po przeszczepach będą mogli aktywnie uczestniczyć w Ŝyciu społecznym, co poprawi równieŝ ich jakość Ŝycia i samopoczucie. Leki dopasowane genetycznie Dostosowanie leków do natury genetycznej (genomu) pacjenta moŝe potencjalnie umoŝliwić rozwój leków skierowanych dla szczególnych grup ludzi, posiadających szczególne problemy zdrowotne i wpłynąć na zdrowie i populację. Nowa dziedzina naukowa farmakogenomika moŝe ukierunkować dalszy rozwój medycyny. Badania genomu ludzkiego i analizy genetyczne wykazały, Ŝe podatność na chorob, oraz pozytywna odpowiedź organizmu na stosowane terapie farmakologiczne pozostają w ścisłej zaleŝności z występowaniem róŝnych wariantów genów związanych z daną chorobą ich wyodrębnienie i zdefiniowanie pozwala na szybką diagnostykę oraz projektowanie i stosowanie leków o empirycznie udowodnionej skuteczności dla poszczególnych grup genotypowych. W ramach podejścia farmakogenomicznego istotne jest zarówno odpowiednie dobranie leku, jak i jego dawki, gdyŝ wymagane do skutecznego działania stęŝenia leku w organizmie mogą się róŝnić o rząd wielkości dla róŝnych genetycznie pacjentów. Korzyści z zastosowania tej technologii to wyeliminowanie drogiej, nieskutecznej, a czasem wręcz szkodliwej dla pacjenta standardowej terapii oraz zwiększenie skuteczności wybranych terapii. W dalszej przyszłości aplikacja spowoduje obniŝenie kosztów leczenia i skrócenie czasu opracowywania nowych leków. Potencjał rynkowy technologii jest duŝy i ma charakter międzynarodowy z uwagi na wzrost zachorowań na choroby cywilizacyjne i konieczność ich skutecznego leczenia. Aplikacja zaowocuje tworzeniem nowych miejsc pracy dla genetyków, lekarzy specjalistów, biotechnologów oraz w zakresie opracowywania nowych leków w wyspecjalizowanym w tej dziedzinie przemyśle farmaceutycznym. Skrócenie i większa skuteczność terapii wykorzystującej zasady farmakogenomika wpłynie pozytywnie na jakość Ŝycia osób leczonych tą metodą. Leki poprawiające pamięć Leki takie dostarczają mechanizmów likwidacji niedogodności wynikających z utraty pamięci (np. spowodowanej podeszłym wiekiem) lub lecząc bolesne lub niszczące wspomnienia. Leki takie mogłyby mieć zasadniczy wpływ zarówno na zdrowie, jak i strukturę społeczną. Mogą takŝe wpływać na edukację stanowiąc pomoc w obszarach, które wymagają intensywnej nauki pamięciowej. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 18

19 Aplikacja ma wyraźny wpływ na jakość Ŝycia szczególnie osób starszych. Ułatwia dalszą aktywność zawodową, zmniejsza konieczność opieki nad osobami cierpiącymi na osłabienie pamięci, a tym samym obniŝa koszty związane z tymi potrzebami. Występuje pozytywne oddziaływanie na szersze moŝliwości edukacji i kształcenia. Proponowana technologia nie ma bezpośredniego wpływu na środowisko. Prowadzenie badań w tym zakresie powinno przynieść nowe miejsca pracy dla pracowników w obszarze badań i aplikacji farmaceutycznych. Technologia jest powiązana z technologiami skracającymi czas powrotu do zdrowia oraz usprawnieniami procesu leczenia w oparciu o analizę danych. Obok tradycyjnych naturalnych preparatów roślinnych rozwija się rynek farmaceutyków poprawiających ukrwienie i dotlenienie mózgu, a takŝe leków przeciwmiaŝdŝycowych, które równieŝ pozytywnie wpływają na jego pracę. Potencjał rynkowy jest znaczny i obejmuje swym zasięgiem całą populację. Przykładowo pojedynczy lek łagodzący objawy choroby Alzheimera lub demencji starczej moŝe uzyskać wolumen sprzedaŝy powyŝej 1 miliarda dolarów rocznie. Osiągnięcia naukowe i rezultaty badawcze w tej dziedzinie będą mieć charakter uniwersalny do zastosowania na całym świecie. Opracowywanie nowoczesnych preparatów poprawiających pamięć i ich produkcja moŝe stymulować szybkie tworzenie nowych miejsc pracy i zapewnić duŝe przychody ze sprzedaŝy patentów i nowych leków. Bardzo waŝne jest jednak zapewnienie ich dostępności dla wszystkich mieszkańców województwa, którzy ich potrzebują. Monitoring i kontrola stanów chorobowych Stały monitoring oraz kontrola chronicznych stanów chorobowych moŝe uwolnić duŝe grupy ludzi od codziennych restrykcji związanych ze stanem zdrowia. Przykładowo w znaczącym stopniu moŝe zredukować potrzebę pobierania próbek krwi, wykonywania testów laboratoryjnych i dotrzymywania reŝimu przyjmowania leków wpływając na zdrowie i strukturę społeczną. Osobisty monitoring stanów chorobowych optymalizuje dozowanie leków w zwłaszcza w obszarze leczenia chorób przewlekłych, takich jak cukrzyca, padaczka, nadciśnienie i podniesiony poziom cholesterolu. Aplikacja stymuluje rozwój aparatury do szybkiej diagnostyki oraz badania nad urządzeniami i lekami dostosowanymi do precyzyjnego dozowania oraz automatycznego uwalniania leków do organizmów zmienionych chorobowo. Podmiot aplikacji jest interdyscyplinarny. Nowoczesne technologie badawcze mogą być rozwijane i wykorzystywane równolegle w programowaniu leków i preparatów diagnostycznych. Rozwój takich Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 19

20 aplikacji unowocześni i zunifikuje systemy leczenia, co pozwoli na lepsze wykorzystanie środków materialnych i objęcie leczeniem większej niŝ dotąd populacji. Aplikacja wpłynie na unowocześnienie diagnostyki biochemicznej. Aplikacja charakteryzuje się duŝym potencjałem rynkowym. Nasz kraj ma na tym polu znaczne opóźnienie w porównaniu z innymi państwami Unii Europejskiej, a potrzeby społeczne lawinowo rosną. Zamiast kupować gotowe produkty za granicą, moglibyśmy je wytwarzać i wykorzystywać w Polsce, oszczędzając na kosztach zakupu i tworząc nowe miejsca pracy. KaŜdy nowo opracowywany produkt to moŝliwość stworzenia w sektorze badawczym, diagnostycznym, produkcyjnym i handlowym wielu nowych miejsc pracy w województwie opolskim. Aplikacja moŝe korzystnie wpłynąć na środowisko naturalne poprzez minimalizację ilości opakowań handlowych leków i stosowanie do produkcji materiałów biodegradowalnych Monitoring i kontrola stanów chorobowych wpłyną korzystnie na zdrowie mieszkańców województwa i zwiększą społeczną świadomość w zakresie profilaktyki zdrowotnej, a co za tym idzie na poprawę jakości odŝywiania i na ogólną kulturę Ŝycia. Ponadto, poprawie ulegnie wskaźnik aktywności zawodowej w regionie, poprzez włączenie do grupy aktywnej zawodowo osób z przewlekłymi schorzeniami, które przy stałym monitoringu i optymalnym, bezproblemowym dozowaniu leków mogą wykonywać obowiązki pracownicze. Będzie to wpływać korzystnie na zamoŝność obywateli, a takŝe ich zadowolenie z jakości Ŝycia. Dla osób starszych i niepełnosprawnych aplikacja wiąŝe się z poprawą komfortu Ŝycia oraz zwiększenie ich samodzielności, co równocześnie wpłynie na obniŝkę kosztów opieki paliatywnej. Prewencyjne badania genetyczne Prewencyjne badania genetyczne umoŝliwiają, w drodze badań, zdiagnozować czy dana osoba jest bardziej/mniej podatna na określone choroby. Dostarczają zatem informacji medycznej, która moŝe mieć decydujący wpływ na zmianę stylu Ŝycia oraz podjęcie specyficznych działań zaradczych, w tym leczenia prewencyjnego, ograniczających poziom zachorowalności i umieralności na poszczególne choroby tym samym pozytywnie wpływając na ogólny poziom zdrowia społeczeństwa. Najczęściej wykonywane prewencyjne badania genetyczne dotyczą diagnostyki prenatalnej, ryzyka wystąpienia chorób nowotworowych, anemii sierpowatej, cukrzycy, choroby Parkinsona. Technologia powinna być wdraŝana w oparciu o istniejące sieci ogólnych i specjalizowanych genetycznie laboratoriów diagnostycznych, przy czym obecnie znajduje się w początkowej fazie rozwoju. Za wyjątkiem kontrowersyjnej etycznie diagnostyki prenatalnej największe znaczenie mają w onkologii. Obecnie wykryto bardzo wiele zaleŝności pomiędzy mutacjami indywidualnego genomu pacjentów a ryzykiem wystąpienia w przyszłości określonej choroby, jednak tylko niewiele z nich ma Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 20

21 znaczenie praktyczne takie jak np. występowanie polimorfizmu genów BRCA1/BRCA zwiększającego ryzyko wystąpienia raka piersi do ok. 50% w ciągu Ŝycia w porównaniu z ok.10% w pozostałej populacji. Większość udowodnionych zaleŝności zwiększa ryzyko wystąpienia danej choroby o maksymalnie kilkanaście procent. Prewencyjne badania genetyczne wykorzystują technologie biochemiczne, technologie obliczeń wysokiej mocy oraz statystykę medyczną. Bardzo duŝe znaczenie w prewencyjnych badaniach genetycznych ma postępujący spadek kosztów sekwencjonowania genów. Masowe badanie genomów ułatwia późniejsze ich powiązanie z występowaniem predyspozycji do chorób, co pozwoli na znaczne rozwinięcie i uszczegółowienie praktycznych wniosków z badań. Mają pozytywny wpływ zwłaszcza na sytuację osób starszych. Rozwój leków z wykorzystaniem danych skriningowych Usprawnione, komputerowe metody, które pozwalają na ocenę w czasie rzeczywistym, duŝych ilości farmakologicznych i klinicznych danych naukowych z procesu badawczego i praktyki klinicznej pozwolą badać duŝe ilości molekuł, by dokonać wyboru pomiędzy róŝnymi projektami nowych leków we wczesnej fazie rozwoju Technologia rozwoju leków, z wykorzystaniem analizy komputerowej wyników badań farmakologicznych, wpływa pozytywnie na sektor zdrowia publicznego oraz edukację medyczną. Jest mocno powiązana z technologiami projektowania leków in silico, diagnostyką, obliczeniami wysokiej mocy, statystyką farmaceutyczną i medyczną, jak równieŝ po części z przygotowaniem genetycznie zmodyfikowanych zwierząt do badań laboratoryjnych. Przy załoŝeniu, Ŝe na Opolszczyźnie rozwinie się silny innowacyjny sektor farmaceutyczny, zaistnieje duŝa potrzeba analizy ogromnej ilości danych zbieranych w procesie opracowania leków i w praktyce klinicznej. KaŜda nowa cząsteczka musi być zbadana pod kątem działań zaplanowanych oraz niepoŝądanych. W związku z tym, Ŝe działania niepoŝądane mogą dotyczyć w zasadzie wszystkich elementów organizmu, dane o tych interakcjach są bardzo obszerne. Pojawia się konieczność przechowywania zarówno danych liczbowych, jak i obrazów (np. widma, zdjęcia rentgenowskie, raporty z nekropsji, itp.). Usługi w zakresie projektowania baz danych do skriningu, budowy oprogramowania i obliczeń mogą stać się znaczącym elementem oferty sektora informatycznego i farmaceutycznego regionu. Mają równieŝ pozytywny wpływ na sektor outsourcingu procesów biznesowych ze względu na daleko posunięte moŝliwości współpracy z duŝymi klientami w zakresie cyfryzacji danych analogowych dostępnych w heterogenicznej formie. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 21

22 Technologia ma duŝe znaczenie w procesie kształcenia i pośredni pozytywny wpływ na poprawę poziomu ochrony zdrowia. Sztuczne mięśnie i tkanki Opracowanie i wytworzenie sztucznych mięśni i tkanek na poziomie molekularnym oraz metod ich produkcji moŝe wpłynąć pozytywnie na stan zdrowia, dzięki naprawieniu i zastąpieniu uszkodzonych lub słabo funkcjonujących organów. Technologia ta ma duŝe perspektywy rozwojowe z uwagi na potrzeby zastąpienia tkanek, które starzeją się szybciej od innych, w sytuacji wydłuŝania się długości Ŝycia człowieka. Jest równieŝ niezbędna dla osób poszkodowanych w wypadkach i działaniach wojennych (leczenie rannych Ŝołnierzy). Szczególnymi cechami sztucznych mięśni moŝe być ich znacznie większa siła w porównaniu z naturalnymi. Wśród ich przewidywanych zastosowań wymienia się sztuczne kończyny, brailowskie wyświetlacze dla niewidomych, zmieniające ukształtowanie powłoki dla pojazdów latających i pływających, jak równieŝ wspomagające siłę człowieka kombinezony i eksoszkielety dla straŝaków, astronautów czy teŝ Ŝołnierzy. Wprowadzenie technologii umoŝliwi takŝe zmniejszenie kosztów leczenia osób poszkodowanych w wypadkach oraz przywrócenie ich do pełnej sprawności i powrót do pracy. Technologia ma zdecydowanie pozytywny wpływ na jakość Ŝycia osób niepełnosprawnych i starszych oraz sferę psychiki osób, które potrzebują nowych sztucznych mięśni lub tkanek. Technologia sztucznych mięśni i tkanek wchodzi w ścisłą interakcję z technologiami związanymi z wytwarzaniem tworzyw sztucznych, inŝynierią tkankową, rozwojem technik komputerowych oraz bioinŝynierią. Ma ogromny potencjał rynkowy bez względu na obszar geograficzny. Szybkie próbki do wykrywania specyficznych substancji biologicznych Technologia obejmująca urządzenia i materiały umoŝliwiające przeprowadzanie równocześnie szybkich testów na obecność/brak obecności pewnych biologicznych substancji. Dzięki tej technologii słuŝby sanitarne zyskają pomoc w bezzwłocznej identyfikacji zagroŝeń epidemiologicznych, co przyczyni się do skuteczniejszego przeciwdziałania rozprzestrzenianiu się chorób, w tym takŝe ułatwi reakcję na uŝycie broni biologicznej (np. przez terrorystów). Technologia mogłaby takŝe znacząco usprawnić rezultaty terapii oraz zwiększyć uŝycie właściwych lekarstw celem ograniczenia rozprzestrzeniania się odporności czynników chorobotwórczych na leczenie. Ponadto technologia umoŝliwiłaby identyfikację patogenów w środowisku naturalnym, co byłoby wykorzystane zarówno przez wojsko, jak i instytucje cywilne. Rozwój tej technologii będzie miał pozytywny wpływ na gospodarkę poprzez dostarczenie środków do zapewnienia bezpiecznego przemieszczania się ludzi i materiałów. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 22

23 Aplikacja ma pozytywny wpływ na B+R, z uwagi na związek z rozwojem technik biotechnologicznych, (np. sekwencjonowanie białek i genów, opracowanie róŝnego rodzaju prostszych biomarkerów). Pozwala równieŝ na rozwinięcie aplikacji związanych z właściwą reakcją na występowanie określonej substancji, np. zastosowanie odpowiedniego antybiotyku, odkaŝenie pomieszczenia bądź wycofanie partii Ŝywności z obrotu. Największy potencjał rynkowy tej technologii wiąŝe się aktualnie zwłaszcza z zagroŝeniami ze strony broni biologicznej w działaniach militarnych i bioterroryzmem oraz z diagnostyką medyczną i ochroną środowiska. Aplikacja ma znaczący pozytywny wpływ na środowisko naturalne, zdrowie oraz bezpieczeństwo Ŝywności dzięki sprawnemu wykrywaniu oraz identyfikacji masowych i jednostkowych zagroŝeń niezwłocznie po ich pojawieniu się. Dalsze prace studyjne powinny skupić się na zastosowaniu technologii w regionie w kontekście diagnostyki medycznej (np. zamiast powszechnie stosowanych czasochłonnych tradycyjnych metod mikrobiologicznych) i ochrony środowiska (np. w celu monitorowania czystości wody w rzekach i wodociągach). Tanie implanty mózgowe Implanty chipowe mogą mieć ogromny wpływ na zdrowie i strukturę społeczną, dzięki zapewnieniu nowych opcji powrotu do społeczeństwa niepełnosprawnych pacjentów. Dysfunkcje narządowe mają w wielu przypadkach podłoŝe neurologiczne. Stymulacja neuroprzekaźnikowa moŝe te braki zniwelować poprzez uaktywnienie tkanek i komórek do wykonywania określonych zadań. Wszczepialne do mózgu chipy komputerowe mogą zastąpić wyłączone przez chorobę wewnętrzne regulatory czynności Ŝyciowych dotyczy to zarówno pacjentów z problemami sensorycznymi (np. wzrok), jak i chorych na schorzenia neurologiczne (np. choroba Parkinsona, padaczka). Implanty mózgowe w oczywisty sposób wpłyną na poprawę jakości Ŝycia osób niepełnosprawnych, umoŝliwiając im samodzielną egzystencję, podjęcie pracy zawodowej i korzystanie w pełni z dóbr kultury kształcenia i edukacji. Aplikacja ta wymaga rozwoju i ścisłej współpracy naukowców z wielu dziedzin (tj. medycyna ogólna, neurochirurgia, anatomia, biologia, inŝynieria materiałowa, informatyka, nanotechnologia i biotechnologia). Technologia ta moŝe przyczynić się do rozwoju nowych branŝy przemysłu, zarówno jeśli chodzi o leczenie, jak i projektowanie oraz produkcję. MoŜliwe jest takŝe jej wykorzystanie w sektorze obronnym. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 23

24 Zastosowanie na szerszą skalę analizowanych metod leczenia w wytypowanych na Opolszczyźnie wiodących klinikach spowoduje zmniejszenie liczby osób niepełnosprawnych oraz podniesienie prestiŝu i renomy lokalnych ośrodków medycznych w skali światowej. MoŜe się to przełoŝyć na wysokodochodowe, płatne operacje dla pacjentów krajowych i zagranicznych w szpitalach regionu. Zwiększenie ilości operacji i długofalowe monitorowanie pacjentów z implantami będzie wymagać stworzenia nowych miejsc pracy w sektorach ultranowoczesnych technologii i w opiece zdrowotnej. Stosowanie tej technologii powinno uwzględniać aspekty etyczne, gdyŝ dla przykładu implanty mózgowe stosowane w chorobie Parkinsona mają efekty uboczne, np. apatię i zaburzenie procesu myślenia. Istnieje równieŝ obawa, Ŝe zaawansowane implanty mózgowe mogą być stosowane do sterowania zachowaniem człowieka. Technologie skracające czas powrotu do zdrowia Zdolność szybszego powrotu do zdrowia umoŝliwia osobom niepełnosprawnym odegranie aktywnej i produktywnej roli w społeczeństwie, jednocześnie korzystnie wpływając na poziom zdrowotny, strukturę społeczną i rozwój ekonomiczny. Technologia ta, wykorzystując zaawansowane urządzenia protetyczne (np. dźwiękowy konwerter obrazów dla niewidomych) lub urządzenia bezpośrednio współdziałające z systemem nerwowym, słuŝy poprawie kondycji fizycznej lub sprawności mentalnej po urazach chorobach, zawałach oraz wylewach. Aplikacja ma duŝy wpływ na rozwój badań naukowych w zakresie nowych materiałów biotechnologicznych (np. pozwalających na wszczepiane ich do organizmów ludzkich w miejsce tkanek uszkodzonych), a kierunki badań wyznaczają zapotrzebowanie na materiały biologiczne, chemiczne, mikroprocesory i oprogramowanie do inteligentnych rejestratorów czy teŝ przetwarzaczy impulsów i stymulatorów. Zapotrzebowanie społeczne na rozwój technologii skracających czas powrotu do zdrowia wynika z dąŝeń pacjentów do poprawy komfortu i jakości Ŝycia (powrót do pracy, moŝliwość korzystania z aktywnego wypoczynku i realizacji Ŝyciowych zadań), jak równieŝ z powodów makroekonomicznych (aktywizacja zawodowa większej grupy ludzi). Potencjał rynkowy jest uzaleŝniony od doinwestowania badań, tak aby gotowe produkty były konkurencyjne globalnie pod względem nowoczesności, niezawodności i kosztów jednostkowych. DuŜe zaplecze naukowe i badawcze w ośrodkach opolskich będzie sprzyjać dynamicznemu rozwojowi aplikacji i kreowaniu nowych miejsc pracy. Technologia ta jest interdyscyplinarna, stąd teŝ nauki medyczne muszą rozwijać się we współpracy z biotechnologią, inŝynierią genetyczną i informatyką. Rozwój badań w tej dziedzinie podniesie poziom Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 24

25 kształcenia w uczelniach i ośrodkach badawczych regionu. Rozwój aplikacji rozszerzy szeroko rozumianą współpracę naukową i technologiczną z wiodącymi ośrodkami na świecie. Rozwój nowoczesnej nauki i techniki we wdraŝaniu tej aplikacji wpłynie na zrównowaŝony rozwój regionalny. Opracowanie i wdroŝenie ultranowoczesnych technologii protetycznych daje moŝliwość pozyskania kontrahentów na całym świecie poprzez globalną dystrybucję światowych koncernów medycznych. Nowoczesne technologie produkcji zaawansowanych urządzeń protetycznych ograniczą zuŝycie tradycyjnych surowców i zmniejszą ilość odpadów. Aplikacja ma pozytywny wpływ na obszar kultury, edukacji i kształcenia, poniewaŝ zwiększa i otwiera dostępność do tych dziedzin Ŝycia dla osób, które z uwagi na braki i dysfunkcje narządowe nie biorą aktualnie w nich udziału. Terapia genowa Obecnie szczególnie obiecujące jest wykorzystanie terapii genowych (polegających na manipulacji lub zmianie materiału genetycznego pacjenta) w zakresie leczenia chorób nowotworowych zwłaszcza tych, w odniesieniu do których inne terapie zawiodły oraz chorób o znanym podłoŝu genetycznym, (np. mukowiscydoza, dystrofia mięśniowa). Znane jest równieŝ wykorzystanie terapii genowej w leczeniu chorób wzroku. Technologia wykorzystuje równocześnie inne aplikacje (badania genetyczne i leki dopasowane genetycznie). Wprowadzenie terapii genowej do praktyki związane jest z wieloma badaniami niezbędnymi przed podjęciem leczenia. Wątpliwości natury etycznej uniemoŝliwiają stosowania terapii w kaŝdym moŝliwym przypadku. Ponadto istnieją liczne ryzyka powikłań zwłaszcza te związane z zakaŝeniami wirusowymi dotyczące stosowania starszych rodzajów wektorów (nośników) nowych genów. Powodują one, Ŝe terapia genowa obecnie nie spełnia olbrzymich oczekiwań pokładanych w niej jeszcze dziesięć lat temu. Jako najbardziej zindywidualizowana terapia stosowana jest głównie w krajach o wysokim dochodzie per capita. Nowe metody wykorzystanie transferu genów w terapii za pomocą komórek macierzystych mogą być podstawą do zapewnienia przywództwa naukowo-badawczego. Barierami technologicznymi są głównie transfery genów, które ograniczają ekspresję i efekt terapeutyczny. Potencjał rynkowy jest duŝy ze względu na ograniczone moŝliwości tradycyjnych metod terapeutycznych. Z kolei zmniejszenie kosztów leczenia chorób przewlekłych pozytywnie wpłynie na jakość Ŝycia. Uprawy modyfikowane genetycznie Uprawy tego typu opierają się na umiejętności genetycznej ich modyfikacji celem poprawy wartości odŝywczej pokarmu (np. w drodze dodania witamin, mikrosubstancji odŝywczych), zwiększenia Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 25

26 produkcji (np. dostosowywanie upraw do warunków lokalnych) oraz zmniejszenia zuŝycia pestycydów (np. zwiększenie odporności na szkodniki). To zastosowanie wpływa bezpośrednio na globalny problem zdrowia, tj. niedoŝywienia (będących jednym z wiodących czynników odpowiedzialnych za śmiertelność noworodków) poprzez dostarczenie bogatszego poŝywienia. Dodatkowo, pozwala oszczędzać naturalne surowce uŝywane w sektorze rolniczym, zwiększa wydajność i ogranicza źródła zanieczyszczenia. Wpływa takŝe pozytywnie na jakość wody, gleby, zmniejszenie zuŝycia energii oraz ogólnego stanu środowiska. W zaleŝności od kosztów i dostępności nasion modyfikowanych genetycznie, moŝe mieć takŝe wpływ na rozwój ekonomiczny umoŝliwienie poprawy ekonomiki lokalnego rolnictwa. Szacuje się, Ŝe do 2020 roku zaistnieje moŝliwość modyfikacji genetycznej głównych zasobów Ŝywności tak, by zapewnić ich większą odporność na degradację środowiska naturalnego, odstraszać szkodniki bez uŝywania szkodliwych dla środowiska naturalnego pestycydów i poprawić wartości odŝywcze. Aktualnie w niektórych krajach rozwiniętych istnieje znaczny sprzeciw wobec Ŝywności modyfikowanej genetycznie trwa takŝe debata dotycząca potencjalnego negatywnego wpływu na rolnictwo i środowisko naturalne. Prowadzony monitoring bezpieczeństwa genetycznie modyfikowanej Ŝywności wskazuje na moŝliwość wprowadzenia niezamierzonych zmian składu Ŝywności modyfikowanej genetycznie. Proponowana technologia niweluje bariery technologiczne związane z ograniczeniami dotyczącymi warunków klimatycznych uprawy roślin. Występuje tutaj ścisła interakcja z innymi technologiami takimi, jak inŝynieria genetyczna, system kontroli przepływu produktów, produkcja ekologiczna oraz szybkie próbki do wykrywania specyficznych substancji biologicznych. Zmniejszenie kosztów jest moŝliwe ze względu na szanse zwiększenia wydajności przy zachowaniu tego samego lub zmniejszonego obszaru upraw, zmniejszeniu kosztów herbicydów i pestycydów, jak równieŝ czasu pracy ludzi i urządzeń. Rozszerzenie prac w tej dziedzinie moŝe przynieść powstanie nowych miejsc pracy w ośrodkach badawczych. W wyniku stosowania upraw modyfikowanych genetycznie powinno zmniejszyć się stosowanie szkodliwych środków ochronnych, co ma duŝe znaczenie dla ochrony środowiska. Zwiększenie wartości odŝywczej Ŝywności produkowanej na bazie GMC pozwoli na dostosowanie ilości upraw do potrzeb i moŝliwości zróŝnicowanych obszarów występujących w konkretnych warunkach. Potencjał rynkowy tej technologii uzaleŝniony jest w duŝym stopniu od sytuacji w sferze legislacji oraz oczekiwań społecznych w określonym makroregionie. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 26

27 Usprawnienie procesu leczenia w oparciu o analizę danych Ulepszona terapia medyczna w oparciu o analizę danych dotyczących indywidualnych pacjentów i stanu chorób wpłynie pozytywnie zarówno na zdrowie pacjentów, jak i edukację specjalistów nauk medycznych. Nowoczesne systemy zarządzania leczeniem w oparciu o analizę danych są waŝnym i koniecznym warunkiem poprawy opieki medycznej w skali globalnej i indywidualnej. Internetowe rozwiązania systemowe monitoringu przebiegu wybranych chorób przy równoczesnym utworzeniu sieci ośrodków referencyjnych zapewnią ciągłość fachowej opieki nad przewlekle i cięŝko chorymi pacjentami. Do systemu mogą być włączeni pacjenci cierpiący np. na schorzenia kardiologiczne, na astmę oskrzelową czy diabetycy. Indywidualny dostęp (Internet, telefon komórkowy) pacjenta do systemu umoŝliwi szybkie i precyzyjne przekazanie wyników samodzielnych pomiarów, obserwacji w dłuŝszych okresach do prowadzącego lekarza opieki podstawowej lub specjalistycznej. Fizyczna obecność pacjenta w gabinecie lekarskim jest wymagana tylko okresowo. Natomiast w zaostrzonych stanach chorobowych skraca się do minimum czas uzyskania porady, co w krytycznych przypadkach moŝe uratować Ŝycie pacjenta. Zastosowanie narzędzi teleinformatycznych zmniejszy koszty transportu chorych oraz ograniczy liczbę standardowych wizyt kontrolnych u specjalistów, skróci takŝe czas analizy wyników samoobserwacji pacjentów, gdyŝ większość danych analizuje oprogramowanie komputerowe systemu. Opracowanie systemów informatycznych, oprogramowania monitoringu, systemu analizy duŝej ilości danych, diagnostyka na podstawie badań statystycznych i zwrotne poradnictwo wymagają ścisłej współpracy, zwłaszcza na etapie projektowym róŝnych dziedzin naukowych m.in. w zakresie informatyki,statystyki i medycyny. Rozszerzenie systemu na większą populację chorych oraz grupę placówek medycznych uzasadnia prowadzenie dalszych prac badawczych, gdyŝ zmniejszy to indywidualne koszty leczenia. Metody opracowane na Opolszczyźnie mogą być z powodzeniem stosowane w całym kraju i za granicą stanowiąc wymierne źródło przychodów ze sprzedaŝy gotowych opatentowanych systemów. Opracowywanie i wdraŝanie aplikacji umoŝliwi stworzenie nowych miejsc pracy w regionie. Aplikacja moŝe wpłynąć korzystnie na gospodarkę z uwagi na duŝy potencjał rynkowy. Opieką systemową w ośrodkach referencyjnych z województwa opolskiego mogą być objęci pacjenci z większych obszarów administracyjnych, a nawet z całej Polski, poniewaŝ system rejestracji chorych, gromadzenia danych z monitoringu objawów chorobowych pacjentów i konsultacje z wykorzystaniem Internetu nie wymagają budowania kosztownej infrastruktury medycznej. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 27

28 Aplikacja ma korzystny wpływ na środowisko naturalne i zmniejszenie ilości odpadów, poniewaŝ prowadzi do ograniczenia ilości przychodni, papierowej dokumentacji i transportu chorych, co bezpośrednio przekłada się na znaczne zmniejszenie kosztów leczenia. Włączenie chorych w proces leczenia poprzez zaangaŝowanie ich w prowadzenie systematycznej samoobserwacji i rejestrowania oraz raportowania przez Internet wyników badań ma pozytywny wpływ na podniesienie stanu wiedzy o swojej chorobie, mobilizuje ich do prowadzenia zdrowego stylu Ŝycia oraz stosowania zalecanej, zdrowej diety. Ludzie niepełnosprawni i starsi ograniczą częste, uciąŝliwe podróŝe do lekarzy specjalistów i oczekiwanie na wizytę w długich kolejkach, co poprawi komfort ich Ŝycia. Bezpieczny wideomonitoring Istotą technologii jest połączenie sprzęŝenia istniejącego systemu monitorowania wideo i jego rozbudowy do odpowiedniej skali, pozwalającym zarazem na zachowanie prawa obywatela do wolności i zabezpieczającym przed naduŝywaniem informacji. Z punktu widzenia technicznego, wymaga to stosowania kompatybilnych układów rejestracji i obróbki danych oraz ich sprzęŝenia. Jest to przedsięwzięcie trudne organizacyjnie oraz potencjalnie bardzo kosztowne, gdyŝ wymaga ścisłej współpracy wielu podmiotów z róŝnych sektorów. Ponadto, aby uzyskać odpowiednie efekty stosowania systemu musi mieć on odpowiedni rozmiar i konstrukcję, natomiast z punktu widzenia prawnego konieczne jest opracowania precyzyjnych i społecznie akceptowanych zasad korzystania z wideomonitoringu. Mimo, Ŝe zalety wprowadzenia systemu dla bezpieczeństwa społecznego i obronności państwa nie podlegają dyskusji, nie ma ani społecznych, ani prywatnych inicjatyw zmierzających do jego utworzenia. Istnieje niezbyt rozbudowany i rozproszony monitoring w sektorze prywatnym oraz mało rozwinięty monitoring w sektorze publicznym (o charakterze biernym, tj. nagrywanie bez ciągłej obserwacji miejsc monitorowanych przez odpowiednie słuŝby). Prowadzenie ciągłego monitoringu jest kosztownym i trudnym przedsięwzięciem (jedna osoba moŝe obserwować najwyŝej 4 monitory przez 4 godziny). Filtry i katalizatory do oczyszczania wody Technologia tra obejmująca urządzenia i/lub ich elementy, przeznaczone do wysokowydajnego usuwania z wody zanieczyszczeń (filtrowanie, oczyszczanie, odkaŝanie) słuŝy dwóm głównym celom: a) obniŝeniu zanieczyszczenia środowiska, poprzez wzrost czystości odprowadzanej w formie ścieków zuŝytej wody jego znaczenie będzie rosło w kolejnych latach aktualnie jest ono szczególnie istotne w obszarach, w których brakuje systemu odprowadzania ścieków wodnych do oczyszczalni ścieków lub w sytuacji, gdy zuŝyta woda zawiera niestandardowe zanieczyszczenia; Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 28

29 b) obniŝaniu zuŝycia wody, w szczególności pitnej, poprzez poszerzenie moŝliwości tworzenia zamkniętych obiegów wodnych z wielokrotnym wykorzystaniem wody jego realizacja zakłada upowszechnienie wykorzystywania zamkniętych obiegów wody w róŝnej skali, od jednostkowych gospodarstw domowych, poprzez ich większe skupiska, po przedsiębiorstwa produkcyjne i rolne (powinien nastąpić wzrost zastosowania zamkniętych obiegów dla wody nie przeznaczonej do picia przez ludzi). Rozwój technologii połączony ze wzrostem jej wykorzystania prowadzić będzie w skali makro do bardzo korzystnych efektów środowiskowych związanych z w/w celami. Technologia ta przyczynia się do poprawy bezpieczeństwa w kontekście zagroŝeń skaŝeniami biologicznymi i chemicznymi. MoŜe znaleźć szerokie zastosowanie w konkretnych typach przedsiębiorstw (np. w obszarze produkcji rolnej). Rynek jest aktualnie raczej rozproszony, a technologia naleŝy do grupy intensywnie rozwijających się i opartych na znacznym zaangaŝowaniu sektora B+R. Przy czym rozwój nanotechnologii pozwala przewidywać, Ŝe do 2020 roku będzie moŝliwe wyprodukowanie filtrów i katalizatorów o skutecznym selektywnym działaniu chemicznym/biologicznym oddzielającym i neutralizującym patogeny oraz substancje chemiczne, takŝe dzięki specjalnej strukturze (porowatość). Województwo opolskie ma bardzo dobrze rozwinięty sektor B+R, odpowiadający potrzebom tej technologii (środowisko naukowe chemików oraz specjalistów w dziedzinie inŝynierii materiałowej na uczelniach). NaleŜy oczekiwać wzrostu zainteresowania w regionie zastosowaniem technologią, z powodu coraz powaŝniejszego zagroŝenia jego części brakiem bieŝącej wody. Technologia jest zatem waŝną społecznie. W kolejnym etapie, naleŝy dokonać oceny sytuacji rynkowej związanej z inwentaryzacją moŝliwości, a następnie precyzyjnego określenia strategii. Komputery wkomponowane w ubranie lub inne przedmioty zdatne do noszenia Zminiaturyzowane komputery, moŝliwe do umieszczenia w elementach ubrania lub w noszonych przedmiotach codziennego uŝytku, mogą znaleźć zastosowanie w dwóch podstawowych obszarach: a) medycyny do monitorowania wskaźników określających stan zdrowia (efekt poprawa efektywności ochrony zdrowia); b) ICT do szeroko rozumianej komunikacji (odbiór i przekazywanie informacji, nauka), jak równieŝ do celów militarnych, związanych z wykrywaniem zagroŝeń biologicznych i chemicznych. Integracja urządzeń mikroprocesorowych i minikomputerów z elementami ubioru wymaga nowej jakości w uŝywaniu osobistych urządzeń elektronicznych oraz w sposobie ubierania się. Rozwój tej technologii jest moŝliwy w przypadku dostępności kadry o odpowiednich kwalifikacjach, firm działających na polu nowoczesnych technik komputerowych i sensorów opartych o osiągnięcia Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 29

30 współczesnej inŝynierii materiałowej (nanowłókna, mikro- i nanosensory). W kontekście technologii materiałowych moŝe okazać się, Ŝe na konkurencyjnym rynku lepszym miejscem będzie obróbka wykańczająca poszczególne komponenty i nadająca im finalne, poŝądane własności (np. poprzez nanoszenie warstw) niŝ produkcja kompletnych materiałów dystans dzielący Polskę do krajów wiodących na rynku produkcji materiałów jest nadal duŝy. Kluczowym zadaniem jest zatem integracja celowa producentów materiałów ze środowiskami opracowującymi w/w technologie w celu określenia wspólnego profilu zainteresowania i zaplanowania oraz podjęcia dalszych działań. Województwo opolskie dysponuje potencjałem zarówno naukowym (informatyka stosowana, chemia i inŝynieria materiałowa), jak i sektorem przedsiębiorstw, stwarzającym szansę rozwoju technologii w odpowiednio duŝej skali. RóŜne sektory podejmują działania na mniejszą skalę, jednak podstawową barierą w upowszechnieniu tej technologii będzie uzyskanie odpowiedniego poziomu zdolności obliczeniowej, co stanowi tak powaŝne wyzwanie, Ŝe w skali światowej nie ma w tej materii jednoznacznie pozytywnych prognoz w perspektywie do 2020 roku. Zatem technologia ta naleŝy nadal do grupy wyprzedzających. Wykorzystanie nanotechnologii w róŝnorakich zastosowaniach militarnych Transfer osiągnięć w dziedzinie nanotechnologii do zastosowań militarnych powinien znacznie wpłynąć na zmianę natury wojny i działań wojennych. Obszar tematyczny jest niezwykle rozległy. Obejmuje aspekty z zakresu medycyny, telekomunikacji, transportu, energetyki i innych dziedzin, a takŝe bezpośrednio dotyczy budowy i konstrukcji broni, w tym masowego raŝenia czy materiałów wybuchowych, jej miniaturyzacji i przenoszenia, technik ukrywania obecności i unikania wykrywania obiektów przez odpowiedni sprzęt. Podobnie jak w przeszłości to potrzeby militarne stymulują rozwój róŝnych technologii oraz rynku pracy (efekt społeczny). W skali województwa opolskiego bardzo wskazanym jest uczestniczenie w rozwoju nanotechnologii i z tego punktu widzenia naleŝałoby rozwaŝyć zaangaŝowanie się w działania ukierunkowane na zastosowania militarne. Instytucje naukowe regionu mają stosowny potencjał, by zaangaŝować się w projekty z tej dziedziny. Produkcja ekologiczna Jest to typowo horyzontalna i rozległa tematycznie technologia, mająca odniesienie do wielu obszarów technologicznych, a takŝe rodzajów przemysłu (np. petrochemicznego, energetycznego, motoryzacyjnego, chemicznego). Jej celem jest modyfikacja procesów produkcji umoŝliwiających stopniową eliminację lub redukcję emisji do otoczenia odpadów oraz szkodliwych i toksycznych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 30

31 substancji ( brudne technologie i brudnych, tj. nieprzerobione i/lub zawierające zanieczyszczenia surowce/materiały). Stanowi aktualnie stopniowo zyskujące na znaczeniu uzupełnienie technologii usuwających zanieczyszczenia, a w perspektywie dłuŝszej, będzie technologią dominującą o zasięgu ogólnoświatowym. Z punktu widzenia zarządzających (od państw po gminy) rozwój tego obszaru technologii zmniejszy szybko wzrastające obciąŝenia związane z usuwaniem odpadów i emitowanych szkodliwych substancji. Przyczyni się równieŝ do poprawy zdrowia w objętych jego efektami obszarach oraz do wzrostu wydajności w gospodarowaniu energią i wodą, jak równieŝ wykorzystywaniu/zagospodarowaniu terenów. Polska, a zatem i Opolszczyzna, uznawana za obszar rozwijający się gospodarczo, wchodzący do globalnej konkurencji, ma według prognoz światowych- mniejsze szanse na udźwignięcie wysokich kosztów szerokiego podejścia do tej technologii, jednak w krótkiej perspektywie zagroŝeniem są bardzo wysokie kary za zanieczyszczanie środowiska. Stąd teŝ waŝnym jest determinacja w skali regionalnej w korzystaniu ze źródeł zewnętrznych (PO Infrastruktura i Środowisko, PO Innowacyjna Gospodarka), pozwalających na zwiększenie znajdujących się w dyspozycji środków. Konieczna jest ścisła współpraca władz regionalnych, lokalnych i sektora przedsiębiorstw z sektorem B+R, aby móc korzystać z rodzimych technologii, wspierających własny rynek pracy. Skala problemu jest ponadregionalna/ponadpaństwowa. NaleŜy się liczyć jednak z tym, Ŝe tylko nieliczne rozwiązania mogą znaleźć odbiorców poza Polską. NaleŜy zatem ukierunkować współpracę międzysektorową na właściwy wybór rozwiązań z uwagi na czynnik kosztowy (nie zaniedbując przy tym innych). Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 31

32 Tkaniny inteligentne Technologia o szerokim potencjalnym zastosowaniu zarówno cywilnym, jak i militarnym, wykorzystująca tkaniny z wbudowanymi sensorami (słuŝące jako ubrania, dywany, tapicerka) do monitorowania otoczenia, tj. odbierania i przekazywania informacji i sygnałów, oraz działania na odległość (np. do sterowania urządzeniami). Przykładem zastosowania technologii jest kamizelka monitorująca stan zdrowia lub wykorzystanie tkanin inteligentnych do produkcji ubiorów specjalistycznych dla osób naraŝonych na szczególne zagroŝenia (np. zagubienie). Stosowane w tkaninach inteligentnych sensory (włókna, nanomateriały, warstwy i powłoki) o wymiarach w skali mikro, submikro i nano mogą być stymulowane zjawiskami elektrycznymi, termicznymi, optycznymi, magnetycznymi i mechanicznymi. Z tego względu naleŝy uznać tę technologię za interdyscyplinarną, przy czym wiodąca rolę ma w tym przypadku inŝynieria materiałowa. Tkaniny dostępne aktualnie na rynku są najczęściej materiałami wyjściowymi do otrzymania inteligentnego produktu. Niemniej jednak sytuacja ta moŝe ulec zmianie w wyniku nawiązania współpracy pomiędzy producentami tkanin oraz czujników z oprzyrządowaniem. Aplikacja tej technologii miałaby korzystny wpływ na bezpieczeństwo i zdrowie mieszkańców Opolszczyzny i odwiedzających ją turystów. Tkaniny odporne Tkaniny wykonane w sposób uniemoŝliwiający przyczepianie się róŝnego rodzaju i pochodzenia zanieczyszczeń (np. brudu, patogenów, owadów). Tkaniny odporne mogą znaleźć zastosowanie w odkaŝaniu Ŝywności, źródeł wody, czy teŝ zapobieganiu rozpowszechniania się zaraźliwych chorób podczas pandemii bądź na terenach naraŝonych na niehigieniczne warunki Ŝycia/pracy. Technologia produkcji tkanin opiera się na odpowiedniej modyfikacji tkaniny lub jej powierzchni. Wykorzystanie tkanin odpornych na Opolszczyźnie moŝe mieć charakter okresowy lub lokalny, zwłaszcza podczas wzmoŝonej aktywności owadów bądź podczas zagroŝeń epidemią. Aktualnie nie moŝna jednak ocenić technologii jako wiodącej z punktu widzenia podjęcia inwestycji z uwagi na brak odpowiednich danych dotyczących pojemności rynku i obecnej sytuacji na nim. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 32

33 Zaawansowane metody diagnostyki i chirurgii Diagnostyka i nowoczesna chirurgia to intensywnie rozwijające się dziedziny medycyny. Zastosowanie znajdują urządzenia, materiały oraz metody diagnostyczne pozwalające na poprawę precyzji diagnozowania, wzrost dokładności i skuteczności zabiegów chirurgicznych przy równoczesnym zmniejszeniu stopnia inwazyjności i skróceniu czasu rekonwalescencji. Diagnostyka wykorzystująca produkty z obszarów nanotechnologii i biotechnologii jest waŝną częścią procesu terapii chorobowej (np. nowotworowej, kardiologicznej). Istotą nowoczesnego podejścia jest równieŝ stosowanie lokalnie działających środków (np. nanomarkery kontrastu, magnetyczne nanocząstki z powłoką z analizatora DNA identyfikujące chore komórki). Rozwojowi ulega takŝe sposób wykonywania zabiegów chirurgicznych tj. przy uŝyciu specjalnych miniaturowych instrumentów chirurgicznych (skala mikro, submikro, w przyszłości równieŝ nano) i zaawansowanych metod obserwacji ich przemieszczania i działania w organizmie. Co więcej, coraz większego znaczenia nabiera stosowanie specjalnych, biozgodnych substancji i materiałów (np. jako implantów i zewnętrznych/wewnętrznych środków opatrunkowych). NaleŜy podkreślić, iŝ jest to typowo interdyscyplinarny obszar, bazujący na najnowocześniejszym i najbardziej dynamicznie rozwijającym się kierunku technologicznym, stąd teŝ do roku 2020 naleŝy spodziewać się w nim duŝego postępu. Zastosowanie zaawansowanych metod diagnostyki i chirurgii w dłuŝszej perspektywie czasowej prowadzi do zmniejszenia kosztów leczenia oraz do zwiększenia jego skuteczności (efekt społeczny), tym samym wywierając pozytywny efekt na gospodarkę (tj. zwiększenie efektywnego czasu pracy). Rozwój technologii ma charakter globalny, przy czym województwo opolskie ma dobry potencjał (specjaliści z dziedzin biotechnologii, biochemii, inŝynierii materiałowej), którego wykorzystanie moŝe doprowadzić do znalezienia się w grupie liderów w pewnych niszach tego szerokiego obszaru. Anonimizacja danych Proces anonimizacji danych sprowadza się do usunięcia bądź zniszczenia selektywnie wybranych informacji w sposób uniemoŝliwiający identyfikację osoby/instytucji, której dane dotyczą lub z której pochodzą. Proces ten moŝe mieć charakter odwracalny (wykorzystuje się w tym przypadku techniki kryptograficzne) lub nie odwracalny. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 33

34 Anonimizacja danych ma bardzo waŝne znaczenie dla zgodnego z prawem przetwarzania danych ekonomicznych, giełdowych, bankowych i medycznych wykorzystywanych m.in. w badaniach statystycznych, epidemiologicznych oraz rynkowych. Aplikacja ta umoŝliwia bowiem rozszerzenie badań prowadzonych, np. w medycynie i ekonomii. Trudno dokonać oceny potencjału rynkowego tej technologii, niemniej jednak naleŝy przypuszczać, Ŝe np. kompleksowe badania zachowań rynkowych mogą odgrywać bardzo waŝną rolę w przypadku odpowiedniego planowania produkcji, tworzenia oferty rynkowej, czy teŝ ustalania charakteru i profilu świadczonych usług. Technologia ta ma zatem pośredni wpływ na strategiczne decyzje gospodarcze i rynkowe, w tym stworzenie nowych miejsc pracy. Rozwój technologii anonimizacji danych nie wymaga wysokich nakładów finansowych jest to zagadnienie bardziej prawne niŝ technologiczne, stąd teŝ jej wdroŝenie wiąŝe się w głównej mierze z odpowiednimi uregulowaniami prawnymi. Obserwując działalność firm wysokiej technologii (np. Google, e-bay) naleŝy przypuszczać iŝ technologia ta posiada bardzo duŝy potencjał rynkowy. Rozwój technologii anonimizacji jest związany algorytmiką i tworzeniem odpowiedniego oprogramowania stąd teŝ moŝliwe jest jej zastosowanie na Opolszczyźnie, wraz z rozwiązaniami typu transakcje elektroniczne, systemy inteligentne, mobilne czy teŝ systemy śledzenia przepływu osób i towarów. Anonimowe transakcje elektroniczne Technologia ta, wiąŝąc się bezpośrednio z technologią anonimizacji danych, umoŝliwia realizacje operacji płatności drogą elektroniczną bez identyfikacji osoby realizującej płatność (elektroniczna gotówka) jednocześnie wpływając na obniŝenie kosztów elektronicznych transakcji finansowych w porównaniu z realizowanymi za pomocą kart płatniczych. RozwaŜana technologia moŝe mieć w szczególności zastosowanie przy realizacji duŝej liczby małych zakupów (tzw. mikropłatności) identyfikacja osoby płacącej jest w tego typu sytuacjach zbędna i nie potrzebnie angaŝuje instytucje bankowe. Upowszechnienie elektronicznego pieniądza wiąŝe się ze zmniejszenia zatrudnienia, zwiększeniem bezpieczeństwa oraz zmianami procedur bankowych. Technologia ta wiąŝe się ściśle z rozwojem bankowości elektronicznej, zapewnia zwiększenie prywatności i anonimowości przy jednoczesnym zachowaniu bezpieczeństwa operacji elektronicznych w sieci komputerowej. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 34

35 Aplikacja ta ma zatem znaczący i pozytywny wpływ na przyśpieszenie procesów gospodarczych, podniesienie bezpieczeństwa i zwiększenie komfortu Ŝycia. Badania związane z analizowaną technologią wiąŝą się z opracowaniem odpowiednich algorytmów oraz pracami na ich efektywną implementacją w tym kontekście wydaje się, Ŝe Opolszczyzna posiada stosowny potencjał do włączenia się w prace prowadzone w tym zakresie. Bezprzewodowe technologie komunikacyjne w obszarach wiejskich Technologia ta pozwala na dołączenie do sieci kablowych gospodarstw domowych znajdujących się na terenach oddalonych od sieci przewodowych, dzięki zapewnieniu łączności bezprzewodowej (głównie radiowej). Stale aktualnymi zagadnieniami badawczymi w zakresie technologii bezprzewodowych są, m.in. problem zmniejszenia zuŝycia energii, zwiększenie pasma, obniŝenia mocy, czy teŝ zwiększenia odporności na zakłócenia. Szczególnie istotnym obszarem badawczym jest zwiększanie wydajności mobilnych szerokopasmowych technologii dostępowych poprzez efektywniejsze zarządzanie zasobami bądź optymalizacje i konwergencje dostępnych kanałów (np. poprzez współdzielenie, wydajniejsze gospodarowanie pasmem, poprawę jakości połączenia i zasięgu). Aplikacja ma bardzo istotny wpływ dla upowszechnienia dostępu do Internetu oraz rozwoju społeczeństwa informacyjnego. Oczekiwany efekt synergii wynika z konwergencji środowiska mobilnego i stacjonarnego (fixed mobile) oraz mobilnej telekomunikacji i informatyki (mobile communication mobile computing). Największy potencjał rynkowy tej technologii jest związany z aktywizacją gospodarczą terenów wiejskich poprzez upowszechnienie takich form działalności, jak np. telepraca, moŝliwość załatwiania spraw urzędowych przez Internet (e-administracja), bankowość elektroniczna. Upowszechnienie dostępu do sieci pozytywnie wpłynie na rozwój usług elektronicznych, jak równieŝ spowoduje wzrost koniunktury na rynku specjalistycznego oprogramowania. Rozwój usług i aplikacji mobilnych wymaga zdecydowanie niŝszego poziomu nakładów niŝ rozwój samych technologii, stąd teŝ jest to obszar, w którym polskie firmy napotkają mniejszą ilość barier. Biometria zamiast dokumentów identyfikacyjnych Technologia polegająca na wykorzystaniu cech osobniczych (np. tęczówka oka, linie papilarne, kod DNA) do automatycznej identyfikacji osób. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 35

36 Obszar zastosowania tej technologii jest bardzo szeroki dotyczy zarówno biometrycznego zabezpieczania dokumentów (np. paszportów, dowodów osobistych), jak i systemów na bieŝąco identyfikujących osoby drogą pomiaru cech biometrycznych oraz sprawdzenia toŝsamości osoby w odpowiedniej bazie danych. Tego typu rozwiązanie wymaga jednak stworzenia kompleksowego systemu informatycznego z dostępem on-line do biometrycznych baz danych oraz opracowania efektywnych czujników rozpoznających cechy biometryczne osób. Aplikacja ta jest zatem zbliŝona do sieci czujników, stąd teŝ badania w tym obszarze mogą być prowadzone przez te same zespoły badawcze. Budowa baz danych biometrycznych oraz proces ich szybkiego przeszukiwanie jest bardzo trudnym zagadnieniem. Powszechne wykorzystanie tej technologii nie wydaje się być prawdopodobne w najbliŝszym czasie z uwagi na koszty. Ponadto nasycenie urzędów, hoteli itd. czytnikami cech biometrycznych stwarzałoby bardzo powaŝne wyzwanie w zakresie osiągnięcia odpowiedniej skalowalności systemów identyfikacji on-line. Bardziej prawdopodobnym zastosowaniem jest uŝycie technologii w systemach zamkniętych (np. pracownicy banku/określonej instytucji). Wszechobecne czujniki Technologia, w ramach której w większości miejsc publicznych znajdowałyby się zbiory połączonych siecią bezprzewodową miniaturowych kamer i róŝnego rodzaju czujników trudno zauwaŝanych dla osób nie będących specjalistami przesyłające zgromadzone dane do centrów przetwarzania danych celem identyfikacji sytuacji. Systemy tego typu mają duŝe znaczenie w systemach nadzoru bezpieczeństwa i wykrywania naruszeń prawa. Równolegle do budowy sieci czujników istnieje potrzeba budowy specjalistycznych systemów przetwarzania i gromadzenia dostarczanych przez nie danych, wspierających procesy automatycznego wykrywania sytuacji zagroŝeń i łamania prawa. Z uwagi na fakt, iŝ technologia ta wykorzystuje szereg innych wiodących technologii (np. systemy inteligentne, systemy komunikacji bezprzewodowej, wszechobecne RFID, wszechobecny dostęp do informacji, miejskie sieci czujników chemicznych, biologicznych, radiologicznych i nuklearnych, chemiczne, biologiczne, radiologiczne i nuklearne czujniki w systemach szybkiego reagowania) trudną ją traktować jako odrębną. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 36

37 Aplikacje te mają bardzo duŝy potencjał rynkowy, jednak budzą kontrowersje natury prawnej związane z naruszeniem prywatności. Ich znaczenie wychodzi poza zastosowania cywilne i posiada duŝą wagę zwłaszcza dla aplikacji militarnych. Implanty do śledzenia i identyfikacji Technologia ta polega na wszczepianiu w organizmie ludzkim implantów (znacznik RFID) zawierający identyfikator osoby oraz wybrane dane personalne (w tym medyczny rekord) emitujących sygnały słuŝące do lokalizacji osób. Aplikacja jest zbliŝona do technologii wszechobecnych znaczników RFID, stanowiąc jej specyficzne zastosowanie, dlatego teŝ badania w tym zakresie mogą być prowadzone przez te same zespoły badawcze. Zastosowanie tej technologii wywołuje powaŝne zagroŝenie w zakresie naruszenia prywatności oraz moŝliwość zachowań antyspołecznych i kryminalnych, dlatego jej cywilne uŝycie wymaga opracowania odpowiednich uregulowań prawnych. Oczywiście implanty znacząco usprawniłyby np. proces zapoznawania się lekarza z historią choroby pacjenta bądź podania choremu właściwego medykamentu, usprawniając proces obsługi pacjenta niemniej jednak ograniczenia prawne sprawiają, Ŝe w warunkach Opolszczyzny uŝycie tej technologii w najbliŝszej perspektywie czasu jest mało prawdopodobne Ponadto urządzenia te mogą stanowić fizyczne zagroŝenie dla pacjentów, m.in. z uwagi na moŝliwość przemieszczania się układów RFID pod ludzką skórą, moŝliwość powodowania interferencji elektromagnetycznych zakłócających pracę aparatury medycznej (np. rozruszników serca). NaleŜy podkreślić, iŝ do tej pory nie przeprowadzono Ŝadnych badań dotyczących wpływu układów RFID na skuteczność leków. Niepokojącym jest równieŝ fakt, Ŝe firmy oferujące tego typu rozwiązania nie są w stanie zagwarantować, Ŝe dane przechowywane w implancie nie zostaną wykradzione np. przy pomocy ukrytych czytników. Reasumując, największy potencjał praktycznego wykorzystania tej technologii leŝy w zastosowaniach wojskowych. Interfejs komputerowy pozostawiający wolne ręce Technologia umoŝliwiająca wykorzystanie komputera w sytuacjach, gdy ręce uŝytkownika muszą pozostać wolne. Podstawą tej technologii są zaawansowane czujniki rozpoznające połoŝenie Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 37

38 obiektów w trzech wymiarach. Interfejs komputerowy umoŝliwia wprowadzanie danych za pomocą gestów, głosu, ruchu warg bądź tęczówki oraz ich prezentacje z uŝyciem komputerów i ekranów umieszczonych w okularach. Fakt wprowadzania informacji do systemu komputerowego bez uŝycia rąk ma istotne znaczenie w sytuacjach szczególnie trudnych, np. w przypadku wysokich przeciąŝeń bądź zagroŝeń epidemiologicznych. Istnieje takŝe bardzo szeroki obszar zastosowań związany z osobami niepełnosprawnymi lub osobami starszymi. Wykorzystanie omawianej technologii jest determinowane pracami na konstrukcją wyświetlaczy umoŝliwiających prezentacje danych bezpośrednio przed oczami uŝytkownika w sposób nakładający się na obraz rzeczywisty, aktualnie obserwowany. Technologia ta stanowi takŝe podstawę dla prac w zakresie rozszerzonej rzeczywistości polegającej na adnotowaniu aktualnie obserwowanej sceny przez informacje (obrazy) generowane przez system komputerowy, Aplikacja ma pozytywny wpływ na badania i rozwój zastosowań systemów komputerowych w zakresie systemów wspierających wykonywanie procedur medycznych (np. złoŝonych operacji), procesy naprawy złoŝonych urządzeń technologicznych, systemy rozpoznawania sytuacji, nawigacji w trudnym terenie czy teŝ przewodników turystycznych i muzealnych, systemy lokalizacji przestrzennej i pozycjonowania, śledzenie ruchu, bezpieczny transfer danych, transakcje elektroniczne, urządzenia komunikacji multimedialnej, bezprzewodowe technologie komunikacyjne. Rozwój zastosowań tej technologii ma duŝy potencjał rynkowy, zwłaszcza w przypadku tworzenia nowych, bardzo uŝytecznych aplikacji ułatwiających pracę, edukację, zwiększających bezpieczeństwo oraz zapewniających rozrywkę (np. budowa nowej klasy gier i systemów). Aplikacje mają zatem znaczący, pozytywny wpływ na środowisko naturalne, zdrowie, wzrost efektywności pracy oraz warunki Ŝycia osób niepełnosprawnych i osób starszych. Komputery kwantowe Komputer kwantowy to układ fizyczny, do opisu którego wymagana jest mechanika kwantowa, zaprojektowany tak, aby wynik ewolucji tego układu reprezentował rozwiązanie określonego problemu obliczeniowego. Dane w komputerach kwantowych są reprezentowane przez aktualny stan kwantowy układu stanowiącego komputer, a jego ewolucja odpowiada procesowi obliczeniowemu. Stworzenie odpowiedniego algorytmu kwantowego pozwala teoretycznie na osiągnięcie wyników w znacznie efektywniejszy sposób, niŝ za pomocą tradycyjnych komputerów dzięki moŝliwości zrównoleglenia obliczeń. Komputery kwantowe są związane z kryptografią Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 38

39 kwantową za ich pomocą moŝna bowiem szybko dokonywać pewnych obliczeń chodzi tu przede wszystkim o faktoryzację duŝych liczb algorytmem Shora, co pozwoliłoby na łamanie szyfrowania RSA. Jednak dla większości systemów nie są znane Ŝadne zastosowania obliczeń kwantowych w ich kryptoanalizie. Komputer kwantowy, wykorzystując inne właściwości fizyczne niŝ klasyczne komputery, nie umoŝliwiałby rozwiązywania nowej klasy problemów, jednak dzięki swym specyficznym własnościom pewne problemy moŝna byłoby rozwiązać znacznie szybciej, co znacznie poszerzyłoby zakres problemów do jakich mogą być zastosowane komputery. Komputery kwantowe naleŝą do technologii przyszłości, a ich opracowanie na skalę przemysłową wymaga wielu lat badań podstawowych oraz opracowania odpowiednich algorytmów obliczeniowych oraz metod ich programowania. Trudno jest przewidywać czy do roku 2020 komputery kwantowe osiągną stopień rozwoju wpływający na procesy gospodarcze czy teŝ poziom Ŝycia. Kryptografia kwantowa Przez kryptografię kwantową naleŝy rozumieć kwantową dystrybucję klucza kryptograficznego. Głównym pomysłem w kwantowej wymianie kluczy jest uŝycie najmniejszych moŝliwych porcji energii do przekazania informacji (kwantów). KaŜda próba odczytu informacji powoduje jej bezpowrotne zniszczenie. Nie ma sposobu przechwycenia transmisji bez jej zakłócenia, więc kluczowe informacje mogą być wymieniane z duŝą pewnością zachowania tajemnicy. Celem zapewnienia całkowicie bezpiecznego kanału łączności naleŝy połączyć kwantową dystrybucję klucza z całkowicie bezpiecznym szyfrem Vernama. Obszarem zastosowań tej technologii jest zatem zapewnienie poufnego transferu danych. Prof. L. B. Kish zaproponował system, w którym bezpieczną komunikację gwarantuje II prawo Kirchoffa. Pomysł nosi pewne podobieństwa do kryptografii kwantowej ale technologicznie jest o wiele prostszy, wykorzystuje bowiem zwykłe rezystory i przewodnik. W praktyce system ma niską przepustowość, ale jak zauwaŝa Kish komponenty potrzebne do jego budowy są około razy tańsze niŝ te, z których zestawia się łącza kwantowe. Dzięki zastosowaniu przewodów wieloŝyłowych moŝna łatwo stworzyć łącza o większej przepustowości. System jest równieŝ o wiele bardziej odporny na praktyczne problemy związane z jakością przewodnika i przypadkowymi zakłóceniami niŝ łącza kwantowe. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 39

40 W tym kontekście trudno jest ocenić potencjał rynkowy kryptografii kwantowej. Pierwsze rozwiązania komercyjne wykorzystujące kryptografię kwantową są obecnie wprowadzane na rynek przez firmy zagraniczne swoje rozwiązania zaproponowali producenci sprzętu komputerowego (np. NEC, Toshiba, ID Quantique). Ponadto oceniając potencjał Opolszczyzny, nie wydaje się celowym prowadzenie badań w tym obszarze technologicznym. KsiąŜki drukowane na Ŝądanie Są to ksiąŝki powstające na indywidualne zamówienie, posiadające zdjęcia czy okładkę autorstwa klienta, drukowane na Ŝądanie w unikalnym nakładzie jednego bądź kilku egzemplarzy (np. wspomnienia z podróŝy, ksiąŝki okolicznościowe z okazji ślubów, urodzin i rocznic), dzięki zastosowaniu specjalistycznych drukarek (tzw. ksiąŝkomaty) umoŝliwiającymi wydruk tradycyjnej ksiąŝki w kilku minut. Maszyna drukuje otrzymany drogą elektroniczną plik, przycina papier, a całość binduje i oprawia w miękką okładkę. Rozwój badań w zakresie tej technologii dotyczy konstrukcji specjalistycznych wysokowydajnych drukarek dołączonych do sieci zintegrowanych z terminalami płatniczymi. Aplikacja ma pozytywny wpływ na optymalizację rynku wydawniczego dzięki redukcji nadmiarowych nakładów, obniŝenie kosztów procesów logistycznych oraz wydawania i sprzedaŝy ksiąŝek (w tym szerszego i szybszego ich upowszechniania), co równieŝ w pozytywny sposób wpłynie na rozpowszechnienie dóbr kultury. Ponadto aplikacja będzie miała równieŝ pozytywny wpływ na środowisko naturalne, dzięki redukcji zuŝycia materiałów oraz eliminacje ruchu związanego z dystrybucją ksiąŝek. WdroŜenie tej aplikacji jest bezpośrednio związane z takimi technologiami, jak urządzenia komunikacji multimedialnej czy transakcje elektroniczne. RozwaŜana technologia ma duŝy potencjał wdroŝeniowy nie stanowi jednakŝe istotnego obszaru badawczego, który moŝna by rozwijać w województwie opolskim Potrzebne rozwiązania techniczne w tym zakresie będą wynikiem integracji wyników innych obszarów technologicznych. Czujniki chemiczne, biologiczne, radiologiczne i nuklearne na potrzeby słuŝb ratowniczych Czujniki CBRN instalowane w ubraniach lub sprzęcie uŝywanym przez słuŝby ratownicze (np. pogotowie ratunkowe, straŝ, słuŝby policyjne, jednostki ratownictwa chemicznego) pozwoliłyby na dokonanie szybkiej analizy sytuacji, oceny poziomu ryzyka oraz podjęcie odpowiedniego Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 40

41 działania, mającego bezpośredni wpływ na zdrowie ratowników oraz wszystkich osób znajdujących się w pobliŝu. Aplikacje tej technologii mają bardzo duŝy potencjał rynkowy a ponadto nie budzą one, w odróŝnieniu od innych systemów monitorowania, obiekcji natury prawnej związanej z naruszeniem prywatności. Ich znaczenie wychodzi poza zastosowania cywilne i posiada duŝą wagę dla aplikacji militarnych. W aplikacjach CBRN istnieje potrzeba budowy specjalistycznych systemów przetwarzania i gromadzenia danych dostarczanych przez czujnik, co stwarza interesujący obszar dla tworzenia odpowiedniego oprogramowania wspierającego procesy automatycznego wykrywania sytuacji zagroŝeń. Technologię tą trudno traktować jako odrębną, gdyŝ wykorzystuje szereg innych wiodących technologii takich, jak: systemy inteligentne, systemy komunikacji bezprzewodowej, wszechobecny dostęp do informacji, sieci czujników CBRN. Miejskie sieci czujników chemicznych, biologicznych, radiologicznych i nuklearnych Sieci czujników CBRN mają duŝe znaczenie w systemach nadzoru bezpieczeństwa publicznego i wykrywania zagroŝeń zdrowia obywateli w miastach w wyniku wypadku, ataku lub wystąpienia naturalnych, niebezpiecznych zjawisk. Stanowią one integralny podsystem nadzoru i wczesnego ostrzegania, połączony centrami podejmowania decyzji odpowiednich słuŝb ratowniczych i miejskich. Ponadto mogą one takŝe być wykorzystywane w działaniach zapobiegawczych (np. odpowiednie sterowanie ruchem ulicznym, czasowe ograniczenie dostępu do pewnych stref miejskich, wprowadzenie czasowych zakazów prowadzenia określonej aktywności gospodarczej). Aplikacje tej technologii mają bardzo duŝy potencjał rynkowy oraz nie budzą kontrowersji dotyczących naruszania prywatności. Ich znaczenie wychodzi poza zastosowania cywilne i posiada duŝą wagę dla aplikacji militarnych. W aplikacjach tych równieŝ istnieje potrzeba budowy specjalistycznych systemy przetwarzania i gromadzenia danych dostarczanych przez czujnik CBRN, ponadto wykorzystuje szereg innych wiodących technologii (systemy inteligentne, komunikacji bezprzewodowej, wszechobecny dostęp do informacji, czujniki CBRN pracowników słuŝb systemów szybkiego reagowania), dlatego trudno jest traktować ją jako odrębną. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 41

42 Powszechne znaczniki RFID Technologia ta jest rozwinięciem zastosowań znaczników RFID, tj. identyfikację i śledzenie przepływu materiałów i towarów w procesach produkcyjnych i handlu, na obszar śledzenia osób i dokumentów. Pozwala to na ustalenie czasu przebywania osoby w poszczególnych pomieszczeniach firmy/pawilonu handlowego, a informacja ta skojarzona z RFID produktów lub narzędzi moŝe dostarczać istotnej danych na temat zainteresowań klientów lub sposobu pracy pracowników. Karty RFID mogą takŝe być wykorzystane do implementacji polityki dostępu do pomieszczeń biurowych, magazynów, laboratoriów oraz parkingów. Systemy te jednocześnie umoŝliwiają identyfikacje osoby co ma dodatkowe znaczenie z punktu widzenia bezpieczeństwa. Bardzo duŝy potencjał zastosowania znaczników RFID jest równieŝ związany z ich uŝyciem do kontroli obiegu dokumentów i ewidencji toku sprawy. Technologia ta posiada pozytywny wpływ na rozwój systemów dotyczących poprawy bezpieczeństwa, usprawnienia produkcji, logistyki i badania preferencji rynkowych. Systemy tej klasy znakomicie uzupełniają systemy inteligentne rozszerzając obszar ich zastosowań. Znaczenie rynkowe tej technologii jest zatem bardzo zbliŝone do systemów inteligentnych, a liczba potencjalnych zastosowań jest bardzo szeroka. Wykorzystanie i rozwój analizowanej technologii nie wymaga wysokich nakładów i moŝe być prowadzona przez sektor MŚP. Systemy inteligentne Systemy mające wbudowaną logikę przetwarzania informacji, umoŝliwiającą autonomiczną adaptację ich działania do zmieniających się warunków pracy. Obszar aplikacyjnych inteligentnych systemów jest bardzo szeroki obejmuje systemy wspomagania decyzji, sieci komputerowe, samochody, domy, budynki, systemy grzewcze, instalacje elektryczne, urządzenia AGD i szereg innych obszarów. Dla uzyskania inteligentnego zachowania nie wystarcza wyposaŝenie urządzeń w procesor konieczne jest jego obudowanie w odpowiednie czujniki identyfikujące stan otoczenia systemu oraz program komputerowy implementujący autonomiczną strategię działania systemu. Budowa tej klasy systemów będzie stanowić w najbliŝszych latach bardzo intensywny obszar badań prowadzonych w zakresie informatyki, telekomunikacji i elektroniki. Technologia ma pozytywny wpływ na prace B+R w szeregu dziedzinach związanych z obszarem IT. Ze względu na charakter aplikacji mogą być one opracowywane przez MŚP, a wdroŝenie powstałych rozwiązań moŝe przyjąć charakter masowy. Jest to związane z potencjałem jaki wnosi Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 42

43 budowa urządzeń łatwych w uŝytkowaniu i samoczynnie dostrajanych się do warunków otoczenia. Systemy tej klasy będą mieć bardzo pozytywny wpływ na bezpieczeństwo i komfort Ŝycia, w tym ułatwienie Ŝycia osób starszych i niepełnosprawnych. Systemy inteligentne obejmują cały pakiet nowoczesnych technologii łączą się z systemami powszechnego dostępu do informacji oraz systemami komunikacji bezprzewodowej, z sieciami sensorowymi oraz systemami identyfikacji np. RFID. Wszechobecny dostęp do informacji Istota tej technologii polega na ukryciu przed uŝytkownikiem faktu zmiany systemu dostępu do danych system automatyczne wyszukuje odpowiednie sieci i dokonuje przełączenia. Technologia umoŝliwiają dostęp do informacji w dowolnym miejscu i czasie w komunikacyjnych urządzeniach końcowych współpracujących w sposób transparentny z sieciami komputerowymi wykorzystującymi róŝne media, protokoły transmisji danych i źródła danych. Technologia ta wiąŝe się takŝe z moŝliwością prezentacji treści w roŝnej formie, tj. tekstu, obrazów, filmów czy dźwięku. Technologia ta bezpośrednio dotyczy budowy inteligentnych urządzeń końcowych dla przewodowych i bezprzewodowych systemów transmisji danych (komputery personalne PDA), stanowiących szybko rosnący rynek wypełniając obszar pomiędzy telefonami komórkowymi a komputerami typu laptop. Ostatnio obserwuje się takŝe pełną konwergencję tych urządzeń z telefonami komórkowymi, co znacząco zwiększa zakres ich zastosowań. Budowa urządzeń multimedialnych dla rozwaŝanej technologii stawia szereg wyzwań począwszy od zagadnień zmniejszenia zuŝycia energii, poprzez jakość wielkości wyświetlaczy, ergonomii konstrukcji interfejsów uŝytkownika a na sposobie prezentacji treści multimedialnych skończywszy. Rozwój tej technologii będzie generował aplikacje o charakterze masowym i powszechnym. Aplikacja ma pozytywny wpływ na prace B+R w zakresie systemów mobilnych i komunikacji bezprzewodowej, a dostęp do informacji w kaŝdym miejscu i czasie będzie prowadził do przyśpieszenia procesów gospodarczych i poprawy komfortu Ŝycia. Największy potencjał rynkowy dotyczy róŝnego rodzaju baz danych, sieci korporacyjnych, systemów ochrony zdrowia, telepracy, systemów powiadamiania i bezpieczeństwa, a takŝe zdalnej edukacji oraz rynku gier komputerowych. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 43

44 Tania energia słoneczna Tania energia słoneczna to zwłaszcza systemy umoŝliwiające przetwarzanie energii słonecznej w energię cieplną bądź elektryczną oraz zdolne do pozyskiwania energii o kosztach porównywalnych z technologiami tradycyjnymi, opartymi na paliwach kopalnych. Rozwój technologiczny produktów korzystających z energii słonecznej, jako pierwotnego źródła energii, przyczynia się do zmian w sektorze energetycznym oraz ma istotne znaczenie dla innych sektorów gospodarki. Produkty tej grupy będą atrakcyjnym towarem eksportowym, zwłaszcza w odniesieniu do krajów o duŝym nasłonecznieniu. Koszty stanowią obecnie główną barierę w powszechnym uŝywaniu energii słonecznej do generowania prądu elektrycznego. Składają się na to koszty wytwarzania wysokowydajnych ogniw przekształcających energię słoneczną w elektryczną oraz koszty systemów magazynowania energii. Obecny stan wiedzy pozwala prognozować, Ŝe istnieją realne perspektywy ich obniŝki do roku Projekty słonecznych kolektorów wykorzystujących nanokompozyty bazujące na organicznych przewodnikach oraz uŝywających polimerów wielkocząsteczkowych naśladujących procesy biologiczne, stwarzają nadzieję na tanie oraz przystosowane do masowej produkcji wysokowydajne urządzenia, mogące w ciągu pięciu lat sprostać wymaganiom ekonomicznym. Ponadto postęp w rozwoju technologii produkcji baterii przy uŝyciu nanotechnik w szczególności pojawienie się baterii wykorzystujących nanocząsteczki i nanostruktury o wyŝszej zdolności magazynowania energii stwarzają perspektywy skonstruowania tanich, małych urządzeń do magazynowania energii potrzebnej do sterowania słonecznych kolektorów. Sektor energetyczny wykorzystujący energię słoneczną bez wątpienia będzie pozytywnie wpływać na gospodarkę i środowisko, przyczyniając się do kreowania nowych miejsc pracy i poprawy stanu środowiska, ponadto istnieje potencjalnie duŝy rynek zbytu (np. na systemy nawadniania wykorzystywane w rolnictwie w oparciu o energię słoneczną). Ponadto w połączeniu z innymi technologiami prowadzącymi do oszczędniejszego korzystania z dostępnych źródeł energii (jak np. energooszczędne oświetlenie diodowe) moŝliwa będzie redukcja emisji gazów do atmosfery, bez zwiększania spalania paliw kopalnych. W rezultacie oczekiwać moŝna zwiększenia dostępności Ŝywności, wody, jak równieŝ polepszenia stanu zdrowia na znacznych obszarach województwa. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 44

45 Tanie budownictwo samowystarczalne energetycznie Rozwój technologii budownictwa samowystarczalnego energetycznie dąŝy do zaspokojenia potrzeb energetycznych (tj. na potrzeby ogrzewania, chłodzenia, gotowania oraz oświetlenia) i mieszkaniowych społeczności wiejskich przy niewielkim koszcie, zastępując lub udoskonalając dotychczasowe przestarzałe/niewystarczające materiały, technologie i systemy. Produkty te wchodzą w skład technologii budowy tzw. domów pasywnych, które mają zapewniać poprawę efektywności uŝycia lokalnych zasobów (zrównowaŝony rozwój) i zwiększyć komfort Ŝycia ludności. Głównymi sektorami czerpiącymi zysk z rozwoju tej technologii będą energetyka, zdrowie i rozwój gospodarczy. Budownictwo samowystarczalne energetycznie powinno zmniejszyć łączne koszty budownictwa mieszkalnego, aczkolwiek wpływ netto determinowany będzie zwłaszcza lokalną sytuacją i polityką rządową. Ten typ budownictwa będzie lepiej dostosowany do zagroŝeń takich, jak klęski Ŝywiołowe czy awarie zasilania, a takŝe być moŝe będzie mógł stanowić wsparcie dla Ŝołnierzy na polu walki. Istotnym efektem szerokiej implementacji tej technologii będzie równieŝ spadek emisji dwutlenku węgla. Obecny rozwój w bio- i nanotechnologii, technologii nowych materiałów oraz ich integracja stwarza wiele róŝnych moŝliwości dla rozwoju budownictwa pasywnego, włączając w to lekkie i odporne na wpływy środowiska materiały, baterie, ogniwa paliwowe oraz ogniwa bazujące na komórkach biologicznych. Niemniej jednak eksperci przewidują, Ŝe pomimo odnotowania postępu w pracach nad wszystkimi tymi technologiami oraz, co prawdopodobne, zaprezentowania modeli małych systemów energetycznych oraz innowacyjnych materiałów, technologia ta nie będzie szeroko dostępna przed 2020 rokiem. Generalnie na Opolszczyźnie istnieje bogaty potencjał ośrodków naukowo-badawczych i bardzo duŝy segment firm pracujących dla potrzeb budownictwa. Tak więc budownictwo samowystarczalne energetycznie stanowi duŝy potencjał rynkowy tego województwa, umoŝliwiając wykorzystanie w tym celu róŝnych branŝ przemysłowych. Wyzwania, jakie stoją przed budownictwem energetycznie samowystarczalnym będą podstawą do prowadzenia dalszych prac badawczych w wielu ośrodkach naukowych w regionie, przyczynią się kreowania nowych miejsc pracy i będą podstawą do stworzenia równieŝ nowych firm specjalizujących się w nowych technologiach budowlanych. Biorąc pod uwagę wątpliwości ekspertów co do szybkich efektów wdroŝenia nowych technologii, naleŝy wziąć pod uwagę fakt, iŝ w przypadku sukcesu Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 45

46 bez wątpienia będzie moŝna uzyskać przewagę konkurencyjną Opolszczyzny w stosunku do innych regionów. Pojazdy hybrydowe Pojazdy hybrydowe to pojazdy z zasilaniem łączącym silnik spalinowy z innym źródłem energii, dostępne dla masowego odbiorcy. Pojazdy hybrydowe z silnikami spalinowymi stanowiącymi prądnicę dla silników elektrycznych i ładowarkę, dla baterii akumulatorów, to pierwszy etap obniŝki poziomu emisji dwutlenku węgla przez urządzenia transportu kołowego. Spalinowo -elektryczne pojazdy hybrydowe są obecne w ofercie producentów samochodów na całym świecie, a w krajach azjatyckich rozpoczęto juŝ sprzedaŝ pojazdów zasilanych z ogniw paliwowych. Technologia pojazdów hybrydowych, traktowana jako przejściowa, ma potencjał aby zainicjować transformacje sektora transportowego z opartego na silnikach spalania wewnętrznego do opartego na innych źródłach zasilania takich jak ogniwa paliwowe, nowe typy akumulatorów ładowanych z sieci elektrycznej lub ogniw fotowoltaicznych. Ten rodzaj aplikacji charakteryzuje się duŝym potencjałem rynkowym i moŝe mieć szerokie zastosowanie w wielu branŝach, bowiem przemysł motoryzacyjny jest siłą napędową wielu gałęzi przemysłu i powinien przyczynić się do wykreowania nowych miejsc pracy w województwie opolskim. Przy okazji, pojazdy hybrydowe posiadają szczególnie pozytywny wpływ na środowisko a tym samym na stan zdrowotny wielu grup społecznych, w związku z ograniczeniem emisji dwutlenku węgla poprzez produkcję wodoru w procesie elektrolizy z wykorzystaniem ogniw fotowoltaicznych i innych źródeł energii odnawialnej nieemitujących dwutlenku węgla. NaleŜy spodziewać się, Ŝe transport kołowy i wodny zacznie jeszcze w większym stopniu wykorzystywać silniki elektryczne i nowe źródła energii (np. ogniwa paliwowe i baterie elektryczne) zwłaszcza na terenach wysoko zanieczyszczonych obszarów miejskich. NaleŜy podkreślić, Ŝe w regionie ulokowanych jest bardzo duŝo firm i ośrodków naukowobadawczych światowych firm high-tech z branŝy motoryzacyjnej. ZaangaŜowanie się w regionie w tego typu technologie moŝe być magnesem do zainwestowania na Opolszczyźnie kolejnych tego typu firm. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 46

47 Transport niekonwencjonalny Są to bardzo oszczędne środki transportu redukujące zuŝycie energii oraz poziom emitowanych spalin (np. miniaturowe samochody lub pojazdy typu Segway). Jednocześnie transport niekonwencjonalny oferuje nowe opcje, zwłaszcza w odniesieniu do miejsc gdzie brakuje właściwie rozwiniętej infrastruktury transportowej oraz na obszarach wiejskich, a jego szersze wykorzystanie moŝe równieŝ wpłynąć na oŝywienie gospodarcze (umoŝliwia ludziom dotarcie do miejsca pracy a towarów na rynek). Technologie sprzyjające rozwojowi transportu niekonwencjonalnego będą mieć coraz większy potencjał rozwoju. Rozwój niekonwencjonalnych środków transportu moŝe przyczynić się do silnego rozwoju gospodarczego regionu. Przy powszechnym wykorzystaniu niekonwencjonalnych środków transportu poprawi się zdecydowanie stan środowiska. Komercyjny bezzałogowy statek powietrzny Rynkowa dostępność zdalnie kierowanych, bezzałogowych pojazdów powietrznych posiadających czujniki pokładowe i specjalistyczne wyposaŝenie usprawniłoby prowadzenie monitoringu terenów leśnych, farm rolniczych, mokradeł, bagien, czy teŝ rezerwatów dzikiej przyrody (np. w naturalnych rezerwatach przyrody), poŝarów, jak równieŝ przyczyniłoby się do rekultywacji środowiska. Technologia ta miałaby ogólny pozytywny wpływ na rozwój ekonomiczny regionu. SłuŜby militarne juŝ obecnie korzystają z technologii wielofunkcyjnych, zatem nowe rozwiązania technologiczne w rynkowo dostępnych pojazdach bezzałogowych mogą mieć wpływ na sektor obronny. Opolszczyzna nie ma w tym zakresie tradycji i doświadczenia. Pojazdy z napędem wodorowym Technologia ta obejmuje systemy transportowe wykorzystujące wodór, jako paliwo. Zastąpienie paliw ropopochodnych (tj., benzyny i oleju napędowego) oraz silnika o wewnętrznym spalaniu komórkami paliwowymi bazującymi na wodorze umoŝliwią produkcję samochodów o znacznie obniŝonej emisji gazów spalinowych, co wpłynie korzystnie na środowisko naturalne w szczególności na terenach zurbanizowanych. Przy załoŝeniu, Ŝe zostanie opracowana skuteczna i efektywna technologia produkcji, dystrybucji i przechowywania wodoru, pojazdy napędzane wodorem mogą potencjalnie wpłynąć równieŝ na wydajność energii w sektorze transportu. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 47

48 To kolejna technologia, która dąŝy do zastąpienia paliw ropopochodnych innymi źródłami energetycznymi. Nad tego typu rozwiązaniami pracuje juŝ wiele światowych ośrodków naukowobadawczych. Opolszczyzna dysponuje potencjałem naukowo badawczym mogącym efektywnie zaangaŝować się w rozwój technologii sprzyjających wytworzeniu pojazdów z napędem wodorowym. Szczególnie waŝnym zagadnieniem będzie opracowanie technologii wytwarzania materiałów do magazynowania wodoru. Rozwój motoryzacji w oparciu o pojazdy z napędem wodorowym będzie mieć duŝy wpływ na rozwój gospodarczy oraz stan środowiska i tym samym jakość Ŝycia mieszkańców regionu. Roboty szpitalne Roboty szpitalne to zautomatyzowane narzędzia mające na celu zredukować stres i poprawić wyniki pracy personelu szpitalnego. Wykorzystanie zautomatyzowanych narzędzi (np. do sterowania narzędziami lub redukcji niepotrzebnych ruchów) odpowiada aktualnym trendom w zakresie procedur medycznych zmierzających w kierunku zwiększonego uŝycia miniaturowych urządzeń i mniej inwazyjnych procedur wykorzystujących kamery instalowane w ciele pacjenta. Roboty szpitalne potencjalnie wpływają na zdrowie i rozwój ekonomiczny krajów, spółek oraz firm, które są liderami w opracowywaniu, redukowaniu lub wykorzystywaniu tych narzędzi. Technologie z sektora bio-info-techno wpływają przede wszystkim na rozwój badań i mogą mieć ogromny wpływ na jakość Ŝycia wielu grup społecznych, w szczególności osób niepełnosprawnych i ludzi w podeszłym wieku. NaleŜy zwrócić uwagę na ochronę własności intelektualnej ewentualnych rozwiązań. Robotyka militarna Zastosowania militarne wykorzystujące roboty mogą zasadniczo brać udział w operacjach i działaniach wojennych w warunkach, w których Ŝołnierze nie mógłby przeŝyć. Gdyby opracowano zautomatyzowane systemy o umiejętnościach wyŝszych niŝ systemy oparte na systemach wykorzystujących umiejętności ludzkie, moŝna wyobrazić sobie przywidywanie przyszłych działań bitewnych (i być moŝe konfliktów) zainicjowanych przez zrobotyzowane systemy obronne. Technologia dotknęłaby zarówno sektor obronny, jak i rządowy (np. decyzje dotyczące rozwoju i wykorzystania takich zaawansowanych systemów zrobotyzowanej broni). Tego rodzaje technologie mogą mieć ograniczony wpływ dla województwa opolskiego. Oczywiście zaangaŝowanie się w tego typu działania będzie miało wpływ na rozwój potencjału Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 48

49 B+R, niemniej jednak by osiągnąć w tym zakresie znaczące osiągnięcia potrzebne są ogromne nakłady finansowe, na które mogą pozwolić sobie jedynie najbogatsze państwa. Tego rodzaju technologie oprócz rozwoju ośrodków badawczo-rozwojowych, nie wpływają w znaczący sposób na rozwój gospodarczy regionu, na środowisko czy jakość Ŝycia mieszkańców Opolszczyzny. Terroryzm wykorzystujący nowoczesne technologie i walka z nim Potencjał dla sił terroryzmu na wykorzystanie zaawansowanych technologii stawia rządy państw przed powaŝnymi wyzwaniami oceny słabych punktów i opracowania strategii przeciwdziałających, włączając środki zaradcze i działania mające wpływ na sposób sprawowania rządów. Terroryzm oparty na nowoczesnej technologii zagraŝa takŝe instytucjom społecznym, wpływając na strukturę społeczną. Wymaga on rozwaŝnych działań w zakresie planowania obronnego i środków wykonawczych mających wpływ na sektor obrony. Terroryzm wykorzystujący nowoczesne technologie to ogromne wyzwanie dla ludzkości. Opolszczyzna ma z pewnością potencjał by włączyć się w ogólnoświatowy trend zwalczania terroryzmu, wykorzystując przede wszystkim potencjał naukowo-badawczy uczelni i szeregu instytutów naukowych. Przy zaangaŝowaniu się w technologie mogące być wykorzystane przez terrorystów, decydujące znaczenie będzie mieć ochrona własności intelektualnej ewentualnych rozwiązań. Efekty w tym zakresie mogą mieć wpływ na szeroki zakres zastosowań w róŝnych branŝach przemysłowych i mogą przyczynić się do zdobycia przewagi technologicznej i zapewnienia wiodącej roli ośrodków naukowo badawczych Opolszczyzny. Oczywiście pytaniem jest, które branŝe województwa opolskiego ze względu na potencjalne moŝliwości mogą zaangaŝować się w tego typu przedsięwzięcia. Z pewnością wskazać naleŝy sektor informatyczny, chemiczny i biotechnologiczny. Super Ŝołnierze Super Ŝołnierze to Ŝołnierze posiadający zwiększone umiejętności (np. siły, wytrzymałości w warunkach bojowych lub wyostrzone postrzeganie zmysłowe). Istnienie super Ŝołnierzy miałoby wpływ zarówno na sektor obronny, jak i sektor zarządzenia, poprzez moŝliwe ofensywne i defensywne wykorzystanie zwiększonych moŝliwości oraz konieczność podjęcia decyzji, kiedy oraz w jakich okolicznościach mogą oni zostać odpowiednio wykorzystani. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 49

50 Aplikacje technologiczne super Ŝołnierze mogą mieć duŝe znaczenie w obszarze B+R. Powinny mieć równieŝ interakcje z innymi technologiami. Tego rodzaju technologie powinny mieć wpływ nie tyle na województwo opolskie, ale przede wszystkim na cały kraj, i powinny być z pewnością rozwijane z budŝetu MON. Roboty zastępujące człowieka Roboty zastępujące człowieka to urządzenia, które powinny posiadać zespół cech i ruchy podobne do ludzkich oraz, które mogłyby słuŝyć jako osobisty pełnomocnik. Robot zastępujący człowieka mógłby umoŝliwić danej osobie na przebywanie w dwóch miejscach równocześnie, co mogłoby w znaczący sposób wpłynąć na strukturę społeczną zarówno poprzez umoŝliwienie nowych metod pracy, jak i stworzenie nowych form komunikacji i interakcji społecznej. Firmy oraz kraje projektujące, opracowujące i wytwarzające oraz dostarczające usługi w oparciu o tego typu roboty mogłyby odnotować zwiększony wzrost gospodarczy, a zastosowania w sektorze obronnym mogą obejmować wykorzystanie podczas negocjacji obarczonych wysokim ryzykiem. Są to z pewnością technologie z grupy science fiction, co prawda istnieją w technice zautomatyzowane systemy ułatwiające prace człowiekowi (np. autopilot), niemniej jednak w najbliŝszej perspektywie biorąc pod uwagę zasób środków finansowych Opolszczyzny, lepszym rozwiązaniem jest wykorzystanie ich na te technologie, które w obecnej perspektywie przy mniejszych nakładach finansowych przyniosą duŝe korzyści ekonomiczne i będą miały wpływ nie tylko na gospodarkę ale równieŝ środowisko i jakość Ŝycia. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 50

51 1.4 Charakterystyka województwa opolskiego Charakterystyka ogólna Województwo opolskie jest usytuowane w południowo-zachodniej części Polski w dorzeczu górnej Odry, przy czym około 75% powierzchni województwa stanowi Nizina Śląska. Pozostałą część regionu stanowią tereny górskie Sudetów Wschodnich (Góry Opawskie), Przedgórza Sudeckiego i WyŜyny Śląskiej (grzbietu Chełma z Górą św. Anny) oraz WyŜyny Woźnicko- Wieluńskiej (Próg Woźnicki). Opolszczyzna sąsiaduje z województwami: śląskim, łódzkim, wielkopolskim oraz dolnośląskim. Od południa graniczy z Republiką Czeską. Województwo opolskie naleŝy do grupy małych regionów europejskich, zajmując 9412 km 2 powierzchni (3,0%). Śląsk Opolski nie jest regionem najmniejszym wśród struktur tego typu w Unii Europejskiej w Polsce mniejsze jest województwo lubuskie. Region ten przynaleŝy do euroregionów Pradziad i Śląsk. Administracyjnie województwo opolskie dzieli się na 12 powiatów, w tym 1 powiat grodzki (Opole) oraz 71 gmin (w tym 3 miejskie, 31 miejsko-wiejskich i 37 wiejskich). Z kolei zgodnie z Europejską Klasyfikacją Jednostek Terytorialnych do Celów Statystycznych (NTS) jest jedną jednostką (na poziomie NTS 2 i NTS 3, nie jest podzielone na podregiony). Ogólnie układ osadniczy regionu tworzy 35 miast i 1554 miejscowości wiejskich (1017 sołectw). Największe miasta to: Opole, Kędzierzyn-Koźle, Nysa i Brzeg. Dla obszarów wiejskich województwa opolskiego typowe są duŝe wsie, często stanowiące lokalne centra rozwoju. Strukturę funkcjonalno-przestrzenną województwa opolskiego tworzą trzy charakterystyczne strefy: strefa centralna, tj. aglomeracja opolska związana z węzłowym układem miejskoprzemysłowym Opola, charakteryzująca się licznymi funkcjami metropolitalnymi, obejmująca miasta Opole, Krapkowice, Gogolin, Prószków i Ozimek oraz silnie zurbanizowane gminy wiejskie powiatów opolskiego i krapkowickiego. Kolejna strefa to strefa wschodnia z czterema rejonami intensywnej produkcji przemysłowej, tj. kędzierzyńsko-kozielskim, strzeleckozawadzkim, olesko-praskimi kluczborskim. Trzecia strefa to strefa zachodnia obejmująca zachodnie i południowe obszary województwa o bardzo korzystnych warunkach przyrodniczych dla intensywnej produkcji rolnej i przetwórstwa rolnospoŝywczego oraz znacznych walorach wypoczynkowo-turystycznych (m.in. rejon Gór Opawskich, Jezioro Nyskie i Jezioro Otmuchowskie). Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 51

52 W układzie hierarchiczno-funkcjonalnym województwa opolskiego wyróŝnia się cztery poziomy ośrodków, ze względu na kryterium funkcji obsługi, tj.: ośrodek wojewódzki Opole, będący głównym centrum obsługi regionu z siedzibami instytucji ogólno- i ponadregionalnych; ośrodki subregionalne obsługujące duŝe obszary województwa (Kędzierzyn-Koźle, Nysa, Brzeg i Kluczbork), powiatowe ośrodki obsługi ponadlokalnej (Głubczyce, Krapkowice, Namysłów, Olesno, Prudnik i Strzelce Opolskie) oraz centra obsługi lokalnej, obejmujące pozostałe miasta i siedziby gmin wiejskich. Rysunek 1. Strefy funkcjonalno-przestrzenne województwa opolskiego Województwo opolskie to zróŝnicowany kulturowo region dawnego pogranicza polskoniemieckiego i polsko-czeskiego. Źródła wielokulturowości regionu tkwią w jego historii, a społeczność regionalna charakteryzuje się bogactwem doświadczeń, które wynikają z odmienności kulturowej i procesów integracji, oraz otwartością na świat. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 52

53 Czynniki otoczenia dane do analizy SWOT Społeczno-kulturowe W województwie opolskim mieszka osób (stan na koniec II kw r.), tj. 2,70% ogólnej liczby ludności Polski. Ponad połowa (52,29%) populacji regionu zamieszkuje miasta. Tabela 1. Liczba ludności i gęstość zaludnienia w II kw roku Wyszczególnienie Polska Woj. opolskie Liczba ludności w tym w miastach 60,97% 52,29% Gęstość zaludnienia 122 os./km os./km 2 Źródło opracowanie własne na podstawie danych: GUS Wskaźniki demograficzne województwa (dane GUS) Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 53

54 Środowisko naturalne (ekologia) W roku 2008 wydatki inwestycyjne na ochronę środowiska na jednego mieszkańca wyniosły 247 zł (o 153,7 zł mniej niŝ w 2007 oraz o prawie 13 zł więcej niŝ w 2006 roku). Wykres 1. Nakłady inwestycyjne (na środki trwałe) w ochronie środowiska na 1 mieszkańca (w zł) Źródło: opracowanie własne Analizując rozkład wielkości emisji zanieczyszczeń gazowych w skali kraju województwo opolskie wytwarza ok. 6% ogółu zanieczyszczeń tego typu (wykres 2). Wykres 2. Emisja zanieczyszczeń gazowych Źródło: Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Opolu Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 54

55 W okresie minionych kilkunastu lat, wielkość emisji zanieczyszczeń do powietrza wykazuje stałą tendencję spadkową, co związane jest nie tylko z przemianami gospodarczymi kraju ale przede wszystkim z proekologicznymi działaniami podmiotów na rzecz ograniczenia emisji zanieczyszczeń do powietrza. Natomiast jeŝeli chodzi o skalę samego województwa to moŝna zauwaŝyć dominujący wpływ trzech powiatów: kędzierzyńsko-kozielskiego, krapkowickiego i opolskiego, a zatem powiatów połoŝonych w południowo-wschodniej i centralnej części województwa. W odniesieniu do emisji zanieczyszczeń pyłowych równieŝ odnotowuje się spadek poziomu jej wartości z blisko 3850 t/r w 2006 roku do nieco ponad 3 tys. t/r w 2009 roku (wykres 3), przy czym głównym rodzajem emitowanych zanieczyszczeń są te ze spalania paliw. Wykres 3. Emisja zanieczyszczeń pyłowych ogółem w województwie opolskim w latach (t/r) Źródło: opracowanie własne Szczegółowe dane, dotyczące zanieczyszczeń powietrza z zakładów szczególnie uciąŝliwych prezentuje tabela 2. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 55

56 Tabela 2. Emisja zanieczyszczeń powietrza (pyłowych) z zakładów szczególnie uciąŝliwych w województwie opolskim w latach (t/r) Cementowowapiennicze Nawozów Ze Węglowografitowe, Wyszczególnienie i materiałów sztucznych Ogółem spalania Krzemowe paliw sadza ogniotrwałych 2006 rok rok rok rok Źródło: opracowanie własne Podobna sytuacja ma miejsce w przypadku wytworzonych odpadów przemysłowych. Z poziomu ponad 1800 tys. w 2004 roku, ich wartość spadła w 2009 roku do poziomu nieco ponad 900 tys. ton (wykres 4). Wykres 4. Wytworzone odpady przemysłowe w województwie opolskim w latach (w tys. ton) Źródło: opracowanie własne Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 56

57 W roku 2009 w Opolskiem ilość odprowadzonych ścieków siecią komunalną wyniosła 29 hm³, przy czym dynamika tego zjawiska w 2009 (w porównaniu do 2008 roku) wyniosła w przypadku miast 98,3 (a zatem odnotowano spadek ilości ścieków o blisko 2%), zaobserwowano natomiast wzrost odprowadzonych ścieków na terenach wiejskich, co jest wynikiem wzrostu inwestycji na sieć ogólnospławną i na ścieki gospodarcze. Z uwagi na fakt, iŝ nie wszystkie obszary zamieszkane są podłączone do sieci kanalizacyjnej, część ścieków odprowadzana jest do systemów przydomowych. Liczba przydomowych oczyszczalni ścieków w regionie wzrosła z 869 w 2008 roku do 1096 w 2009 roku (o 26,12%). Przez oczyszczalnie ścieków, w województwie opolskim w 2009 roku, obsługiwanych było ok. 655,8 tys. mieszkańców, co stanowiło 63,60% ogółu ludności regionu (średnio w kraju wskaźnik ten wynosił 64,23%) i plasowało region na 9 pozycji w rankingu województw. W przypadku ścieków przemysłowych wymagających oczyszczenia ich poziom na przestrzeni lat wahał się, przyjmując wartość od w 2003 roku do aŝ dm³ w 2009 roku (wykres 5). Wykres 5. Ścieki przemysłowe wymagające oczyszczenia w województwie opolskim w latach w (dm³) Źródło: opracowanie własne Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 57

58 Województwo opolskie jest bogate w powierzchniowe zasoby wodne. Wody powierzchniowe spełniające wymogi I klasy czystości stanowią 3%, wody w klasie II 34,4%, a w klasie III 31,3%. Zanieczyszczone ponadnormatywnie wody stanowią 31,3% ogółu wód. Ponad 59% ogółu gruntów regionu stanowią grunty rolne, przy czym dominującym (ponad 52%) są grunty orne (wykres 6). Wykres 6. Struktura uŝytkowania gruntów rolnych na terenie województwa opolskiego Źródło: Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Opolu Zapotrzebowanie na energię cieplną na terenie województwa wynosi 11684,8 GWh/rok, przy czym na Opolszczyźnie wykorzystuje się do produkcji energii i ciepła takie źródła odnawialne energii jak: energia wiatru, słońca, wody, energia geotermalna oraz biomasę. NajwaŜniejszą rolę pełnią w województwie opolskim w szczególności odpady drewniane (w tym współspalanie) i energia wody. W największym stopniu jest wykorzystywana na Opolszczyźnie biomasa (odpady drewniane 30%, słoma 6,6%, współspalanie z biomasą 25%, uprawy energetyczne 3,4%, biogaz z oczyszczalni ścieków 5,7%). W dalszej kolejności w duŝym stopniu wykorzystywana jest energia Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 58

59 wody, tj. ponad 28%. Natomiast w mniejszym stopniu wykorzystywana są energia wiatru, słońca i energia geotermalna ogółem stanowiąc 0,7% odnawialnych źródeł energii znajdujących zastosowanie w regionie (wykres 7). Wykres 7. Istniejący stan wykorzystania odnawialnych źródeł energii do produkcji ciepła i energii elektrycznej na Opolszczyźnie Źródło: T. Kostuś; InŜynieria Rolnicza 6(104)/2008 Dominującą rolę w produkcji energii elektrycznej z odnawialnych źródeł odgrywa w regionie Mała Energetyka Wodna (MEW), a w produkcji ciepła dla potrzeb technologii (suszenie drewna), i ogrzewania (centralne ogrzewanie i ciepła woda uŝytkowa) spalanie biomasy. Energetyka wiatrowa (o mocy 0,45 MW) jest reprezentowana jedynie przez 1 przedsiębiorcę (3 turbiny wiatrowe o mocy 150 kw). Planowana jest budowa kilku ferm wiatrowych o łącznej mocy ok. 630 MW. O ile wyniki badań pomiarów prędkości przepływu dostarczą pozytywnych wyników, naleŝy się spodziewać przyrostu mocy zainstalowanych agregatów, w perspektywie najbliŝszego okresu, MW mocy i strumienia energii na poziomie 250 Gwh/rok. PoniewaŜ całkowita moc zainstalowanych generatorów w energetyce zawodowej i przemysłowej regionu sięga 1800 MW, to produkcja udział energii elektrycznej, pozyskanej w województwie z OZE w stosunku do całkowitej produkcji energii, z uwzględnieniem współspalania biomasy Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 59

60 w kotłach Elektrowni Opole, wynosi 1,5 %, a docelowo, po zrealizowaniu załoŝonych w planach inwestycji (zwiększenie udziału spalanej biomasy w Elektrowni Opole oraz rozbudowa energetyki wiatrowej) udział ten moŝe przekroczyć wymagany próg 7,5% w 2010 roku. Udział biomasy w produkcji ciepła dla stanu istniejącego kształtuje się na poziomie 1,12%, a w planach nie przekroczy 3,0%. I chociaŝ w gminach o duŝym udziale zakładów branŝy przetwórstwa drewna i stolarstwa udział ten sięga kilkunastu procent (Dobrodzień 28%, Korfantów 10,7%, Olesno 6,4%, Głuchołazy 5,8%) to w skali całego regionu udział ten kształtuje się na stosunkowo niskim poziomie. Sytuacja ta moŝe ulec zmianie po wprowadzeniu gospodarki skojarzonej w Elektrowni Opole. Przy zapotrzebowaniu gmin województwa na energię elektryczną na poziomie 2632,0 Gwh udział odnawialnych form energii w produkcji energii elektrycznej przekracza 5,0 %. JeŜeli przyjąć warunek spełnienia załoŝeń rozwojowych gmin i zakładów w dziedzinie energetyki odnawialnej, to produkcja energii elektrycznej z OZE w 2010 roku osiągnie poziom 882 GWh/rok, co stanowić będzie 8,30% całkowitej produkcji energii elektrycznej regionu. Znaczna część upraw energetycznych oraz przetworzonej biomasy, które nie znajduje odbiorców na terenie województwa jest przedmiotem eksportu (rzepak, kukurydza, pelety). Instalacje wykorzystujące biogaz jako paliwo, pracują na 3 oczyszczalniach ścieków. Planuje się budowę 5 instalacji: na oczyszczalniach ścieków i wysypiskach śmieci w Głubczycach, Brzegu, Opolu, Domaszowicach i Strzelcach Opolskich. Na terenie województwa opolskiego pracuje 31 elektrowni wodnych o mocy 26 MW. Energia produkowana stanowi 77,8 GWhrok-1. Przykładem elektrowni wodnych w województwie opolskim jest elektrownia w Kozielnie i Topoli. Projektowanych jest jeszcze 20 elektrowni wodnych o mocy 18,5 MW, co spowoduje wzrost produkcji energii ok. 86 GWhrok-1. Gminy Praszka, Dobrodzień, Byczyna, Wołczyn, Polska Cerekiew planują inwestycje wykorzystujące energię geotermalną. Natomiast gminy Skarbimierz, Lewin Brzeski, Głubczyce oraz Lubsza planują budowę biogazowni rolniczych. Udział energii odnawialnej w odniesieniu do całkowitego zapotrzebowania na energię elektryczną i ciepło wynosi obecnie ok. 2%. Udział ten moŝe przekroczyć 8,5% przy załoŝeniu, Ŝe zostaną zrealizowane plany inwestycyjne gmin w zakresie budowy nowych elektrowni wodnych i modernizacji istniejących, udział współspalanej biomasy w kotłach energetycznych Elektrowni Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 60

61 ulegnie podwojeniu, zostaną uruchomione projektowane biogazownie, a przyrost mocy zainstalowanej energetyki wiatrowej osiągnie rząd MW. Szczególnego wsparcia wymagają inwestycje wykorzystujące w racjonalny sposób zasoby biomasy oraz rozwiązania kogeneracyjne. Czynniki ekonomiczne Aktywność zawodowa ludności i stopa bezrobocia W województwie opolskim, na koniec maja 2010, bez pracy pozostawało 12,5 % osób gotowych do jej podjęcia jest to prawie 47,1 tysiąca osób z czego blisko 24 tysiące to kobiety. Urzędy Pracy miały do dyspozycji 2,5 tysiąca ofert pracy. NajwyŜszą liczbę bezrobotnych odnotowano w powiecie brzeskim (5935 osób; 18,4 %), nyskim (8687 osób; 17,9 %). Natomiast najniŝszą w Opolu (4647 osób; 6,5 %) oraz w powiecie oleskim (2135 osób; 8,4%). W gospodarce narodowej województwa opolskiego na koniec II kwartału 2010 roku pracowało 401 tys. osób, co stanowi 2,26% ogółu populacji aktywnej zawodowo w Polsce (tabela 3). Współczynnik aktywność zawodowej mieszkańców regionu jest niŝszy od średniej krajowej o ponad 2,5%. Jeśli chodzi o poziom bezrobocia to równieŝ jest od niŝszy niŝ w kraju i wynosi 8,5%. Tabela 3. Aktywność ekonomiczna ludności w wieku 15 lat i więcej w II kwartale 2010 roku Wyszczególnienie Aktywni zawodowo (w tys.) Współczynnik aktywności zawodowej (w %) Stopa bezrobocia (w %) Polska ,70% 9,50% Woj. opolskie ,00% 8,50% Źródło: opracowanie własne na podstawie danych GUS Wśród osób pozostających bez pracy dominują te z wykształceniem gimnazjalnym i niŝszym oraz zasadniczym zawodowym łącznie stanowią one 61,38% ogółu osób bezrobotnych w województwie opolskim. Szczegółowe dane prezentuje tabela 4. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 61

62 Tabela 4. Struktura bezrobocia według poziomu wykształcenia w II kwartale 2010 roku Ogółem WyŜsze Policealne oraz średnie zawodowe Średnie Wyszczególnienie ogólnokształcące Zasadnicze zawodowe Gimnazjalne, podstawowe i niepełne podstawowe Polska Woj. opolskie Źródło: opracowanie własne na podstawie danych GUS Osoby bezrobotne w regionie to w szczególności osoby w wieku oraz Natomiast w przypadku Polski dominują osoby z przedziałów oraz lata (tabela 5). Tabela 5. Struktura bezrobocia według wieku w II kwartale 2010 roku Wyszczególnienie Ogółem lat i więcej Polska Woj. opolskie Źródło: opracowanie własne na podstawie danych GUS Poziom płac Przeciętne miesięczne wynagrodzenie brutto w II kwartale 2010 roku wyniosło w województwie opolskim 3127,68 zł i, w porównaniu do analogicznego okresu roku poprzedniego, wzrosło o 3,14% (tabela 6). Tabela 6. Przeciętne miesięczne wynagrodzenie brutto w II kwartale 2009 i 2010 roku (w zł) Wyszczególnienie Woj. opolskie II kw ,44 II kw ,68 Źródło: opracowanie własne na podstawie danych GUS Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 62

63 Przeciętne miesięczne wynagrodzenie brutto w sektorze przedsiębiorstw w maju br. ukształtowało się na poziomie 2938,26 zł, tj. wyŝszym o 3,5% niŝ przed rokiem i o 3,9% niŝszym niŝ w stosunku do kwietnia 2010 roku. W sektorze publicznym przeciętne wynagrodzenie w ujęciu rocznym wzrosło o 5,5% do kwoty 3695,14 zł, natomiast w sektorze prywatnym było wyŝsze o 3,2% osiągając poziom 2808,72 zł. W porównaniu z poprzednim miesiącem przeciętne wynagrodzenie było niŝsze 6,4% w sektorze publicznym i o 3,3% w sektorze prywatnym. W kraju przeciętne miesięczne wynagrodzenie brutto wynosiło 3840,01 zł, w sektorze prywatnym 2831,55 zł. W porównaniu z analogicznym okresem ub roku przeciętne miesięczne wynagrodzenie brutto wzrosło w sektorze publicznym 3,0%, w sektorze prywatnym o 1,8%. PKB JeŜeli chodzi o wartość PKB, to w 2008 roku dochód na 1 mieszkańca wynosił w województwie opolskim zł i był niŝszy o 17,91% od PKB per capita dla całego kraju (tabela 7). Tabela 7. Produkt krajowy brutto w 2008 roku (ceny bieŝące) Wyszczególnienie Ogółem (w mln zł) W % Per capita Polska Woj. opolskie , Źródło: opracowanie własne na podstawie danych GUS W przypadku analizy wartości dodanej brutto naleŝy podkreślić, iŝ dynamika jego wzrostu (porównanie wartości z lat 2008 i 2003) jest wyŝsza od średniej dotyczącej Polski o ponad 7% i wyniosła w 2008 roku blisko 26 tys. zł (tabela 8). Tabela 8. Wartość dodana brutto ogółem w 2003 i 2008 roku (ceny bieŝące w mln zł) Wyszczególnienie 2008 rok 2003 rok Dynamika Polska ,99% Woj. opolskie ,10% Źródło: opracowanie własne na podstawie danych GUS Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 63

64 Stopa inflacji W Polsce stopa inflacji wynosiła w poszczególnych latach (na koniec miesiąca): +2,5% r/r we wrześniu 2010; +3,5% r/r w grudniu 2009; +3,3% rdr w grudniu 2008; +4,0% r/r w grudniu Stopy procentowe NBP referencyjna 3,50; lombardowa 5,00; depozytowa 2,00. Bilans płatniczy i handlowy Polski Dla ostatnich dwunastu miesięcy (tj. od października 2009 do września 2010 roku) ujemne saldo rachunku bieŝącego wyniosło mln EUR, natomiast w poprzednim okresie (październik 2008 wrzesień 2009 rok) deficyt rachunku bieŝącego wyniósł 8405 mln EUR. W ujęciu płynnego roku ujemne saldo rachunku bieŝącego pogorszyło się o 1466 mln EUR. Na pogorszenie tego salda wpłynęło przede wszystkim zwiększenie się ujemnego salda dochodów (z mln EUR w poprzednim okresie do mln EUR), zmniejszenie się dodatniego saldo usług (z 3756 mln EUR do 2944 mln EUR) oraz zmniejszenie się dodatniego salda transferów bieŝących (z 5207 mln EUR do 4469 mln EUR). W tym samym czasie zmniejszyło się ujemne saldo obrotów towarowych (z 7090 mln EUR do 4313 mln EUR). Saldo transferów z Unią Europejską było dodatnie i we wrześniu 2010 roku wyniosło 69 mln EUR. Napływ środków z Unii Europejskiej, w ujęciu bilansu płatniczego, wyniósł: w transferach bieŝących 32 mln EUR, a w transferach kapitałowych 305 mln EUR. Saldo zagranicznych inwestycji w Polsce było dodatnie i wyniosło 3928 mln EUR. O wysokości tego salda zadecydował przede wszystkim napływ netto kapitału z tytułu pozostałych inwestycji. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 64

65 Deficyt budŝetowy Polski śródło: Główne gałęzie rynku województwa opolskiego sektor spoŝywczy; branŝa chemiczna i budowlana. Czynniki technologiczne Potencjał naukowo-badawczy W regionie opolskim funkcjonuje 6 szkół wyŝszych (tabela 9). Największą placówką jest Uniwersytet Opolski, przy czym główne kierunki kształcenia na tej uczelni to filologia angielska i germańska, prawo, administracja, język biznesu, biotechnologia, psychologia oraz stosunki międzynarodowe. Politechnika Opolska, kształci w zakresie informatyki, zarządzania i inŝynierii produkcji, budowy maszyn, automatyki i robotyki, budownictwa oraz zarządzania Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 65

66 i marketingu. Z kolei Państwowe WyŜsze Szkoły Zawodowe (w Opolu i w Nysie) m.in. w zakresie fizjoterapii, pielęgniarstwa i połoŝnictwa, kosmetologii, ratownictwa medycznego. Tabela 9. WyŜsze uczelnie, w tym niepubliczne w 2009 roku Wyszczególnienie Ogółem Uniwersytety WyŜsze szkoły techniczne WyŜsze szkoły ekonomiczne Pozostałe szkoły wyŝsze (w tym państwowe zawodowe) Polska Woj. opolskie Źródło: opracowanie własne na podstawie danych GUS Uczelnie wyŝsze w województwie opolskim zatrudniały łącznie, w 2009 roku, 1687 nauczycieli akademickich (wzrost w porównaniu do 2004 roku o 8,84%), przy czym najliczniejszą grupę stanowili adiunkci i profesorowie. W przypadku asystentów odnotowano spadek ich liczby o 37,88% z 322 do 200 osób (tabela 10). Tabela 10. Szkolnictwo wyŝsze nauczyciele akademiccy w 2009 roku Wyszczególnienie Ogółem Profesorowie i doktorzy hab. Docenci Adiunkci Asystenci Polska Woj. opolskie Polska Woj. opolskie Źródło: opracowanie własne na podstawie danych GUS Najliczniejszą kadrę naukową stanowią uniwersyteccy nauczyciele akademiccy (tabela 11). Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 66

67 Tabela 11. Nauczyciele akademiccy w województwie opolskim według typów uczelni wyŝszych w latach Wyszczególnienie Uniwersytety WyŜsze szkoły techniczne WyŜsze szkoły ekonomiczne WyŜsze szkoły zawodowe b. d. b. d. Źródło: opracowanie własne Kadrowy potencjał województwa skupia się w głównej mierze w Opolu, dlatego teŝ poniŝej przedstawiono charakterystykę pracowników naukowych zatrudnionych w dwóch największych uczelni obszaru województwa opolskiego: a) Uniwersytet Opolski (stan na roku) liczba nauczycieli akademickich wyniosła 782, w tym: profesorowie zwyczajni 58; profesorowie nadzwyczajni z tytułem 34; profesorowie nadzwyczajni bez tytułu 114; adiunkci z habilitacją 28; adiunkci 372; asystenci 90; starsi wykładowcy i wykładowcy 81; lektorzy 4. b) Politechnika Opolska liczba nauczycieli akademickich wyniosła 505 osób, w tym: profesorowie zwyczajni 29; profesorowie nadzwyczajni 107; adiunkci 243; asystenci 51; starsi wykładowcy ze stopniem doktora 27; starsi wykładowcy 23; wykładowcy, lektorzy, instruktorzy, kustosz dyplomowany 25. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 67

68 Zgodnie z danymi GUS za rok 2009 w uczelniach publicznych województwa opolskiego kształciło się ponad 33 tys. studentów, tj. ponad czterokrotnie więcej niŝ w instytucjach niepublicznych (tabela 12). Tabela 12. Szkolnictwo wyŝsze studenci i absolwenci w latach 2004 i 2009 Studenci Absolwenci Wyszczególnienie Uczelnie Uczelnie Uczelnie Uczelnie publiczne niepubliczne publiczne niepubliczne Polska Woj. opolskie Polska Woj. opolskie Źródło: opracowanie własne na podstawie danych GUS Studiujący w regionie w 2009 roku stanowili 2,66% ogółu studentów w Polsce. Porównując dane z lat 2004 i 2009 na uwagę zasługuje fakt, iŝ liczba studentów uczelni publicznych w opolskim wzrosła z do 33170, natomiast w kraju spadła z poziomu ponad 1 mln 330 tys. do 1 mln 247 tys. W przypadku absolwentów moŝna zauwaŝyć wzrost ich liczb w analizowanych latach zarówno w przekroju przestrzennym, jak i typu placówki. Wśród absolwentów uczelni opolskich dominują osoby, które ukończyły uniwersytet (ponadto odnotowano wzrost ich liczby z 4048 w 2004 do 4594 w 2008 roku) oraz pozostałych szkół wyŝszych (z 87 do 1734 osób blisko dwudziestokrotny wzrost liczby absolwentów). NaleŜy zwrócić uwagę zwłaszcza na spadek liczby osób kończących kierunki w wyŝszych szkołach technicznych (tabela 13). Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 68

69 Tabela 13. Szkolnictwo wyŝsze absolwenci według rodzajów uczelni w 2004 i 2009 roku Pozostałe Wyszczególnienie Ogółem Uniwersytety WyŜsze szkoły techniczne WyŜsze szkoły ekonomiczne szkoły wyŝsze (w tym państwowe, zawodowe) Polska Woj. opolskie Polska Woj. opolskie Źródło: opracowanie własne na podstawie danych GUS W obszarach pokrywających się ze zgłoszonymi technologiami rozwoju województwa opolskiego kadra jest kształcona w głównej mierze w ośrodkach naukowych: a) Uniwersytetu Opolskiego Wydział Przyrodniczo-Techniczny Samodzielna Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej (Biotechnologia); Samodzielna Katedra Biosystematyki (Biologia); Samodzielna Katedra InŜynierii Procesowej (InŜynieria Środowiska); Katedra Technologii (Edukacja Techniczno-Informatyczna); Samodzielna Katedra Ochrony Powierzchni Ziemi (Ochrona Środowiska). Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki Badania naukowe w Instytucie Matematyki i Informatyki i prowadzone są w katedrach i zakładach: Katedra Algebry i Geometrii; Katedra Analizy Matematycznej; Katedra Podstaw Matematyki; Zakład Metod Stochastycznych; Zakład Topologii; Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 69

70 Zakład Matematyki Finansowej Zakład Informatyki; Pracownia Systemów Komputerowych; Pracownia Dydaktyki. Wiodącymi specjalnościami naukowymi w Instytucie Matematyki i Informatyki są: topologia ogólna, algebraiczna logika matematyczna, matematyczne problemy fizyki metali, analiza spektralna i zastosowania procesów stochastycznych, informatyka teoretyczna. Kształcenie w Instytucie Fizyki odbywa się w katedrach i zakładach: Katedra Astrofizyki i Fizyki Teoretycznej; Zakład Fizyki Obliczeniowej; Katedra Fizyki Fazy Skondensowanej; Katedra Spektroskopii Plazmy; Katedra Zastosowań Fizyki Jądrowej; Pracownia Dydaktyki Fizyki. Wiodącymi specjalnościami naukowymi Instytutu Fizyki są: fizyka fazy skondensowanej, zastosowanie metod fizyki jądrowej w badaniach ciała stałego, spektroskopia plazmy, fizyka teoretyczna i astrofizyka, biofizyka. Wydział Chemii W wydziale tym zdiagnozowano skuteczność w zakresie pozyskiwania dodatkowych środków na prace badawcze oraz zakup niezbędnej do badań aparatury naukowej. NiezaleŜnie od tego pracownicy Wydziału Chemii uczestniczyli lub biorą udział w realizacji kilku grantów kierowanych poza Uniwersytetem Opolskim. Co roku takŝe realizowanych jest kilka prac naukowych, często o charakterze ekspertyz badawczych, na zlecenie róŝnych podmiotów spoza Uczelni. Katedra Chemii Analitycznej i Ekologicznej; Katedra Technologii Chemicznej i Chemii Polimerów; Katedra Chemii Nieorganicznej. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 70

71 b) Politechniki Opolskiej Wydział Budownictwa Katedra Budownictwa i Architektury; Katedra Dróg i Mostów; Katedra Fizyki Materiałów; Katedra Geotechniki i Geodezji; Katedra InŜynierii Materiałów Budowlanych; Katedra Konstrukcji Budowlanych i InŜynierskich; Katedra Mechaniki Budowli. Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki Katedra Automatyki i Informatyki; Katedra Elektroenergetyki; Katedra Elektrowni i Systemów Pomiarowych; Katedra Układów Elektromechanicznych i Elektroniki Przemysłowej. Wydział Elektroniki, Automatyki i Informatyki w latach zgłosił i uzyskał następujące patenty: Patent nr K. Tomczewski: Tensometryczny momentomierz obrotowy; Patent nr K. Tomczewski, A. Witkowski: Układ zasilania, zwłaszcza obwodu RL i sposób sterowania układem zasilania, zwłaszcza obwodu RL; Patent nr K. Tomczewski, A. Witkowski: Układ zasilania zwiększający szybkość zmian natęŝenia prądu w obwodzie RL i sposób sterowania układem zwiększającym szybkość natęŝenia prądu w obwodzie RL; Patent nr W. Tarczyński: Detektor szczytowy; Patent nr K. Tomczewski, P. Wach: Sposób sterowania przełączalnego silnika reluktancyjnego; Patent nr K. Tomczewski, P. Wach: Sposób wyznaczania charakterystyk sterowania optymalnych pod względem sprawności przełączalnego silnika reluktancyjnego; Patent nr K. Tomczewski, P. Wach: Sposób wyznaczania charakterystyk sterowania przełączalnego silnika reluktancyjnego; Patent nr P. Wach, K. Tomczewski, K. Wróbel: Przełączalny silnik Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 71

72 reluktancyjny; Patent nr J. Wróblewski, A. Włóczyk: Sposób lokalizacji miejsca o zmniejszonej rezystancji izolacji w sieci prądu stałego; Patent nr W. Tarczyński: Układ do analogowo-cyfrowego przetwarzania napięcia; Patent nr W. Tarczyński: Układ wielokrotnego przesuwania fazy sygnału prostokątnego; Patent nr W. Tarczyński: Przesuwnik fazy sygnału prostokątnego; Patent nr W. Tarczyński: Układ do wytwarzania trójfazowych sygnałów przesuwalnych; Patent nr W. Tarczyński: Powielacz częstotliwości impulsów; Patent nr W. Tarczyński: Układ zasilania wzmacniacza mocy; Patent nr J. Wróblewski: Układ sprzęgający linię elektroenergetyczną z niskonapięciowym układem pomiarowym; Patent nr W. Tarczyński: Układ do pomiaru napięcia, zwłaszcza przy lokalizacji miejsca uszkodzenia linii elektroenergetycznej; Patent nr W. Tarczyński: Generator sygnałów przesuwalnych; Patent nr W. Tarczyński: Generator impulsów; Patent nr W. Tarczyński, E. Anderson, S. Maziarz, J. Wróblewski, J. Trofimowicz: Układ do lokalizacji uszkodzeń linii elektroenergetycznej; Prawo ochronne nr J. Kędzia, S. Wolny: Urządzenie do badań elektryzacji cieczy; Prawo ochronne nr J. Kędzia, S. Wolny: Urządzenie do pomiaru ładunków elektrostatycznych cieczy dielektrycznej. Wydział InŜynierii Produkcji i Logistyki Instytut Organizacji Procesów Wytwórczych katedry: Zastosowań Chemii i Mechaniki, Fizyki, InŜynierii i Bezpieczeństwa Pracy, Logistyki oraz Zastosowań Chemii i Mechaniki; Instytut Innowacyjności Procesów i Produktów katedry: Zarządzania i InŜynierii Produkcji, InŜynierii Wiedzy, Zarządzania Projektami, Filozofii Innowacyjności w Technice, Innowacyjnych Procesów Technologicznych. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 72

73 Wydział Mechaniczny katedry: InŜynierii Procesowej, InŜynierii Środowiska, Materiałoznawstwa i Technologii Bezwiórowych, Mechaniki i Podstaw Konstrukcji Maszyn, Pojazdów Drogowych i Rolniczych, Techniki Cieplnej i Aparatury Przemysłowej, Techniki Rolniczej i Leśnej, Technologii Maszyn i Automatyzacji Produkcji. Wydział Zarządzania katedra zarządzania i inŝynierii produkcji. c) WyŜsza Szkoła Zarządzania i Administracji strukturę Wydziału Zarządzania tworzy: Katedra Logistyki i Marketingu; Zakład Zarządzania Logistyczno-Marketingowego; Zakład Badań Konsumpcji i Usług; Katedra Strategii Zarządzania Przedsiębiorstwem; Zakład Analizy Działalności Przedsiębiorstwa; Zakład Finansów i Rachunkowości; Zakład Zarządzania Przedsiębiorstwem; Katedra Polityki Ekonomicznej i Badań Regionalnych; Zakład Polityki Ekonomicznej i Innowacji; Zakład Badań Regionalnych; Katedra Metod Ilościowych i Informatyki; Zakład Metod Ilościowych; Zakład Informatyki. d) Państwowa WyŜsza Szkoła Zawodowa w Nysie Instytut Informatyki; Instytut Zarządzania. Innowacyjność Czynnikiem decydującym współcześnie o rozwoju gospodarczym jest działalność innowacyjna, będąca determinantą konkurencyjności. Działalność badawczo-rozwojowa jest bezpośrednio łączona z innowacyjnością. Do sektora badawczo-rozwojowego zalicza się placówki naukowe Polskiej Akademii Nauk, jednostki badawczo-rozwojowe, jednostki obsługi nauki (biblioteki naukowe, archiwa, stowarzyszenia naukowe), szkoły wyŝsze prowadzące działalność B + R oraz jednostki Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 73

74 rozwojowe prowadzące prace badawczo-rozwojowe obok innej działalności. W 2003 roku w województwie opolskim funkcjonowało zaledwie 13 tego typu jednostek, obecnie w bazie wiedzy o nowych technologiach Opolskiej Izby Gospodarczej znajduje się 30 profili jednostek badawczo-rozwojowych. W jednostkach badawczo-rozwojowych w województwie opolskim w 2008 roku było zatrudnionych 1451 osób liczba pracowników B+R wykazuje tendencję malejącą (dla porównania w 2003 roku było ich ponad 1500). Nakłady na działalność innowacyjną w 2009 roku poniosło 14,38% opolskich przedsiębiorstw usługowych (blisko o 3% więcej niŝ w całym kraju) oraz 14,62% przedsiębiorstw przemysłowych (niŝszy odsetek w porównaniu do danych dla całej Polski). Szczegółowe dane prezentuje tabela 14. W przedsiębiorstwach innowacyjnych województwa opolskiego zatrudniano w 2008 roku 98 osób. Tabela 14. Odsetek przedsiębiorstw, które poniosły nakłady na działalność innowacyjną w 2009 roku Wyszczególnienie Polska Woj. opolskie Przedsiębiorstwa z sektora usługowego Przedsiębiorstwa przemysłowe 11,59 14,38 17,35 14,62 Źródło: opracowanie własne na podstawie danych GUS Nakłady na B+R, ogółem w 2008 roku, na Opolszczyźnie wyniosły 7,3 mln zł (dla porównania w Polsce 2383,7 mln zł czyli wydatki w regionie stanowią 0,3% ogółu nakładów poniesionych w kraju). Analizując wysokość nakładów poniesionych przez przedsiębiorstwa działające w opolskim na róŝnego rodzaju działalność innowacyjną moŝna stwierdzić, iŝ w 2009 roku nakłady przedsiębiorstw przemysłowych były blisko dwudziestokrotnie wyŝsze niŝ firm usługowych i wyniosły tys. zł (tabela 15). Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 74

75 Tabela 15. Nakłady na działalność innowacyjną w przedsiębiorstwach według rodzajów działalności innowacyjnej w 2009 roku (w tys. zł) Wyszczególnienie Polska Woj. opolskie Przedsiębiorstwa usługowe działalność badawczo rozwojowa (B+R) zakup wiedzy ze źródeł zewnętrznych zakup oprogramowania nakłady inwestycyjne na środki trwałe ogółem nakłady inwestycyjne na środki trwałe - budynki i lokale, obiekty inŝynierii lądoweji wodnej oraz grunty nakłady inwestycyjne na środki trwałe - maszyny i urządzenia techniczne ogółem nakłady inwestycyjne na środki trwałe - maszyny i urządzenia techniczne z importu szkolenia personelu związane bezpośrednio z wprowadzaniem innowacji produktowych lub procesowych marketing związany z wprowadzeniem nowych lub istotnie ulepszonych produktów Przedsiębiorstwa przemysłowe ogółem działalność badawczo rozwojowa (B+R) zakup wiedzy ze źródeł zewnętrznych zakup oprogramowania nakłady inwestycyjne na środki trwałe ogółem nakłady inwestycyjne na środki trwałe - budynki i lokale, obiekty inŝynierii lądowej i wodnej oraz grunty nakłady inwestycyjne na środki trwałe - maszyny i urządzenia techniczne ogółem nakłady inwestycyjne na środki trwałe - maszyny i urządzenia techniczne z importu szkolenia personelu związane bezpośrednio z wprowadzaniem innowacji produktowych lub procesowych marketing związany z wprowadzeniem nowych lub istotnie ulepszonych produktów Źródło: opracowanie własne na podstawie danych GUS Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 75

76 JeŜeli chodzi o rodzaj wdroŝonych innowacji to w przypadku opolskich przedsiębiorstw przemysłowych najwyŝszy odsetek, w 2009 roku, odnotowano w przypadku nowych/istotnie ulepszonych produktów oraz procesów (tabela 16). Natomiast przedsiębiorstwa usługowe kładły szczególny nacisk na innowacje nowe/istotnie ulepszone proces. Tabela 16. Odsetek przedsiębiorstw innowacyjnych według rodzajów wprowadzanych innowacji w 2009 roku. Wyszczególnienie Polska Woj. opolskie Przedsiębiorstwa z sektora usług nowe lub istotnie ulepszone produkty 7,99 11,91 nowe lub istotnie ulepszone dla rynku produkty 4,41 6 nowe lub istotnie ulepszone procesy 10,7 14,8 Przedsiębiorstwa przemysłowe nowe lub istotnie ulepszone produkty 12,66 14,18 nowe lub istotnie ulepszone dla rynku produkty 6,96 9,45 nowe lub istotnie ulepszone procesy 13,76 13,71 Źródło: opracowanie własne na podstawie danych GUS Jak wynika z wykresu 8 największą liczbę uznanych patentów w 2007 roku odnotowano w województwie mazowieckim. Przy czym naleŝy podkreślić, Ŝe w 2003 roku przewaga województwa mazowieckiego nad śląskim była nieznaczna (około 30 udzielonych patentów), natomiast w 2007 roku ta przewaga wyniosła ponad 150 udzielonych patentów. Zdecydowała o tym duŝa dynamika wzrostu liczby udzielonych patentów w województwie mazowieckim (wzrost niemal o 250 patentów w pięcioleciu, a w województwie śląskim liczba udzielonych patentów w tym samym czasie wzrosła o około 120). Trzeba przy tym podkreślić, Ŝe wyraźna tendencja wzrostowa liczby udzielonych patentów wystąpiła (poza mazowieckim) tylko w sześciu województwach w rankingu, gdzie liczba udzielonych patentów w pięcioleciu wzrosła o ponad 50 (od około 60 w województwach lubelskim i wielkopolskim do około 120 w województwie Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 76

77 śląskim). W województwie opolskim systematycznie wzrasta liczba zgłaszanych patentów, niemniej jednak region ten na tle kraju klasyfikuje się dopiero na 11 pozycji. Wykres 8. Liczba udzielonych patentów mazowieckie śląskie dolnośląskie małopolskie łódzkie wielkopolskie lubelskie pomorskie podkarpackie kujawsko-pomorskie opolskie zachodniopomorskie świętokrzyskie warmińsko-mazurskie podlaskie lubuskie Źródło: opracowanie własne na podstawie danych GUS(BDR) Do województw tych naleŝy pierwsza piątka z rankingów zarówno według PKB per capita, jak i sumarycznej punktacji oraz średnio i nisko rozwinięte, takie jak: łódzkie, małopolskie i lubelskie. Natomiast w 8 województwach liczba udzielonych patentów jest mniejsza niŝ 50 we wszystkich analizowanych latach, a w czterech z nich liczba ta jest mniejsza niŝ 30 i nie wykazuje tendencji wzrostowej. Reasumując moŝna stwierdzić, Ŝe widoczna jest coraz większa dysproporcja między województwami w zakresie liczby udzielanych patentów. Po pierwsze, powiększają się dysproporcje w grupie województw z tendencją wzrostową, gdzie coraz bardziej dominującą pozycję zajmuje mazowieckie oraz powstają jeszcze większe dysproporcje między województwem mazowieckim i województwami, w których liczba udzielanych patentów jest mniejsza niŝ 50. Po drugie, niektóre województwa zajmują wyraźnie wyŝsze pozycje w rankingu według liczby udzielonych patentów niŝ według PKB per capita lub punktacji sumarycznej (małopolskie, lubelskie i podkarpackie), co wskazuje na ograniczony wpływ sektora nauki i B+R na rozwój społeczno-gospodarczy tych województw. Odwrotna sytuacja występuje w województwach pomorskim i wielkopolskim, które są w/w rankingu według poziomu rozwoju (sumarycznej punktacji) i PKB per capita niŝ według liczby udzielonych patentów, co wskazuje, Ŝe sektor nauki Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 77

78 i B+R oddziałuje efektywnie na rozwój społeczno-gospodarczy. Interesujących informacji dostarcza wykres 9, z których wynika, Ŝe dysproporcjom w zakresie liczby udzielanych patentów towarzyszą znaczne dysproporcje w poziomie nakładów na sektor B+R w przeliczeniu na zatrudnionego. W przypadku nakładów te dysproporcje są mniejsze niŝ w przypadku liczby udzielonych patentów, niemniej jednak zwraca uwagę dynamika wzrostu nakładów w czterech pierwszych województwach. Największy wzrost nakładów nastąpił w województwie małopolskim (niemal dwukrotny) oraz znaczny w województwach: śląskim, mazowieckim i pomorskim (o ponad 20 tyś. zł) co dobrze świadczy o aktywności sektora B+R ale takŝe wskazuje na rosnącą dostępność środków na tę działalność. Wzrost nakładów widoczny jest teŝ w ośmiu innych regionach, co dodatkowo potwierdza zarówno rosnącą aktywność sektora jak i rosnącą dostępność środków. Natomiast uwagę zwracają cztery województwa, gdzie nie ma tendencji wzrostowej, tj. opolskie, podlaskie, kujawsko-pomorskie i lubuskie, co powinno skłaniać samorządy tych województw do podjęcia analizy przyczyn zaniedbań. Trzeba teŝ podkreślić, Ŝe w czterech województwach (warmińsko-mazurskie, lubelskie, zachodniopomorskie i świętokrzyskie) znaczący wzrost nakładów wystąpił w 2007 roku, co moŝe oznaczać, Ŝe ten wzrost ma charakter jednorazowy, podobnie jak w kujawsko-pomorskim w 2006 roku. Wykres 9. Nakłady na sektor B+R na 1 zatrudnionego (w tys. zł) [tys. zł] 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 mazowieckie małopolskie śląskie pomorskie podkarpackie dolnośląskie łódzkie wielkopolskie warmińsko-mazurskie lubelskie zachodniopomorskie świętokrzyskie podlaskie kujawsko-pomorskie Źródło: opracowanie własne na podstawie danych GUS lubuskie opolskie Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 78

79 Reasumując trzeba stwierdzić, Ŝe kolejność województw w rankingu według nakładów na sektor B+R w przeliczeniu na zatrudnionego jest wyraźnie odmienna niŝ jest to w rankingu według PKB per capita czy według sumarycznej punktacji (poziomu rozwoju społeczno-gospodarczego). Atrakcyjność inwestycyjna O atrakcyjności inwestycyjnej regionów decyduje szereg czynników, m.in. dostępność transportowa, umoŝliwiająca swobodne dostawy surowców do produkcji, chłonność rynku, dostęp do wykwalifikowanej kadry oraz ulgi inwestycyjne (w tym w ramach SSE, parki technologiczne itp.). NaleŜy podkreślić, iŝ jednym z głównych atutów województwa jest takŝe dobra komunikacja z Zachodnią Europą, dzięki autostradzie A4 biegnącej z Zachodu na Wschód (będącej elementem III paneuropejskiego korytarza transportowego) oraz doskonałej sieci połączeń drogowych i kolejowych. Na terenie województwa opolskiego funkcjonują podstrefy 3 Specjlanych Stref Ekonomicznych: Katowickiej SSE, Wałbrzyskiej SSE i Starachowickiej SSE. W ramach regionu funkcjonują takŝe Opolski Park Naukowo-Technologiczny, Kędzierzyńsko-Kozielski Park Przemysłowy Sp. z o.o., oraz Centrum Obsługi Inwestora. Rysunek 2. Podstrefy SSE w województwie opolskim Źródło: Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 79

80 Katowicką Specjalną Strefę Ekonomiczną ustanowiono na czas do roku. Jest strefą rozproszoną, składającą się z czterech podstref: gliwickiej, jastrzębsko-ŝorskiej, sosnowieckodąbrowskiej i tyskiej. Ogółem Katowicka SSE zajmuje 1544 ha i obejmuje ponad 35 róŝnych obszarów, co umoŝliwia inwestorom wybór najdogodniejszej lokalizacji. Większość obszarów znajduje się w pobliŝu międzynarodowych tras wschód-zachód (Lwów Wrocław Berlin) i północ-południe (Gdańsk Cieszyn Bratysława) oraz powstających autostrad A1 i A4. Wiodącą branŝą jest tu sektor motoryzacyjny. Specjalna Strefa Ekonomiczna Starachowice. Tereny oferowane inwestorom obejmują zarówno obszary zabudowane obiektami przemysłowymi (hale produkcyjne, budynki magazynowe, biurowe), jak i obszary wyposaŝone w infrastrukturę techniczną. Wiodące branŝe w podstrefie to: poligraficzna, ceramika. Wałbrzyska Specjalna Strefa Ekonomiczna INVEST PARK będzie działać do roku. Strefa ta jest jedną z największych stref przemysłowych w Polsce. WSSE INVEST- PARK obejmuje swoim obszarem tereny zlokalizowane w południowo-zachodniej Polsce. Charakteryzują się one korzystnym połoŝeniem geograficznym wynikającym choćby z bliskości granic z Republiką Czeską i Niemcami. Tereny proponowane przedsiębiorcom chcącym rozpocząć działalność gospodarczą na terenie Wałbrzyskiej Specjalnej Strefy Ekonomicznej INVEST-PARK są terenami niezabudowanymi typu greenfield. Wiodące branŝe w strefie to sektor motoryzacyjny i branŝa AGD. Opolski Park Naukowo-Technologiczny (OPNT), utworzony w 2001 roku, jest instytucją, która ma wspierać przedsięwzięcia gospodarcze, związane z najwyŝszym stopniem innowacyjności oraz firmy z sektora MŚP, które chciałyby te technologie wdraŝać oraz udzielać informacji inwestorom i twórcom. OPT oferuje pomoc w: opracowaniu projektu przedsięwzięcia innowacyjnego; ocenie ryzyka; opracowaniu biznesplanu; opracowaniu projektów i wniosków o granty i środki pomocowe; kojarzeniu partnerów do realizacji przedsięwzięć innowacyjnych; pozyskiwaniu terenów, lokali, niezbędnego wyposaŝenia do realizacji projektu; wystąpieniach do instytucji finansowych i administracji lokalnej; nawiązaniu kontaktów międzynarodowych; Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 80

81 działaniach marketingowych oraz promocji produktów w kraju i za granicą. Od 2006 roku właścicielem całości udziałów w OPNT jest Politechnika Opolska, która jest równieŝ partnerem Parku w realizacji projektów. Przedmiotem działalności Kędzierzyńsko-Kozielskiego Parku Przemysłowego Sp. z o.o. jest wykorzystanie wiedzy i bogatego doświadczenia w prowadzeniu róŝnorodnej działalności gospodarczej na terenie Ziemi Kozielskiej w celu pobudzenia przedsiębiorczości, produktywności i innowacyjności w rejonie Kędzierzyna-Koźla, kreowanie nowych miejsc pracy przez zapewnienie przedsiębiorcom korzystnych warunków funkcjonowania dzięki efektywnemu zarządzaniu majątkiem produkcyjnym oraz świadczeniu usług infrastrukturalnych i doradczych wraz z systemem wsparcia finansowego. Oferta Parku obejmuje: centrum biurowe podmioty świadczące usługi doradcze i finansowe dla inwestorów Parku, biura handlowe załoŝycieli Parku, siedziba spółki zarządzającej Parkiem, inne podmioty; centrum działalności usługowo-produkcyjnej hale i pomieszczenia dla realizacji procesów produkcyjnych i działalności usługowej (hale, pomieszczenia na zaplecze biurowe i socjalne, doprowadzone media), aranŝacja przestrzenna zintegrowana; centrum innowacyjności (Inkubator Technologiczny) pomieszczenia, infrastruktura, instalacje, usługi celem wsparcia procesów transferu technologii oraz komercjalizacji przedsięwzięć innowacyjnych; tereny uzbrojone dla inwestorów oferta dla realizacji inwestycji na przygotowanym terenie, obwiedzionym traktem komunikacyjnym (droga) oraz estakadami z układami transportowymi mediów; inne tereny połoŝone na ogół w niewielkiej odległości od infrastruktury zakładów przemysłowych, dają moŝliwość w miarę swobodnej aktywności inwestycyjnej i działalności gospodarczej w warunkach bliskości mediów oraz infrastruktury związanej m.in. z ochroną środowiska (oczyszczalnie ścieków, spalarnie odpadów), pozwalają takŝe na podejmowanie inwestycji związanych z działalnością usługową na przykład na trenach przylegających do drogi publicznej. Centrum Obsługi Inwestora jest miejscem pierwszego kontaktu dla przedsiębiorców zainteresowanych inwestowaniem w regionie. COI posiada największą na Opolszczyźnie bazę Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 81

82 atrakcyjnych terenów inwestycyjnych oraz bogatą ofertę nieruchomości przeznaczonych pod inwestycje. Zadania COI: promocja ofert inwestycyjnych gmin i powiatów województwa opolskiego; udzielanie informacji o warunkach inwestowania, obowiązujących przepisach i procedurach związanych z inwestowaniem i działalnością gospodarczą; udzielanie informacji statystycznych i ekonomiczno-prawnych; organizowanie wizyt z przedstawicielami samorządów i przedsiębiorcami dla inwestorów zagranicznych; pośredniczenie w nawiązywaniu kontaktów pomiędzy partnerami biznesowymi; organizowanie i przyjmowanie, we współpracy z instytucjami samorządowymi i okołobiznesowymi misji gospodarczych; organizowanie szkoleń poprawiających jakość obsługi inwestorów oraz przedsiębiorców. Główne Instytucje okołobiznesowe działające w regionie Opolszczyzny to między innymi: Akademicki Inkubator Przedsiębiorczości Politechniki Opolskiej; Akademicki Inkubator Przedsiębiorczości Uniwersytetu Opolskiego; Instytut CięŜkiej Syntezy Organicznej; Izba Gospodarcza Śląśk; Izba Rzemieślnicza w Opolu; Kluczborsko-Oleska Lokalna Organizacja Turystyczna; Kongregacja Przemysłowo-Handlowa OIG str.pow. Kędzierzyn- Koźle; Krapkowickie Stowarzyszenie Rozwoju Gospodarczego i Promocji; Namysłowskie Stowarzyszenie Inicjatyw Gospodarczych; Oddział SITPChem w Kędzierzynie-Koźlu; Opolskie Centrum Demokracji Lokalnej FRDL; Opolskie Centrum Rozwoju Gospodarki; Opolskie Studenckie Forum Business Centre Club; Opolski Ośrodek Doradztwa Rolniczego w Łosiowie; Stowarzyszenie Kraina Św. Anny; Stowarzyszenie "Promocja Przedsiębiorczości"; Stowarzyszenie Rozwoju Inicjatyw Lokalnych w gminie Gogolin; Związek Śląskich Rolników; Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 82

83 Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych Oddział InŜynierii Materiałowej. Polityczno-prawne niestabilne przepisy prawne członkostwo w UE gospodarka mieszana: sektor prywatny i publiczny : Polska to główny beneficjent BIZ Polska jest krajem popularnym wśród inwestorów zagranicznych (duŝa liczba mieszkańców, obiecujący rynek, relatywnie niskie koszty produkcji i relatywnie wysoka wydajność, połoŝenie geograficzne, kultura ekonomiczna) sektory ze znaczącym udziałem BIZ w Polsce to: sektor usług finansowych, przemysłowy głównie przetwórstwo spoŝywcze i przemysł samochodowy oraz handel detaliczny Polski model zarządzania procesami restrukturyzacji: Brak antycypacji (nie ma kultury wczesnego informowania i ostrzegania w procesach restrukturyzacyjnych), centralizacja dostępnych narzędzi na poziomie krajowym, (brak narzędzi na poziomie regionalnym i lokalnym), słabość dialogu społecznego (rzadkie przypadki autonomicznego oraz sektorowego dialogu społecznego), brak odpowiednich regulacji prawnych i systemowych rozwiązań Plan Prywatyzacji na lata obejmuje zarówno spółki z tak waŝnych sektorów jak instytucje finansowe czy energetyka, chemia i przemysł naftowy gdzie prywatyzacja będzie rozpoczynana lub kontynuowana, jak równieŝ przemysł: maszynowy, metalowy, elektroniczny, elektrotechniczny, spirytusowy, spoŝywczy, drzewny i papierniczy, meblowy, odzieŝowy i surowców odzieŝowych, transport i spedycja, przedsiębiorstwa handlowe i jednostki usługowe oraz pakiety mniejszościowe (resztówki), czy spółki z Programu NFI. Przekształcenia własnościowe w poszczególnych branŝach realizowane będą zgodnie z rządowymi programami i strategiami sektorowymi, zarówno obowiązującymi jak i zmienianymi i przyjmowanymi w trakcie realizacji programu. W latach planuje się zakończenie procesu przekształceń własnościowych w większości w/w branŝ i sektorów. Szacuje się, Ŝe do 2011 roku łączna wartość przychodów z tytułu prywatyzacji wyniesie 30 mld zł. Otrzymane w ten sposób wpływy do budŝetu państwa zostaną przekazane w szczególności na wsparcie restrukturyzacji Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 83

84 przedsiębiorców, kluczowe projekty społeczne, w tym stypendia dla młodych naukowców oraz zadośćuczynienie dla tych, którzy utracili swoją własność. Konkurencyjne branŝe województwa opolskiego Opolszczyzna ma potencjał do budowania swojej przewagi konkurencyjnej wobec innych województw szczególnie w branŝy przemysłu chemicznego. Chemiczny przemysł regionu charakteryzuje się relatywnie dobrym poziomem technologii, choć wymaga doinwestowania uwzględniającego konieczność intensyfikacji kosztownych działań w sferze B+R, dla niezbędnego, permanentnego rozwoju technologicznego i wzrostu poziomu innowacyjności warunkującego konkurencyjność tej branŝy województwa. Nowoczesny przemysł chemiczny, wraz z zapleczem naukowo-badawczym, moŝe stanowić kluczowy czynnik sukcesu regionu, równocześnie zapewniając miejsca pracy znacznej liczby mieszkańców hamując niekorzystne zjawisko migracji. Sektor budownictwa w województwie opolskim, obejmujący oprócz typowego budownictwa, produkcję materiałów budowlanych, przemysł wydobywczy (kamienia wapiennego, kruszyw, gliny), odgrywa równieŝ kluczową rolę w regionie. Sektor ten jest reprezentowany na Opolszczyźnie we wszystkich branŝach począwszy od specjalistycznego szkolnictwa zawodowego, poprzez wyŝsze uczelnie, ośrodki naukowo-badawcze i instytuty badawcze po duŝe zakłady produkujące materiały budowlane i przedsiębiorstwa budowlane. Oprócz przemysłu chemicznego i budownictwa, istotnym filarem gospodarki regionu jest rolnictwo. Region ten posiada bardzo dobrą pozycją konkurencyjną wśród polskich województw. Wobec tego moŝna potraktować działalność w obszarze zasobów naturalnych i nowych materiałów jako optymalny wymiar konkurowania z województwami ościennymi (zwłaszcza w kontekście produkcji rolno-spoŝywczej i moŝliwości wykorzystania bioenergetyki). Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 84

85 II rozdział 2.1 Analiza obszarów technologicznych Podczas spotkań warsztatowch, które odbyły się 1, 10 raz 17 grudnia 2010 roku poddano szczegółej analizie oraz podzielono zgłoszone technologie według grup tematycznych. Budownictwo i eksploatacja budowli W tradycyjnym sektorze, jakim jest budownictwo, istnieje duŝa potrzeba innowacji jest ona wynikiem zapotrzebowania procesu konstrukcyjnego i projektowego. Ponadto, obecnie zauwaŝalny jest wzrost zainteresowania budownictwem ekologicznym i energooszczędnym. Województwo opolskie jest regionem sprzyjającym branŝy budowlanej. Wynika to zarówno z faktu posiadania złóŝ surowców mineralnych (węglanowych, naturalnych, kruszyw piaskowo- Ŝwirowych wapieni i margli, iłów ceramicznych, piasków kwarcowych, formierskich i posadzkowych), jak i specjalistycznego szkolnictwa zawodowego, wyŝszych uczelni (Politechnika Opolska) oraz ośrodków naukowo-badawczych i instytutów badawczych (np. Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych). Jednym z kluczowych aspektów współczesnego budownictwa jest zagadnienie budownictwa pasywnego, będącego jedną z najbardziej zaawansowanych form budownictwa energooszczędnego, łączącego w sobie oszczędność energii z wykorzystaniem alternatywnych źródeł energii. W tym kontekście istotnym zagadnieniem jest takŝe sama diagnostyka cieplna budynków uwzględniająca termowizyjne metody badań. Zagadnienia te są od szeregu lat rozwijane na Politechnice Opolskiej. Wykorzystanie w budownictwie technologii energooszczędnych i odnawialnych źródeł energii to główne cele zrównowaŝonego rozwoju, które oprócz ograniczenia szkodliwego oddziaływania na środowisko (ograniczenie szkodliwych emisji i odpadów z ciepłowni), redukcji kosztów eksploatacji budynków (koszty ogrzewania) ma duŝe znaczenie społeczne i gospodarczego. Niezaprzeczalnie ilość firm na Opolszczyźnie pracujących w sektorze budownictwa, bogate tradycje budowlane i własne surowce budowlane to czynniki, które potwierdzają waŝność tej branŝy dla rozwoju całego regionu. NajwaŜniejsze firmy dominującego w regionie przemysłu Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 85

86 budowlanego, działające na terenie województwa, to m.in.: Heidelberg Cement GóraŜdŜe Cement S.A., Miebach Projektgesellschaft Cementownia Odra S.A. (Opole), Lhoist Opolwap S.A. (Tarnów Opolski), Knauf-Norgips Polska (Brzezie), Monier Polska Sp. z o.o. (Opole), Global Colors Polska (Kędzierzyn-Koźle), Velux (Namysłów) Bazalt Gracze (Gracze), Vitroterm (Murów), Kronospan (Strzelce Opolskie), Schattdecor Sp. z o.o. (Głuchołazy). W ramach przyjętego obszaru technologicznego (budowa i eksploatacja budowli) analizie podane zostały następujące działania i technologie: a) technologie budownictwa energooszczędnego; b) diagnostyka obiektów budowlanych pod kątem energochłonności; c) systemy zarządzania oświetleniem Light-watcher; d) nieinwazyjne badania diagnostyczne w zakresie cieplno-wilgotnościowym kapilarnych materiałów budowlanych z wykorzystaniem technik termowizyjnych; e) wytwarzanie stalowych elementów konstrukcyjnych hal z wykorzystaniem profili zimnogiętych i akcesoriów konstrukcyjnych ograniczających stosowanie stęŝeń przestrzennych. Budowa i eksploatacja maszyn Obszar budowy i eksploatacji maszyn naleŝy do dziedziny nauk technicznych i obejmuje wiedzę o problematyce konstrukcyjnej, technologii wytwarzania oraz technologii eksploatacji (głównie w powiązaniu z problematyką transportu). Wyszczególnione technologie z tego obszaru skupiają się przede wszystkim na rozwoju motoryzacji, w której wskazane jest poszukiwanie nowych i tańszych rozwiązań, kładąc szczególny nacisk na bardziej ekonomiczne wykorzystanie dotychczasowych metod. Ze względu na wciąŝ duŝy udział opy naftowej wykorzystywanej w tej branŝy oraz kończące się jej zasoby w pełni uzasadnione wydaje się poszukiwanie nowych źródeł energii dla układów napędowych. RównieŜ rosnąca świadomość ochrony środowiska oraz przepisy UE nakazujące ograniczenie zanieczyszczenia, przeciwdziałanie zmianom klimatu i rozwaŝniejsze wykorzystywanie zasobów naturalnych wpływają bezpośrednio na decyzję o usprawnieniu i poprawie dotychczasowych technologii. W ramach tego obszaru technologicznego analizowano następujące technologie: a) przepływomierz do pomiaru strumieni w kanałach zamkniętych; b) hybrydowy układ napędowy z elektrycznie sterowaną przekładnią planetarną; Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 86

87 c) technologia regeneracji indywidualnego zespołu wtryskowego paliwa silnika ZS; d) układy napędowe w pojazdach drogowych o zmniejszonej bezwładności; e) technologia testowania i diagnostyki układu napędowego podczas jazdy w warunkach drogowych; f) diagnostyka łoŝysk tocznych. Technologie chemiczne Przemysł chemiczny jest jedną z głównych gałęzi gospodarki stanowiących o poziomie rozwoju kraju i determinujących wzrost gospodarczy. Sektor ten stanowi bazę surowcową do produkcji innowacyjnych wyrobów w innych gałęziach przemysłu. Zastosowanie chemikaliów w gospodarce dynamicznie rośnie, w szczególności w takich sektorach jak motoryzacja, elektronika czy budownictwo. Województwo opolskie znajduje się w czołówce polskich regionów, jeśli chodzi o rozwój przemysłu chemicznego. Region ten charakteryzuje się skoncentrowanym (głównie rejon Kędzierzyna-Koźla) oraz zróŝnicowanym pod względem rodzaju i skali produkcji przemysłem chemicznym, cechującym się relatywnie dobrym poziomem technologii. Stanowi on jeden z podstawowych potencjałów przemysłowych województwa opolskiego ze względu na niskie koszty produkcji, dostępność wykwalifikowanej kadry pracowniczej oraz działalność duŝego producenta koksu, amoniaku syntetycznego i nawozów azotowych. Województwo posiada takŝe niezbędne w tym kontekście zaplecze naukowo-badawcze w postaci sieci szkół średnich i wyŝszych współpracujących z instytucjami branŝowymi, tj. Politechnika Opolska z Wydziałami realizującymi liczne prace na rzecz podmiotów gospodarczych, Uniwersytet Opolski z Wydziałem Chemii (jednostką, która kształci w regionie chemików na poziomie wyŝszym oraz prowadzi badania na rzecz i we współpracy z przemysłem), Oddział InŜynierii Materiałowej, Procesowej i Środowiska w Opolu warszawskiego Instytutu Szkła, Ceramiki, Materiałów Ogniotrwałych i Budowlanych oraz Instytut CięŜkiej Syntezy Organicznej Blachownia w Kędzierzynie-Koźlu (ICSO); Polska Akademia Nauk Instytut Podstaw InŜynierii Środowiska; Stowarzyszenie Jackowa Dolina w Kędzierzynie-Koźlu. W regionie istnieją instytucje, które mają na celu poprawę konkurencyjności przedsiębiorstw branŝy chemicznej. DuŜą aktywnością charakteryzuje się lokalny oddział Stowarzyszenia InŜynierów i Techników Przemysłu Chemicznego, zaangaŝowany m.in. w organizację corocznych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 87

88 Dni Chemika. Bardzo waŝnymi podmiotami są równieŝ Klaster Chemiczny Innowacyjna Chemia Województwa Opolskiego oraz Kędzierzyńsko-Kozielski Park Przemysłowy funkcjonujący na styku wszystkich sfer aktywności klastra biznesu, administracji i instytucji badawczych. Ponadto naleŝy zwrócić uwagę na inicjatywę o charakterze cyklicznym mającym na celu zacieśnienie współpracy w branŝy chemicznej PN. Projekt Platforma Innowacji Technologicznej Regionu Opolszczyzny (PITRO III). Projekt ten jest realizowany w ramach Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki (Priorytet VIII. Regionalne kadry gospodarki, Działanie 8.2 Transfer Wiedzy, Podziałania Wsparcie dla współpracy sfery nauki i przedsiębiorstw). Komitet Sterujący PITRO to przedstawiciele przemysłu (PCC Synteza O/Kędzierzyn-Koźle, PCC Rokita z Brzegu Dolnego, Zakłady Azotowe Kędzierzyn S.A., ICSO Chemical Production Sp. z o.o., Petrochemia Blachownia S.A..), jednostki naukowe i badawcze (Uniwersytet Opolski, Poltechnika Opolska oraz Śląska, Politechnika Krakowska, Instytut InŜynierii Chemicznej PAN w Gliwicach, Instytut Podstaw InŜynierii Środowiska PAN), Stowarzyszenie InŜynierów i Techników Przemysłu Chemicznego oraz uznani profesorowie. Celem ogólnym projektu jest rozwój sieci współpracy i wymiany informacji pomiędzy strefą B+R, a przedsiębiorstwami w zakresie innowacji i transferu technologii słuŝące rozwojowi gospodarczemu województwa opolskiego, a w szczególności: kojarzenie sfery nauki z innymi podmiotami rynku poprzez ułatwienie wzajemnej współpracy pomiędzy sektorem naukowo-badawczym, przedsiębiorcami, MSP, uczelniami, pracownikami naukowymi, doktorantami itp., w zakresie wymiany informacji, doradztwa technicznego, komercjalizacji wyników badań i dostępu do wiedzy, a takŝe transferu technologii i doświadczeń, co inicjuje działania słuŝące modernizacji i rozwojowi przemysłu; integracja środowisk w regionie; zwiększenie dostępu do informacji naukowo-technicznej; umoŝliwienie promocji działalności firm w ramach portalu informacyjnego, targów czy innych inicjatyw podejmowanych w ramach projektu, co umoŝliwi wykorzystanie silnych stron regionu, zmniejszenie zagroŝeń oraz wpłynie pozytywnie na rozwój gospodarki, a takŝestan środowiska. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 88

89 Beneficjentami projektu mogą być przedsiębiorstwa (mikro, MSP, duŝe), uczelnie i jednostki naukowe oraz pracownicy przedsiębiorstw, jednostek naukowych i uczelni z terenu województwa opolskiego. Realizacja projektu przejawia się poprzez podejmowanie takich inicjatyw, jak Targi Wiedzy Technologicznej, tj. coroczne dwudniowe spotkania uczestników Platformy, w trakcie których odbywają się ogólnodostępne seminaria naukowo-informacyjne (nt. innowacji technologicznych, produktów nowych generacji, rozwiązań proekologicznych, współpracy i wyników prac badawczo-wdroŝeniowych), seminaria (dotychczas np. Organizmy modyfikowane genetycznie (GMO) korzyści i zagroŝenia, Warunki rozwoju przemysłu chemicznego), jak równieŝ umoŝliwienie beneficjentom dostępu do światowej wiedzy w postaci zasobów biblioteki (zbiór ksiąŝek oraz czasopism krajowych i zagranicznych z dziedziny chemii), banków danych (Chemical Abstracts on CD, STN International, Beilstein od 2011 roku zastąpiony będzie przez Reaxys) oraz informacji naukowo-technicznej biblioteki. Przemysł chemiczny na Opolszczyźnie wykazuje takŝe duŝe zróŝnicowanie pod względem wielkości zatrudnienia. Największym chemicznym przedsiębiorstwem w regionie, będącym równocześnie jednym z największych producentów chemicznych w Polsce, są Zakłady Azotowe Kędzierzyn S.A. Kolejnym, a zarazem jednym z największych pracodawców w regionie, który w swej działalności wytwarza takŝe chemikalia, są Zakłady Koksownicze Zdzieszowice. Natomiast w wyniku przeprowadzonej w latach 90. restrukturyzacji byłych Zakładów Chemicznych Blachownia, zlokalizowanych w Kędzierzynie-Koźlu, utworzono samodzielne spółki produkcyjne działające w ramach Grupy Kapitałowej Blachownia Holding S.A., w ramach, której działa obecnie ponad 40 firm, duŝych i małych o szerokiej gamie wytwarzanych produktów jak i usług. NiezaleŜnie od scharakteryzowanych przedsiębiorstw róŝnej wielkości i o róŝnym asortymencie oraz rodzaju i wielkości produkcji ciągle powstają, przekształcają się i funkcjonują róŝne firmy chemiczne, skoncentrowane najczęściej w rejonie Kędzierzyna-Koźla (m.in. Brenntag Polska Sp. z o.o., Global Colors Polska S.A. oraz ICSO Chemical Production Sp. z o.o.), gdzie występuje dogodna infrastruktura dla tego typu działalności. Przemysł chemiczny ma bezspornie duŝy wkład w trwałość kapitału ekonomicznego (miejsca pracy wysokiej jakości, kreowanie dobrobytu) oraz bezpośredni wpływ na rozwój kapitału ludzkiego (moŝliwości rozwoju specjalistycznej, wysokokwalifikowanej kadry nie tylko Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 89

90 chemicznej) oraz moŝliwości rozwijania innowacyjności i przedsiębiorczości. Nie bez znaczenia są takŝe działania wzmacnijace trwałość ekosystemów, gwarantując rozwój technologii przyjaznych środowisku. W ramach omawianego obszaru technologicznego analizie poddano 1 technologię, tj. technologię wytwarzania ekologicznych rozpuszczalników i koalescentów z ubocznego produktu Wytwórni Alkoholi OXO. Technologie w ochronie środowiska Technologie przyjazne dla środowiska to nie tylko pojedyncze technologie ale równieŝ kompleksowe systemy obejmujące know-how, procedury, towary, produkty i usługi, urządzenia, a takŝe standardy organizacji i zarządzania. Dotyczą pozyskiwania zasobów (kopalin), ochrony gleb, wód i powietrza, zapobiegania zmianom klimatu globalnego oraz zrównowaŝonych systemów logistycznych, produkcji, utylizacji odpadów, a takŝe zrównowaŝonej konsumpcji. Technologie przyjazne dla środowiska, pod względem zanieczyszczeń, są procesami i technologiami produkcji bezodpadowej lub powodującej powstawanie mniejszych ilości odpadów, w tym takŝe tzw. technologie końca rury (tzn. unieszkodliwianie zanieczyszczeń po ich powstaniu). W technologiach środowiskowych często są stosowane rozwiązania ekoinnowacyjne, tj. innowacje słuŝące zapobieganiu i zmniejszeniu zanieczyszczenia środowiska w wyniku działalności antropogenicznej, usuwaniu powstałych szkód oraz identyfikowania i monitorowania zanieczyszczeń środowiska. Podmioty naukowo-badawcze współpracujące w zakresie technologii środowiskowych na terenie regionu skupiają się w ramach Klastra Energii Odnawialnych Ekoenergia Opolszczyzny. Są to Politechnika i Uniwersytet Opolski, Instytut CięŜkiej Syntezy Organicznej Blachownia, Oddział Instytutu Szkła, Ceramiki, Materiałów Ogniotrwałych i Budowlanych oraz Opolski Park Naukowo-Technologiczny Sp. z o.o. Ponadto w województwie opolskim jest realizowany projekt Opolskie Ekoforum, którego celem jest utworzenie sieci współpracy i wymiany informacji w dziedzinie ochrony środowiska między naukowcami a przedsiębiorcami regionu. Projekt ma on za zadanie wspierać zwiększenie uŝyteczności rozwiązań w zakresie ochrony środowiska, proponowanych przez przedstawicieli sfery nauki (poprzez ich skonfrontowanie z realnymi potrzebami rynku). Projekt ten przyczynia się takŝe do wzrostu zainteresowania przedsiębiorców podejmowaniem działalności badawczo- Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 90

91 naukowej. W ramach projektu odbywają się seminaria nawiązujące do strategii tematycznych Unii Europejskiej w obszarze ochrony środowiska i odnoszących się do zagadnień związanych m.in. z jakością powietrza, emisją zanieczyszczeń w przemyśle, zapobieganiu powstawania odpadów. Ponadto planowne jest podjęcie działań ukierunkowanych wykorzystanie biomasy (np. budowa elektrociepłowni w Namysłowie i Kluczborku, produkcja biodiesla, pozyskiwanie energii z produkcji biogazu z odpadów organicznych). W ramach wyodrębnionego obszaru technologie w ochronie środowiska analizowano technologie dotyczące: a) recykling osadów ściekowych z wykorzystaniem technik przetwarzania mechanicznobiologicznego; b) prowadzenie technik spalania w atmosferze wzbogaconej tlenem (oxy-fuel) w piecach obrotowych do wypalania klinkieru; c) pracowanie technologii zgazowania odpadów dla potrzeb modernizacji układów opalania palenisk technologicznych, a zwłaszcza pieca obrotowego w cementowni. Technologie rolno-spoŝywcze Województwo opolskie jest jednym z najlepszych rolniczych regionów w Polsce z uwagi na dogodne walory klimatyczne, wysoką jakość gleb brunatnych oraz sprzyjające produkcji rolnej ukształtowanie terenu. Atutem jest takŝe dynamicznie rozwijający się chłonny kilkumilionowy rynek zbytu tzn. kilka milionów mieszkańców w promieniu 100 km od Opola. Opolszczyzna odznacza się wysoką produktywnością lecz niską efektywnością produkcji. W regionie, w 2009 roku, funkcjonowało jedynie 45 gospodarstw ekologicznych (w Polsce 14 tysięcy). Co więcej, ich liczba znacząco nie wzrosła, czego przyczyną jest przekonanie opolskich rolników o większej skuteczności i efektywności duŝych i wyspecjalizowanych gospodarstw, nie zaś małych i wielobranŝowych, którymi z reguły są ekologiczne. Przemysł spoŝywczy województwa opolskiego charakteryzuje się takŝe stosunkowo niską konkurencyjnością (wyznacznikiem analiza wskaźników produkcji sprzedanej, produkcji sprzedanej na 1 pracującego, udziału wyrobów nowych w produkcji sprzedanej oraz zatrudnienia), niekorzystną strukturą oraz niskim potencjalem (w skali ogólnopolskiej). Niemniej Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 91

92 jednak region ten posiada kluczową przewagę nad lokalnymi konkurentami (tj. województwami śląskim i dolnośląskim) 3. Województwo opolskie nie w pełni wykorzystuje moŝliwości płynące z wysokoprodukcyjnego, dobrze rozwiniętego rolnictwa i korzystnych warunków prowadzenia działalności rolniczej. Słabą stroną regionu jest równieŝ brak rozbudowanego zaplecza dla przemysłu rolno-spoŝywczego. Przyjmuje się, Ŝe największy wpływ na rozwój przemysłu spoŝywczego w regionie będzie miało utworzenie platformy wiedzy dla przemysłu spoŝywczego Opolszczyzny, a w dalszej kolejności platformy technologicznej Zielona dolina. W tym kontekście istotnym będzie organizacja regionalnego centrum logistycznego oraz regionalnego centrum informacyjnego, jak równieŝ powołanie instytucji, które będą tworzyć uczelnie wyŝsze, Urząd Marszałkowski, szkoły średnie profilowane i firmy z branŝy spoŝywczej 4. Wpływ głównych determinantów na przemysł spoŝywczy prezentuje wykres 10. Wykres 10. Wpływ bodźców na rozwój przemysłu spoŝywczego Źródło: Przemysł rolno spoŝywczy w województwie opolskim. Perspektywy i moŝliwości rozwoju klastra branŝy rolnospoŝywczej, Opole 2009, s. 25. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 92

93 Dla rozwoju sektora przemysłu spoŝywczego i przetwórstwa rolno-spoŝywczego waŝnym elementem jest poprawa wizerunku opolskich firm tej branŝy poprzez zmianę technologii wytwarzania produktów, w tym wprowadzanie innowacyjnych technologii charakteryzujących się wytwarzaniem produktów lepszej jakości oraz technologii nie powodujących zanieczyszczenia środowiska. Kluczowa jest takŝe kontrola jakości (dokładne analizy surowców i produktów, utworzenie certyfikowanych laboratoriów oceny jakości produktów i surowców), umoŝliwiająca producentom dokonanie analiz i otrzymanie certyfikatu jakości produktów i surowców wytwarzanych. Przyjmuje się, Ŝe dla rozwoju sektora przemysłu spoŝywczego regionu opolskiego niezbędne będzie równieŝ wprowadzanie certyfikatów jakości HCCAP (jakość produktów i surowców) oraz ISO (technologia wytwarzania). Główne źródło inicjatyw nawiązujących do technologii rolno-spoŝywczych Opolszczyzny stanowi Klaster Przetwórstwa Rolno-SpoŜywczego, w skład którego wchodzą Opolski Park Naukowo Technologiczny, Politechnika Opolska (Katedra Technologii śywności oraz InŜynierii Środowiska) oraz Inkubator Technologiczny MEXEO w Kędzierzynie-Koźlu. NajwaŜniejsze firmy z sektora to działające w Opolu Danone, ZOTT Polska i FRIGOOPOL, funkcjonujące na terenie Namysłowa Nestle-Schöller Polska i Ryan Namysłów oraz działające w Brzegu BUNGE Ltd ZT Kruszwica i ZPC ODRA oraz w Nysie POLSNACK i Bioagra. Ponadto w województwie prowadzą swą działalność Cadbury Schweppes (Skarbimierz), Karol Kania i Synowie (Pawłowiczki), VK Polska (Walce), Südzucker Polska Cerekiew, T. Mularski (Dobrzeń Wielki). W ramach tego obszaru technologicznego analzie poddano następujące technologie: a) układy prognozowania zmian i oceny jakości produktów rolno-spoŝywczych; b) prawa lnianki siewnej na glebach słabych i pozyskiwanie z jej nasion oleju lniankowego jako surowca do wytwarzania biodiesla. Informatyka przemysłowa Nowoczesne technologie informatyczne stanowią istotne wsparcie dla szerokiego spektrum działań i procesów biznesowych. Informatyka wspomaga wszelkie poziomy działalności organizacji od zarządzania strategią, poprzez zarządzanie produkcją, po gospodarkę magazynową. Rozwiązania informatyczne dla przedsiębiorstw przemysłowych wymagają dogłębnej znajomości branŝy, Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 93

94 doskonałych umiejętności w zakresie tworzenia oprogramowania oraz rozległej wiedzy specjalistycznej. Rozwój technologii informatycznych wspiera i kreuje dziedzinę sieci przemysłowych, co umoŝliwia pokonywanie barier w postaci struktur zakładowych, a w konsekwencji zapewnia większą integrację z systemami zarządzania zakładem, zarządzania produkcją oraz pozwala na zdalny dostęp do maszyn. Sieci przemysłowe, ze względu na swoją ekspansję technologiczną i mnogość rozwiązań, przyczyniają się do zwiększenia bezpieczeństwa maszyn, komfortu ich obsługi oraz ograniczają koszty inwestycji i procesu produkcyjnego. W ramach przyjętego obszaru wyróŝniono i poddano analizie 1 technologię, tj. systemy akwizycji i przetwarzania danych pomiarowych w zakładach przemysłowych. Nowoczesne materiały i technologie Tworzenie nowoczesnych technologii oraz produkcja nowych materiałów i ich zastosowanie w obecnym przemyśle jest jedną z istotnych szans zwiększenia konkurencyjności województwa opolskiego w Unii Europejskiej. WaŜne jest dokonanie przekształcenia przemysłu opartego na zasobach w przemysł oparty na wiedzy, poprzez znaczący postęp wiedzy i rozwój innowacji oraz wykorzystanie kluczowych elementów (np. wysokich technologii) do nowych zastosowań z pogranicza róŝnych technologii i dyscyplin. DuŜe znaczenie dla rozwoju przemysłu ma równieŝ wprowadzenie nowych technologii i materiałów, wykorzystywanych m.in. w takich sektorach jak: nanotechnologia, produkcja przemysłowa, wytwarzanie energii, chemia, budownictwo. W ramach przyjętego obszaru technologicznego analize poddane zostały następujące technologie: a) mechanochemiczne wytwarzanie nanomateriałów; b) ptymalizacja i racjonalizacja procesów kształtowania ubytkowego stopów lekkich na osnowie magnezu; c) wytwarzanie metalowych kompozytów warstwowych z zastosowaniem technologii zgrzewania wybuchowego; d) dostosowanie technologii producentów branŝy metalowej województwa opolskiego zrzeszonych w Naukowo-Przemysłowym Konsorcjum BEJ do wytwarzania oraz badania materiałów i konstrukcji do budowy elektrowni jądrowych. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 94

95 Diagnostyka i eksploatacja maszyn energetycznych Przekształcenia rynku energetycznego w Polsce były powodem wprowadzenia wielu zmian w sposobie funkcjonowania powstałych podmiotów wytwórczych i dystrybucyjnych. Ograniczenie kosztów związanych z działalnością przedsiębiorstwa energetycznego w głównej mierze jest skoncentrowane obecnie na optymalizacji zarządzania majątkiem technicznym i zapewnieniu wysokiego poziomu niezawodności. NaleŜy mieć na uwadze, Ŝe zmniejszenie nakładów inwestycyjnych pociąga za sobą konieczność wydłuŝenia czasu eksploatacji poszczególnych elementów systemu elektroenergetycznego, przy jednoczesnym zachowaniu niskiego poziomu ryzyka wystąpienia awarii. Jeszcze pięć lat temu zapotrzebowanie na energię elektryczną utrzymywało się na poziomie 150,7 TWh, natomiast według prognoz do roku 2015 wzrośnie do pułapu 152,8 TWh. Przez kolejne 15 lat zuŝycie będzie sukcesywnie rosło, aŝ w roku 2030 osiągnie poziom 217,4 TWh. Podstawowym źródłem, z którego Polska pozyskuje energię, pozostają surowce konwencjonalne (węgiel kamienny i brunatny, gaz ziemny oraz ropa naftowa). Natomiast wobec zmniejszających się moŝliwości wydobywczych Polska jest zmuszona do korzystania z zewnętrznych dostaw gazu ziemnego (w 70%) i ropy naftowej (95%). W kwestii zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego państwa (zgodnie ze strategią działania w zakresie polityki energetycznej Polski do roku 2030) połoŝono nacisk na utrzymanie znaczącej roli krajowych zasobów węgla kamiennego i brunatnego. Istotnym elementem ma być wykorzystanie energii jądrowej jak wynika z prognozy dotyczącej rynku energetycznego w Polsce, do roku 2030 powinny działać juŝ 3 tego typu obiekty o łącznej mocy netto 4500 MW. Ponadto coraz większą rolę odgrywa energia pozyskiwana ze źródeł odnawialnych jej udział w całości rynku energetycznego ma w ciągu najbliŝszych 20 lat wzrosnąć z poziomu 8,0 TWh do poziomu 38,0 TWh. Z uwagi na prawo unijne, wprowadzające kolejne ograniczenia co do eksploatacji tradycyjnych źródeł energii oraz fakt, iŝ zapotrzebowanie na nią będzie stale rosło w ciągu kolejnych kilku lat w Polsce musi zostać zrealizowany szereg inwestycji wspierających rynek energetyczny. Plany obejmują budowę kolejnych jednostek energetycznych na terenie całego kraju oraz modernizację i rozbudowę systemu przesyłowego i dystrybucyjnego energii. Podstawowym źródłem energii elektrycznej na obszarze województwa opolskiego jest Elektrownia Opole, zlokalizowana w gminie Dobrzeń Wielki w pobliŝu Opola. Jest to Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 95

96 elektrownia systemowa, eksploatująca 4 bloki energetyczne o łącznej mocy elektrycznej zainstalowanej 1532 MW opalana węglem kamiennym. KaŜdy z bloków pracuje w konwencjonalnym układzie wytwarzania energii elektrycznej oraz jest wyposaŝony w instalację odsiarczania spalin metodą mokrą. Elektrownia spełnia wymogi polskie i Unii Europejskiej w zakresie ochrony środowiska naturalnego. Uzupełniającym źródłem energii elektrycznej jest Elektrownia Blachownia w Kędzierzynie-Koźlu oraz lokalne elektrociepłownie i elektrownie przemysłowe. Do podstawowych źródeł energii zaopatrujących ludność miast w ciepło naleŝy zaliczyć systemy ciepłownicze, którymi zarządzają głównie: Energetyka Cieplna Opolszczyzny S.A., Elektrownia Opole S.A. Oraz zarządy gmin. Istnieją ponadto kotłownie zaopatrujące odbiorców w poszczególnych gminach (głównie węglowe). Na potencjał energetyczny odnawialnych źródeł energii Opolszczyzny składają się kotłownie wykorzystujące biopaliwa oraz elektrownie wodne. Pomimo znaczących zasobów, odnawialne źródła energii zaspokajają jedynie niewielką część potrzeb energetycznych. O konkurencyjności energetyki stanowi stan będących w uŝyciu maszyn i urządzeń, które wywierają istotny wpływ na straty energii. DuŜe straty powstają w eksploatowanych dotychczas transformatorach energetycznych, których rdzenie są wykonane z krystalicznych stopów Ŝelaza z węglem. Wykorzystanie najnowszych osiągnięć inŝynierii materiałowej, tj. metali amorficznych do produkcji rdzeni transformatorowych pozwoli zmniejszyć znacząco straty energii (do 75-80% w porównaniu z transformatorami z rdzeniami krystalicznymi, np. 80% w prototypowym transformatorze o mocy 30 kva zbudowanym w japońskiej firmie Osaka Transformers), zmniejszyć zuŝycie oleju chłodzącego oraz zmniejszyć wymiary tych transformatorów. WdroŜenie produkcji transformatorów z amorficznymi rdzeniami pozwoliłoby Opolszczyźnie zająć czołowe miejsce w Polsce i rozpocząć produkcję na potrzeby pobliskiego rynku niemieckiego. W ramach obszaru diagnostyka i eksploatacja maszyn energetycznych wyróŝniono i poddano analizie technologie: a) technologia wytwarzania transformatora budowy modułowej z rdzeniem z metali amorficznych; b) monitoring stanu technicznego podobciąŝeniowych przełączników zaczepów; c) opracowanie metodyki wdraŝania silników energooszczędnych do układów napędowych duŝej mocy; Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 96

97 d) ilnik o ruchu liniowym; e) cena stanu technicznego izolacji papierowo-olejowej transformatorów elektroenergetycznych pod kątem występowania wyładowań niezupełnych metodą emisji. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 97

98 2.2 Charakterystyka technologii oraz moŝliwości ich wdroŝenia Optymalizacja i racjonalizacja procesów kształtowania ubytkowego stopów lekkich na bazie magnezu Ogólna charakterystyka technologii Coraz większy udział stopów magnezu zarówno w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, jak i w urządzeniach codziennego uŝytku (telefony komórkowe, laptopy, korpusy sprzętu AGD, itd.) pociąga za sobą intensyfikację działań w obszarze wzrostu produktywności technik wytwórczych związanych z tą dziedziną przemysłu. Światowym trendem w tym obszarze wytwarzania jest istotny wzrost zakresu oraz ilości przedmiotów wytwarzanych z lekkich stopów metali nieŝelaznych m.in. stopów magnezu. Wzrost mobilności społeczeństwa informatycznego wymusza poszukiwanie rozwiązań mobilnych sprzętów wyposaŝonych w mikroprocesory o niewielkim cięŝarze własnym. Jednym z głównych rozwiązań technicznych w tej dziedzinie jest wykorzystanie lekkich superstopów nieŝelaznych o wysokiej wytrzymałości. Technologia obróbki ubytkowej stopów magnezu jest obecnie intensywnie rozwijana na świecie ze względu na szybki wzrost popytu na produkty wytwarzane tą technologią. Przewiduje się dalszy wzrost zapotrzebowania na części maszyn z lekkich stopów magnezu o wysokich wymaganiach jakościowych w róŝnych obszarach przemysłu (np. elektrotechniczny, mechaniczny ze szczególnym odniesieniem do mechatroniki, elektronika uŝytkowa, przemysł związany z produkcją wyposaŝenia medycznego). Opolszczyzna jest jednym z wiodących regionów w produkcji i obróbce ubytkowej odlewów na bazie lekkich stopów magnezu. Wymienić tu moŝna, jako przedstawiciela przemysłowego specjalizującego się w wytwarzaniu tego typu produktów, firmę NTP z siedzibą w Kędzierzynie- Koźlu. Obróbka stopów metali nieŝelaznych, w szczególności stopów magnezu, w procesie skrawania jest technologią wymagającą specyficznego przygotowania procesu technologicznego oraz narzędzi. Zasadniczy problem przy skrawania stopów magnezu związany jest z wysoką reaktywnością wiórów prowadzącą w wielu przypadkach do zapłonu nagromadzonego materiału odpadowego w przestrzeni roboczej. Tę niedogodność rozwiązuje się róŝnego typu środkami technologicznymi, np. poprzez szybki odciąg i neutralizację wiórów w osobnych zbiornikach, czy pracę w środowisku hermetycznym bez dostępu powietrza. Jest to jednak niedogodność, którą Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 98

99 próbuje się minimalizować poprzez zastosowanie teŝ innych, bardziej ekonomicznych rozwiązań technicznych. Ten aspekt podlegałby racjonalizacji w pierwszym etapie wdraŝania technologii. Drugim istotnym zadaniem związanym z kształtowaniem ubytkowym elementów części maszyn z lekkich stopów nieŝelaznych jest poprawny dobór narzędzi oraz ustalenie parametrów technologicznych zapewniających wysokie wymogi, co do jakości powierzchni i wymiarów obrabianych przedmiotów. W tym obszarze wiedzy brak jest kompleksowych rozwiązań. Poszukuje się nowych materiałów narzędziowych, w szczególności narzędzi wieloostrzowych wykonanych w technologii pełnowęglikowej, jako rozwiązania alternatywne w odniesieniu do narzędzi składanych. Z drugiej strony brak jest informacji na temat funkcjonowania powłok narzędziowych typu PVD oraz CVD podczas obróbki tych stopów i ich wpływu na jakość (chropowatość) obrabianej powierzchni. Z tego teŝ powodu jest to obszar badań, który moŝe przyczynić się, poprzez szeroką modyfikację podstawowych grup materiałów narzędziowych (powłok narzędziowych), do optymalizacji obróbki skrawaniem stopów magnezu w aspekcie wzrostu jakości i wydajności procesu. Cel główny Celem technologii związanej z optymalizacją procesów kształtowania ubytkowego stopów lekkich na bazie magnezu jest zwiększenie intensyfikacji obróbki, zmniejszenie kosztów narzędziowych oraz wzrost jakości kształtowanych powierzchni w procesie obróbki HSM. Cele szczegółowe Planuje się skoncentrować badania na dwóch celach podstawowych: a) racjonalizacji sposobów bezpiecznego i wydajnego prowadzenia procesu obróbki wysoko reaktywnych stopów magnezu; b) doborze i kompleksowej optymalizacji narzędzi do obróbki lekkich, trudnoobrabialnych stopów nieŝelaznych. Ad. a) Planuje się wykonanie szeregu badań koncepcyjnych, konstrukcyjnych oraz technologicznych idei rozwiązań sposobów bezpiecznego i wydajnego prowadzenia procesu obróbki wysoko reaktywnych stopów magnezu. Przedstawione lub udoskonalone pomysły mogą stać się podstawą do zgłaszania patentów lub wzorów zastrzeŝonych. Badania, ze względu na swój charakter, muszą koncentrować się na moŝliwości ich implementacji do obszaru przemysłu obróbki skrawaniem, ze szczególnym uwzględnieniem firm produkujących elementy ze stopów Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 99

100 magnezu w ramach produkcji wielkoseryjnej lub masowej. Zdobyta wiedza moŝe posłuŝyć nie tylko do racjonalizacji samego procesu technologicznego, w aspekcie wzrostu jego bezpieczeństwa, ale równieŝ moŝe być wykorzystana do wprowadzania zmian konstrukcyjnych typów obrabiarek dedykowanych na potrzeby takiej obróbki. Ad. b) Praca badawcza realizująca w sposób wieloaspektowy problem doboru lub wytworzenia narzędzi do racjonalnego prowadzenia procesu obróbki ubytkowej trudnoobrabialnych stopów nieŝelaznych. Główny nacisk połoŝony zostanie na określenie przydatności stosowania powłok narzędziowych (PVD lub CVD) na substratach z węglika spiekanego WC lub ceramiki narzędziowej do obróbki tych stopów. Rozszerzeniem tej koncepcji jest projektowanie nowych narzędzi, tj. stereometrii ich ostrzy w celu uzyskania wzrostu wydajności, zmniejszenia kosztów narzędziowych oraz poprawy jakości wytwarzanych powierzchni w oparciu o wiedzę doświadczalną oraz modelowanie MES. Wymaga to pozyskania wiedzy podstawowej z zakresu budowy i właściwości termofizycznych takich kompozytowych materiałów narzędziowych, jak równieŝ na opracowaniu lub dostosowaniu konstytutywnych modeli materiałowych umoŝliwiających prowadzenie poprawnego procesu symulacji i optymalizacji proces obróbki ubytkowej. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Poprzez wzrost konkurencyjności moŝliwe będzie podniesienie poziomu produkcji, zarówno w obszarze ilościowym, jak i jakościowym, co pozwoli na inwestowanie w rozwój firm. Dodatkowo technologia ta przyczyni się do wzrostu zatrudnienia w obszarze produkcji i technologii rozwijając zaplecze kadry inŝynierskiej. Efektem wdroŝenia przedstawianej technologii będzie uzyskanie wiedzy oraz sprecyzowanie procedur racjonalnego prowadzenia procesu technologicznego obróbki skrawaniem przedmiotów wykonanych z lekkich stopów magnezu. Przewiduje się, Ŝe wdroŝenie tej technologii wpłynie na istotny wzrost konkurencyjności zakładów przemysłowych wykorzystujących te opracowania, a tym samym wpłynie na poprawę wizerunku Opolszczyzny jako ośrodka przemysłowego bazującego na innowacyjnych rozwiązaniach technicznych. Znaczenie technologii Technologia ta pozwala na pogłębienie wiedzy teoretycznej o procesie kształtowania trudnoobrabialnych stopów nieŝelaznych oraz na sprecyzowanie wytycznych dla przemysłu Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 100

101 maszynowego związanych z procesem technologicznych opartym o tego typu materiały konstrukcyjne. WyróŜnia się następujące grupy badań związanych z obróbką stopów nieŝelaznych: a) badania podstawowe właściwości mechaniczne materiałów, fizykochemiczne, termofizyczne; b) badania symulacyjne w oparciu o zaawansowane systemy softwarowo-komputerowe wykorzystujące pakiety MES (AdvantEdge, Patran/Nastran, Comsol); c) badania doświadczalne w oparciu o zaawansowaną aparaturę pomiarową wszelkiego typu. Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii a) NTP Sp. z o.o., Kędzierzyn-Koźle; b) WSK PZL Świdnik S.A.; c) WSK PZL Rzeszów S.A Pratt&Whitney Kalisz; d) PZL Mielec Wytwarzanie metalowych kompozytów warstwowych z zastosowaniem technologii zgrzewania wybuchowego Ogólna charakterystyka technologii Większe wymagania stawiane współczesnym urządzeniom oraz konieczność obniŝania kosztów produktów, przy wymaganiach związanych z wydłuŝaniem ich bezawaryjnych okresów eksploatacji, zmusza do stosowania coraz lepszych materiałów konstrukcyjnych. W wielu gałęziach przemysłu takich, jak przemysł energetyczny, paliwowy, chemiczny, spoŝywczy czy elektromaszynowy poszukiwane są materiały o specjalnych właściwościach. Szczególnie w przypadku aparatury procesowej oraz energetyki jądrowej stosowane są materiały, od których wymaga się duŝej wytrzymałości, udarności, odporności na działanie agresywnego środowiska oraz Ŝarowytrzymałości. Jednym ze sposobów pozwalających na zminimalizowanie wysokich kosztów stosowania tych materiałów jest wytwarzanie ich w postaci kompozytów, które składają się z dwóch lub więcej warstw róŝnych metali trwale ze sobą złączonych, nie dających się rozdzielić mechanicznie. Celem wytwarzania kompozytów jest uzyskanie kombinacji poŝądanych własności; głównie odporności na korozję, odpowiednich właściwości tarciowych lub specjalnych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 101

102 właściwości elektrycznych czy cieplnych, przy niŝszych kosztach niŝ litego materiału lub uzyskanie tworzywa o specyficznych właściwościach, których nie posiada materiał lity. Niejednokrotnie uzyskanie trwałego połączenia materiałów nie jest moŝliwe przy zastosowaniu powszechnie stosowanych metod spajania, dlatego teŝ od kilkudziesięciu lat do wytwarzania materiałów wielowarstwowych, charakteryzujących się wysokimi własnościami fizykomechanicznymi i uŝytkowymi stosowana jest metoda zgrzewania wybuchowego (platerowanie, spajanie, napawanie wybuchowe). Polega ona na otrzymaniu wytrzymałego połączenia dwóch lub więcej metali, w wyniku zderzenia się łączonych elementów z duŝymi prędkościami, spowodowanego ich przyspieszeniem produktami detonacji materiału wybuchowego. Proces ten zapewnia uzyskanie trwałego i ciągłego połączenia o charakterze adhezyjnym, mechanicznym i dyfuzyjnym. Cechą charakterystyczną platerowania wybuchowego, jest występująca najczęściej falista struktura połączenia, stanowiąca wyraz mechanicznego zespolenia łączonych metali. Co więcej jest jedną z tych technologii łączenia, które podlegają ciągłemu rozwojowi i w znacznej mierze determinują szanse rozwojowe innych dziedzin przemysłu, takich np. jak produkcja aparatury procesowej (chemicznej i energetycznej, w tym dla energetyki jądrowej), elektrochemii, elektrometalurgii, hydrometalurgii, ale takŝe przemysłu budowy statków, czy nawet aeronautyki i lotnictwa. Ze względu na bardzo wysoką ich odporność na korozję zapewniają moŝliwość produkowania znacząco czystszych produktów (chemia, biochemia przemysł spoŝywczy). UmoŜliwiają równieŝ uruchamianie procesów duŝo bardziej przyjaznych dla środowiska (np. przejście z przeponowej elektrolizy na elektrolizę membranową do wytwarzania chloru i jego związków). Przyszłe zagadnienia materiałowo-konstrukcyjne związane z wykorzystaniem wodoru, jako paliwa (transport, magazynowanie, wytwarzanie, przeróbka), równieŝ mogą być rozwiązane z zastosowaniem materiałów platerowanych. Spajanie wybuchowe wykorzystywane jest najczęściej do łączenia elementów płaskich, jak blachy i odkuwki, ale moŝna tę metodę wykorzystywać równieŝ do zgrzewania wyrobów o osiowo symetrycznej geometrii (np. trzpieni, rur, otwów, tulei, czasz). MoŜna, tą metodą wytwarzać bimetale oraz układy wielowarstwowe. Pozwala zachować własności konstrukcyjne, odporność na korozję czy własności prądowe poszczególnych warstw, przy jednoczesnym uzyskaniu wysokich parametrów wytrzymałościowych i technologicznych samego złącza oraz składowych materiałów. Daje moŝliwości łączenia powierzchniowego największej gamy metali i ich stopów, o silnie zróŝnicowanych własnościach fizyko-chemicznych (metale nieŝelazne: miedź, aluminium, srebro, złoto; metale reaktywne: tytan, cyrkon niob, tantal, wolfram oraz ich stopy). Pozwala Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 102

103 równieŝ uzyskiwać doskonałe połączenia dla najszerszego przedziału grubości łączonych warstw, umoŝliwia zmniejszenie zuŝycia metali, a tym samym pozwala na znaczną redukcję kosztów wytwarzanych elementów. Zachowuje przy tym zdolności wytwarzania platerowanych elementów o przemysłowych pełnoformatowych (wielkogabarytowych) rozmiarach. Cel główny Celem technologii zgrzewania wybuchowego jest aplikacja do nowych, dotychczas nie produkowanych układów bimetali do układów wielowarstwowych, a takŝe dostosowanie juŝ produkowanych platerów dla aktualnych potrzeb przemysłu (w kraju i na świecie). Poznanie mechanizmów odpowiedzialnych za wystąpienie prawidłowego spojenia łączonych blach oraz poznanie mechanizmów odkształcania w warunkach dynamicznych obciąŝeń występujących w tej technologii pozwolą na wyodrębnienie dla niej obszarów szerszego zastosowania. Rozwój technologii obejmuje: a) dobór parametrów oraz przeprowadzanie symulacyjnych obróbek cieplnych; b) badania struktury z wykorzystaniem mikroskopii optycznej i analizy obrazu; c) szczegółowe badania strukturalne z wykorzystaniem zaawansowanych technik mikroskopowych. Realizacja prowadzonych badań pozwoli na: a) określenie wpływu róŝnych procesów przetwarzania w warunkach obciąŝeń dynamicznych i krótkotrwałych obciąŝeń cieplnych związanych z samym procesem platerowania, a takŝe wpływu technologicznych obciąŝeń cieplnych i statycznych obciąŝeń mechanicznych (obróbki i obciąŝenia cieplne, formowanie) na strukturę i własności materiałów w układach bimetalicznych oraz wielowarstwowych; b) pogłębienie stanu wiedzy o zjawiskach przemian strukturalnych i dyfuzyjnych zachodzących pod wpływem dynamicznych i cieplnych obciąŝeń w strukturze stopów cyrkonu i tytanu oraz na granicy rozdziału: materiał nakładany materiał podstawowy, materiał nakładany międzywarstwa technologiczna materiał podstawowy, a takŝe wpływie parametrów procesu spajania na pojawienie się warstwy przetopień; c) przeprowadzenie analizy wpływu wybranych parametrów procesu platerowania wybuchowego oraz prognozowanych parametrów dalszych procesów przetwórczych materiałów platerowanych na moŝliwość uzyskania najlepszych własności i zachowania ich na wymaganym poziomie w cyklu wytwarzania, przetwarzania i eksploatacji; Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 103

104 d) pogłębienia stanu wiedzy o własnościach uŝytkowych materiałów warstwowych znajdujących w świecie coraz szersze zastosowania przemysłowe; e) zainicjowanie dalszych kierunków prac w zakresie badania własności korozyjnych, w tym zjawisk korozji wodorowej w materiałach platerowanych (bardzo istotne ze względu na naturalnie sprzyjające zjawiskom korozji wodorowej obszary ich stosowania). Stosowane techniki badawcze: a) dobór parametrów oraz przeprowadzenie symulacyjnych obróbek cieplnych; b) analiza wpływu obróbki cieplnej, na jakość oraz właściwości mechaniczne złącza (zabiegi obróbki cieplnej prowadzone w róŝnych temperaturach, przy róŝnych czasach wytrzymania zaleŝnie od materiału); c) badania strukturalne z wykorzystaniem mikroskopii optycznej i analizy obrazu obejmujące charakterystykę struktury złącza oraz analizę jakościową i ilościową warstwy przetopień. W celu realizacji badań planuje się przeprowadzenie obserwacji makro- i mikro- struktury, określenie długości i wysokości fali, ilościowego udziału przetopień w złączu obliczenie równowaŝnej grubości przetopień (RGP), a takŝe dokonanie pomiaru mikrotwardości w obszarze złącza oraz warstwy nakładanej i podstawowej, w celu określenia stopnia ich umocnienia. Badania prowadzone będą dla złączy w stanie wyjściowym, tj. bezpośrednio po zgrzewaniu wybuchowym, jak równieŝ po obróbce cieplnej. Cele szczegółowe Szczegółowe badania strukturalne z wykorzystaniem zaawansowanych technik mikroskopowych i najnowocześniejszej aparatury (będącej w posiadaniu Instytutu Metalurgii i InŜynierii Materiałowej PAN w Krakowie, z którą planuje się współpracę) zastosowanie: a) mikroskopu akustycznego umoŝliwiającego identyfikację i oszacowanie ilościowe nieciągłości strukturalnych występujących w warstwie połączenia. Badania prowadzone na powierzchniach równoległych do warstwy spojenia pozwolą na uzyskanie obrazu powierzchni połączenia oraz jakościową charakterystykę występujących nieciągłości; b) skaningowego mikroskopu elektronowego Philips XL 30 wraz ze spektrometrem dyspersji energii promieniowania X Link ISIS pozwoli na ocenę jakości powstających złączy, wstępną identyfikację faz oraz analizę ilościową poszczególnych składników na przekroju złącza (przejazdy liniowe) oraz na powierzchni z dokładnością oferowaną przez tę technikę (1-2µm); Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 104

105 c) nowej generacji mikroskopu skaningowego Quanta 3D FEG (wyposaŝonego w działo o emisji polowej) oraz w system analizy obrazów dyfrakcyjnych linii Kikuchi ego (system EBSD - dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych) oprogramowanie Analysis 5 f-my TSL, umoŝliwi analizę zmian obrazu mikrostruktury i tekstury w pobliŝu spojonych warstw i związku tych zmian z właściwościami złącza. Bardziej szczegółowe badania zjawisk zachodzących na granicy połączenia uzyskanego drogą spajania wybuchowego przeprowadzone będą za pomocą transmisyjnej mikroskopii elektronowej poprzez wykorzystanie TEM Tecnai G2 firmy FEI wyposaŝonym w działo polowe jonowe i pozwalającym na przeprowadzenie obserwacji oraz analizy krystalografii i zmian składu chemicznego w obszarach mniejszych niŝ 1 nm. Zdolności rozdzielcze (kątowa i liniowa) systemów opartych o SEM i TEM pozwalają na analizę zjawisk w skali manometrycznej, tym samym otwierając moŝliwości wnioskowania o mechanizmach kontrolujących zmianami strukturalnymi, fazowymi i teksturowymi w bezpośredniej bliskości warstw/warstwy połączenia. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Zgrzewanie wybuchowe jest technologią unikalną, o czym moŝe świadczyć fakt, iŝ na świecie istnieje stosunkowo niewiele przemysłowych ośrodków wytwórczych, specjalizujących się w tej technologii. W Polsce i na świecie istnieje wiele zakładów produkujących aparaturę chemiczną i procesową, zainteresowanych zastosowaniem materiałów, które ze względu na swoje właściwości w znacznym stopniu mogą wydłuŝyć Ŝywotność produkowanych przez nie wyrobów. Jednocześnie poszukiwanie przez Polskę nowych źródeł pozyskiwania energii, a tym samym rozwaŝanie moŝliwości wprowadzenia energetyki jądrowej (Polityka Energetyczna Polski do 2030 roku Ministerstwo Gospodarki) uzasadnia podjęcie tego problemu. Na Opolszczyźnie zlokalizowane są zakłady przemysłowe specjalizujące się w budowie aparatury procesowej, dysponujące wysokowykwalifikowaną kadrą techniczną i potencjalnie zaawansowanymi technicznie moŝliwościami wytwórczymi (APC PRESMET Opole, FAMET S.A. Kędzierzyn Koźle, ENERGOMET Sp. z o.o. Opole, REMAK S.A. Opole, GEA Technika Cieplna Sp. z o.o. Opole). W regionie działa równieŝ jedyna w Polsce firma specjalizująca się w technologii zgrzewania wybuchowego, tzn. praktycznie jedynej technologii, z wykorzystaniem której moŝna wytwarzać pełnogabarytowe elementy-półwyroby platerowane w postaci: blachy, odkuwki, rur, prętów. Realizacja badań w zakresie rozwoju technologii platerowania wybuchowego, Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 105

106 z wykorzystaniem potencjału przemysłowego regionu, moŝe skutkować rozwojem istniejącego zaplecza naukowo badawczego oraz przemysłowego, a takŝe przyczynić się do rozwoju stosowanych technik i rozwiązań materiałowych do poziomu odpowiadającego najnowszym światowym trendom rozwojowym w zakresie wytwarzania kompozytów wielowarstwowych. Znaczenie technologii Jej znaczącą zaletą jest to, Ŝe proces łączenia na zimno jest wolny od fizycznych, mechanicznych i temperaturowych ograniczeń narzucanych tradycyjnemu procesowi spajania. Fizyczne i mechaniczne podstawy tej technologii nie są do końca jeszcze zbadane, tak więc jej rozwój wymaga multidyscyplinarnego wysiłku badawczego ze wsparciem róŝnych dziedzin nauk inŝynieryjnych. Technologia platerowania wybuchowego ( zimna technika spajania), przy głębszym poznaniu mechanizmów formowania się złącza moŝe juŝ w najbliŝszej przyszłości posłuŝyć do tworzenia wielowarstwowych materiałów kompozytowych o licznych, w tym specjalnych zastosowaniach. W ostatnich latach metody spajania odkształceniowego z wykorzystaniem technik wybuchowych są przedmiotem silnego zainteresowania w wielu ośrodkach naukowych i przemysłowych na świecie. JednakŜe duŝa część wyników nie jest publikowana ze względu na specjalne obszary zastosowania. Celem wytwarzania tego typu materiałów jest uzyskanie kombinacji poŝądanych własności; głównie odporności na korozję, odpowiednich właściwości tarciowych lub specjalnych właściwości elektrycznych lub cieplnych, przy niŝszych kosztach w odniesieniu do litego materiału lub uzyskanie tworzywa o specyficznych właściwościach, których nie posiada materiał lity. Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii a) Zakład Technologii Wysokoenergetycznych EXPLOMET s.j. jedyna w Polsce i jedna z nielicznych na świecie firm zajmujących się technologia platerowania wybuchowego; b) zlokalizowane w regionie zakłady przemysłowe specjalizujące się w budowie aparatury procesowej oraz urządzeń dla energetyki APC PRESMET Sp. z o.o. Opole, FAMET S.A. Kędzierzyn Koźle, ENERGOMET Sp. z o.o. Opole, GEA Technika Cieplna Sp. z o.o. Opole, DIMET ZBA Kędzierzyn Koźle, ENERGO SILEZJA SP. z o.o.. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 106

107 2.2.3 Technologie wytwarzania materiałów i elementów konstrukcji (półfabrykatów) oparty o technikę wybuchowego platerowania (wybuchowego zgrzewania) Charakterystyka technologii Technika platerowania wybuchowego polega na wykorzystaniu energii wybuchu do napędzenia materiału metalicznego zwanego nakładanym (lub lotnym np. blacha) i doprowadzeniu do zderzenia się go z odpowiednią prędkością (i pod odpowiednim kątem) z innym materiałem metalicznym zwanym podstawowym (np. blacha lub odkuwka). Ciśnienie w punkcie zderzenia, zaleŝnie od parametrów procesu sięga do kilku GPa. Połączenie się materiałów następuje w wyniku silnego odkształcenia łączących się powierzchni w tym zbliŝenia struktur łączonych materiałów do poziomu parametrów budowy ich sieci krystalicznych (odległości atomowe). Technologia platerowania wybuchowego (zgrzewanie wybuchowe) wbrew pewnym, naukowym opiniom jest zimną techniką łączenia. Ta cecha stanowi jeden z elementów przewagi techniki wybuchowej nad innymi technikami powierzchniowego spajania; umoŝliwia łączenie materiałów metalicznych niemoŝliwych lub bardzo trudnych (mierny efekt połączenia) do zespolenia innymi metodami (np. walcowanie pakietowe, napawanie, zgrzewanie w tym dyfuzyjne i inne). Pozwala równieŝ łączyć w jednym akcie do kilkunastu warstw oraz pozwala na łączenie materiałów metalicznych w największym przedziale ich grubości. BranŜa metalowa Opolszczyzny z pewnością nacechowana jest moŝliwościami produkcyjnymi i rozwojowymi oraz sumarycznym potencjałem wytwórczym zasadniczo odmiennym od reprezentowanego w innych regionach. Na terenie województwa opolskiego znajduje się zarówno wysokospecjalizowane mikroprzedsiębiorstwa, jak i wielozakładowe, duŝe fabryki, wytwórcy materiałów (w tym konkurujący na rynkach międzynarodowych) oraz producenci zdolni do budowy wielkogabarytowych i wysokotonaŝowych aparatów procesowych. Cel główny Rozwój technologii platerowania wybuchowego materiałami reaktywnymi i ich stopami (tytan, cyrkon tantal, niob) w tym elementów platerowanych dwustronnie oraz opracowanie w oparciu o nowe materiały nowych produktów takich, jak: niskooporowe zestyki prądowe stosowane w szynoprzewodach, elementach złącznych instalacji elektroenergetycznych, instalacjach elektrolizy, szynach prądowych silników liniowych nowego typu, szyn pojazdów i systemów transportowych opartych na zasadzie bezstykowej poduszki magnetycznej (pojazdy Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 107

108 przyszłości). Uruchomienie niskoseryjnej produkcji specjalistycznych wielowarstwowych taśm dla potrzeb elektroniki. Proces wdraŝania o charakterze ciągłym. Dla poszczególnych aplikacji od 2011 roku do 2020 roku. Cele szczegółowe a) rozwój technologii platerowania z międzywarstwami technologicznymi poszerzającymi gamę wymiarową i gatunkową łączonych materiałów w tym elementów platerowanych dwustronnie; b) rozwój technik wytwarzania oraz aplikacji materiałów platerowanych dla potrzeb elektroenergetyki, elektrotechniki oraz elektroniki w tym nowych wyrobów opartych o tego typu materiały wielowarstwowe (miedź, aluminium, srebro i ich stopy); c) opracowanie, a częściowo rozwój technik platerowania układów osiowo-symetrycznych (rur, trzpieni, łączników rurowych i trzpieniowych, itp.); d) opracowanie technologii wytwarzania materiałów kompozytowych wielowarstwowych o silnie gradientowej strukturze własności fizyko-chemicznych z współwytwarzaniem metodami sterowanych obróbek cieplnych warstw intermetalicznych; e) opracowanie technologii wytwarzania łączników spawalniczych metali lekkich (TJ-LiMe; Transition Joints for Light Metals) i technologii spajania z ich uŝyciem oraz rozwój konstrukcji opartych o stosowanie opracowanych produktów łączników oraz technik ich aplikacji (stopy tytanu, aluminium i magnezu); f) opracowanie technologii wytwarzania materiałów kompozytowych dla instalacji wodorowych (materiały odporne na przenikanie - ulot wodoru i korozję wodorową); g) opracowanie technologii wytwarzania materiałów kompozytowych metalicznych i półwyrobów do wytwarzania elementów narzędziowych dla wysokowydajnych obróbek mechanicznych; h) opracowanie technik wytwarzania materiałów wielowarstwowych (od dwóch do większej ilości warstw) opartych o multitechnologie; łączenie metody platerowania wybuchowego z dalszą przeróbką plastyczną (walcowanie, ciągnienie, kucie, wyciskanie, inne); i) opracowanie technik platerowania z uŝyciem materiałów wysokotopliwych (wysoko- Ŝaroodpornych) takich, jak wolfram oraz tantal; j) opracowanie technik wytwarzania super - cienkich łączników dla metali wysokotopliwych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 108

109 oraz technik spajania z ich uŝyciem (stopy tytanu, stopy niklu); k) opracowanie technologii wybuchowego platerowania stopami łoŝyskowymi w tym nowej generacji z ich aplikacjami do wytwarzania elementów ślizgowych osiowo-symetrycznych i płaskich dla bardzo wysokich obciąŝeń jednostkowych; l) technologie platerowania foliami metali reaktywnych (katalitycznych), supertwardych oraz metalami amorficznymi (szkła metaliczne); m) opracowanie technik wybuchowego spajania liniowego i rozwiązań konstrukcyjnych nowych produktów opartych o moŝliwości tej technologii; n) opracowanie technik spawania dla wytwarzania konstrukcji z materiałów, z wykorzystaniem technik o niskich energiach liniowych, jak: spawanie plazmowe, laserowe, wiązką elektronów, luto spawanie, inne technologie zgrzewania tarciowego ze wskazaniem na technikę wirującego trzpienia w zastosowaniach, jak wyŝej oraz odrębnych; o) rozwój technik formowania materiałów bimetalicznych oraz metalicznych wielowarstwowych-kompozytowych. Przedstawione propozycje mają charakter ściśle przemysłowy i leŝą w strefie aktywności rozwojowo-produkcyjnej związanej z tzw. metalową branŝą. Posiadają potencjał oparty o zdolności wytwórcze i technologie własne jednej firmy (jedynej w kraju i jednej z nielicznych na świecie), generując tym samym dość unikalny obszar rozwojowy. Dają moŝliwość wielu zakładom produkcyjnym oraz nauce do szczególnego wyróŝnienia regionu nie tylko na mapie aktywności przemysłowo-rozwojowej kraju, ale i w świecie i to w stosunkowo niedługim przedziale czasowym. Opolszczyzna moŝe w określonej mierze stać się swego rodzaju doliną multimetaliczną (jak dolina krzemowa) i to w oparciu o juŝ istniejący w opolskiej branŝy metalowej potencjał rozwojowy, umiejętności i kompetencje. Podane propozycje generują potrzebę doskonalenia i rozwoju technik spajania, technologii formowania i obróbek cieplnych, opracowania nowych konstrukcji nowych produktów. Sugerowana sfera rozwoju stawia zupełnie nowe wymagania jakościowe w tym konieczność stosowania złoŝonych procedur i technik badania jakości. W obszarze B+R stwarza moŝliwości rozwoju istniejących i uruchamiania nowych, zaawansowanych technik badań materiałów i projektowania zupełnie nowych materiałów. Działania te maja szansę przebiegać w ścisłej współpracy z przemysłem metalowej branŝy oraz innymi, zdecydowanie lepiej pozycjonowanymi ośrodkami badawczymi w kraju. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 109

110 Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Rezultatem omawianej technologii będzie wytwarzanie zaawansowanych materiałów do budowy nowego typu urządzeń i ich elementów urządzeń procesowych dla chemii, farmacji, przemysłu spoŝywczego i biotechnologii oraz energetyki w tym energetyki jądrowej. Materiały reaktywne (np. tytan i jego stopy, cyrkon i jego stopy) są wysokoodporne chemicznie (trwałe w wielu środowiskach silnie korozyjnych) i nie zanieczyszczają produktów reakcji chemicznych (biochemicznych) prowadzonych w urządzeniach procesowych (reaktory, wyparki, kolumny, wymienniki ciepła, itd.). Zastosowania technologii platerowania do budowy elektrowni jądrowych, np. w zakresie platerowania tytanem (gr. 1) w bieŝącym 2010 roku na potrzeby modernizowanej elektrowni w Mochovcach (Słowacja). Materiały do budowy urządzeń procesowych związanych z czystymi technologiami przeróbki węgla oraz doskonalenie technologii platerowania w tzw. jednym akcie strzałowym dla minimum trzech warstw z uŝyciem międzywarstwy technologicznej mogą być takŝe stosowane i w świecie są stosowane lub analizuje się moŝliwości stosowania wielowarstwowych materiałów metalicznych do budowy kontenerów, schronów i pojemników róŝnego typu słuŝących bezpiecznemu transportowi i składowaniu wypalonego paliwa jądrowego. Nowe wyroby produkty stosowane w takich dziedzinach, jak: chemia, elektrochemia, energetyka, przemysł wydobycia i przetwórstwa gazu (takŝe łupkowego) i ropy w tym konstrukcje offshorowe (morskie platformy wydobywcze), geotermia (odnawialne źródła energii), inne jeszcze niezidentyfikowane (proces ciągły od 2013 do 2020 roku). Podstawowy wyjściowy obszar aplikacji produktów uzyskiwanych w ramach tych technik, to sfera obronności. Takie wyroby jak lekkie osłony antybalistyczne, lekkie elementy konstrukcyjne w tym materiały odporne na wysokie temperatury stosowane w budowie pojazdów, konstrukcji aeronautycznych, kosmicznych, jak równieŝ innych w dalszej perspektywie takŝe cywilnych. W obszarze cywilnym, w pierwszej kolejności moŝna spodziewać się zastosowań związanych z podniesieniem bezpieczeństwa na akty terrorystyczne. Nowe produkty i techniki wdraŝane dla potrzeb przemysłu obronnego z reguły trafiają do strefy cywilnej gospodarki, a tempo tego procesu uzaleŝnione jest od początkowego stopnia tajemnicy, obniŝania kosztów wytwarzania i wreszcie chłonności cywilnego rynku. Opracowanie technik platerowania wybuchowego układów wielowarstwowych w jednym akcie strzałowym (powyŝej 5 warstw) i dla bardzo małych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 110

111 grubości (0,2 mm do 1 mm). Procesy wdraŝane od lat 2014/2015 do roku 2018 i dalej proces doskonalenia (rozwoju) technologii, produktu i konstrukcji wykorzystujących produkty. Opracowanie technik wytwarzania nowej generacji łączników oraz technik ich stosowania w zasadniczo nowych rozwiązaniach konstrukcyjnych obniŝających masę pojazdów szynowych, pojazdów transportu drogowego, a przede wszystkim konstrukcji lotniczych i kosmicznych. Rozszerzenie udziału magnezu i jego stopów w budowie takich konstrukcji z wykorzystaniem ich szczególnych własności ochrony przez promieniowaniem elektroenergetycznym. ObniŜenie zuŝycia paliw (np. zgodnie z hasłem Green Sky ). Zmniejszenie masy konstrukcji śmigieł elektrowni wiatrowych przy zachowaniu lub zwiększeniu ich parametrów wytrzymałościowych. Procesy wdraŝania rozpoczęcie od lat 2013/2014 i dalej proces ciągły dla kolejnych, nowych aplikacji. Opracowanie technologii wytwarzania metalicznych układów dwu i trójwarstwowych z warstwami intermetalicznymi, z uŝyciem materiałów blokujących w obszarze homogenicznym lub w warstwie intermetalicznej zjawisk ulotu wodoru. Z załoŝenia z wykorzystaniem metali reaktywnych (zdolnych do tworzenia warstw intermetalicznych) i dla określonych rozwiązań konstrukcyjnych (zbiorniki pojazdów) z metali bardzo lekkich (procesy wdraŝania rozpoczęcie od lat 2014/2015 i dalej proces ciągły dla kolejnych, nowych aplikacji). Celem jest wytwarzanie materiałów przydatnych do wytwarzania elementów narzędziowych. W pierwszej kolejności elementy o wysokiej Ŝywotności (z miękkim rdzeniem) i relatywnie niskiej cenie, stosowane do cięcia gilotynowego (przemysł metalowy, papierniczy, inne branŝe). W kolejnym etapie elementy wielowarstwowe z warstwami wierzchnimi zwiększającymi zdolność aplikowania materiałów supertwardych nanoszonych innymi metodami (procesy wdraŝania rozpoczęcie od lat 2011/2014 etap 1 i dalej ciągły dla kolejnych, nowych aplikacji). Główne załoŝenia: a) aktywny udział w programie EURATOM / ITER opracowanie materiałów dla elementów reaktora fuzji jądrowej aktualnie realizowany w zakresie technologii w ramach własnych prac o wstępnym charakterze); b) wdroŝenie we własnym zakresie w br. produkcji platerowanych elementów na potrzeby budowy elektrolizerów przeponowych Nikiel + Tytan (1 mm + 1 mm) x 600 mm x 1250 mm (całośc wytwarzana na eksport). Sugerowany kierunek rozwoju technologii do ewentualnej realizacji we współpracy z WIM PW i firmami Doliny Lotniczej (na tym Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 111

112 etapie niemoŝliwe określenie czasookresu wdroŝenia); c) wytwarzanie nowego typu (ewentualnie regeneracja) wysokobciąŝanych łoŝysk ślizgowych stosowanych lub do potencjalnego zastosowania w przemyśle wydobywczym, hutnictwie i nie tylko. Temat rozpatrywany do współpracy z Politechniką Wrocławską (dokonano wstępnych uzgodnień w 2010 roku); d) nowe jeszcze nie do końca zidentyfikowane obszary wysoce specjalistycznych zastosowań (materiały nadprzewodzące, magnesy nowego typu, elementy wysokosprawnych transformatorów, nowego typu elementy katalityczne np. w ogniwach wodorowych, czy katalizatorach spalin) na tym etapie niemoŝliwe określenie czasookresu wdroŝenia potencjalny partner jeszcze niezidentyfikowany; e) nowe, makro-strukturalne materiały z moŝliwością aplikacji do budowy nowego typu wymienników ciepła (lamelowych, liniowych, spiralnych), czy nowego typu ścian szczelnych pasa płomienicowego kotłów (na tym etapie niemoŝliwe określenie czasookresu wdroŝenia). Potencjalny partner jeszcze niezidentyfikowany. PowyŜsze zagadnienia badawcze posiadają znaczny potencjał rozwojowy. Znaczenie technologii Jednostki typu B+R oraz przedsiębiorstwa (przemysł), planowane do współpracy w realizacji propozycji technologicznych. PRZEMYSŁ Nazwa firmy APC PRESMET Sp. z o.o. GEA Technika Cieplna ENERGOMET Sp. z o.o. FAMET S.A. FAMAK S.A. MEGA Sp. z o.o. NTP S.A. ENERGOSILESIA Sp. z o. Walcownia Rur ANDRZEJ Sp. z o.o. Walcowanie Blach (BATORY, CZĘSTOCHOWA) INMET Sp. z o.o. Walcownia Metali Łabędy S.A. INMET B+R Nazwa jednostki B+R Politechnika Opolska Uniwersytet Opolski Politechnika Warszawska Politechnika Śląska Politechnika Wrocławska Politechnika Rzeszowska / Dolina Lotnicza Instytut Metalurgii i InŜynierii Materiałowej PAN Wojskowa Akademia Techniczna Wojskowy Instytut Techniki Uzbrojenia Instytut Przemysłu Organicznego Instytut Metali NieŜelaznych VSB Uniwersytet Techniczny w Ostrawie (czeska Republika) Uniwersytet Techniczny w Trnawie (Słowacja) Rozwijanie technologii mogłoby odbywać się w instytucjach spełniających wymagania centrów Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 112

113 badawczo-rozwojowych, takich jak np: Centrum badawczo-rozwojowe technik unikalnego (akronim: CeBaRTUS) oraz Podcentrum dynamicznej obróbki materiałów (PoCeDOM). Ich tworzenie musi wynikać z analizy realnego zapotrzebowania na ich produkty (technologie) i rzeczywistych moŝliwości ich utworzenia (obecnie są to jedynie projekty typu Idea Form ) Specjalizowane badania niszczące i algorytmy obliczeniowe do wyznaczania wytrzymałości nowych materiałów i węzłów konstrukcyjnych na potrzeby lokalnego przemysłu Ogólna charakterystyka technologii Ze względu na podstawowe zasady konkurencyjności, ciągły rozwój inŝynierii materiałowej, technologii produkcji i rozwiązań konstrukcyjnych istnieje ciągła potrzeba prac w tym zakresie. Prace te charakteryzują się duŝym stopniem specjalizacji, przez co wymagają one duŝego zaangaŝowania oraz ścisłej współpracy przedstawicieli przemysłu i nauki. Typowy proces opracowania nowych rozwiązań konstrukcyjnych, algorytmów obliczania wytrzymałości i zmian w normach jest zagadnieniem złoŝonym. Wymaga duŝej wiedzy z zakresu praktycznego zastosowania rozwaŝanego elementu, przepisów, wytycznych i podstaw teoretycznych. Opracowania tego typu są często zlecane jednostkom naukowym lub realizowane są wspólnie w ramach odpowiednich projektów, jednak zauwaŝa się pewne bariery dotyczące wspólnego zrozumienia tematu. Wynikają one głównie z braku lub niedostatecznej integracji ośrodków naukowych z przemysłem. Jest to zrozumiałe, gdy realizowane są wspólne prace z ośrodkami spoza województwa opolskiego, które nie rozumieją potrzeb partykularnych przedstawicieli lokalnego przemysłu. NaleŜy przypomnieć, iŝ współpracę oferuje lokalnemu przemysłowi Politechnika Opolska. Cel główny Celem zgłaszanej technologii jest zaspokojenie potrzeb lokalnego przemysłu metalowego (w głównej mierze) na badania wytrzymałościowe dotyczące materiałów i węzłów konstrukcyjnych. Cele szczegółowe a) opracowanie algorytmów obliczeniowych wyznaczania wytrzymałości statycznej Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 113

114 i zmęczeniowej nowoczesnych materiałów oraz innowacyjnych węzłów konstrukcyjnych stosowanych przez lokalny przemysł; b) proponowanie, zaprojektowanie i realizowanie badań niszczących materiałów w zakresach nieujętych normami; c) propozycje zmian do norm lub procedur wewnątrzzakładowych dotyczących testów materiałowych i węzłów konstrukcyjnych; d) analiza mechanizmów zniszczenia zaawansowanych materiałów konstrukcyjnych w celu podniesienia jakości produkcji tychŝe materiałów i urządzeń, w których te materiały są wykorzystywane. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Efektem wdroŝenia proponowanej technologii będą: a) opracowania i ekspertyzy dotyczące podniesienia jakości produkowanych wyrobów w branŝy metalowej, nowe rozwiązania konstrukcyjne; b) nowe obszary zastosowań nowoczesnych materiałów; c) intensyfikacja współpracy lokalnego przemysłu z Politechniką Opolską; d) modernizacja i specjalizacja laboratoriów Politechniki Opolskiej w kierunku zaspokojenia potrzeb przemysłu na badania niszczące; e) konsulting w sferze nauki. Znaczenie technologii Efektem wprowadzenia proponowanej technologii na rynek będzie pobudzenie współpracy lokalnego przemsyłu metalowego z Politechniką Opolską, co pozwoli na nieograniczony dostęp lokalnego przemysłu do najnowszych osiągnięć nauki (mikroskopy elektronowe, badania zmęczeniowe itp.). Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii a) zakłady przemysłowe branŝy metalowej; b) Zakład Technologii Wysokoenergetycznych EXPLOMET s.j.; c) APC PRESMET Sp. z o.o. Opole; d) FAMET S.A. Kędzierzyn Koźle; e) ENERGOMET Sp. z o.o. Opole; Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 114

115 f) GEA Technika Cieplna Sp. z o.o. Opole; g) DIMET ZBA Kędzierzyn Koźle; h) ENERGO-SILEZJA SP. z o.o.; i) TOWER AUTOMOTIVE Polska Sp. z o.o Dostosowanie technologii producentów branŝy metalowej Województwa Opolskiego zrzeszonych w Naukowo-Przemysłowym Konsorcjum BEJ do wytwarzania oraz badania materiałów i konstrukcji do budowy elektrowni jądrowych Ogólna charakterystyka technologii Planowane działania w zakresie wdraŝania i rozwoju technologii: a) dostosowanie procesów przygotowania budowy, projektowania, produkcji komponentów, odbiorów, rozruchu, prób przedeksploatacyjnych urządzeń dla elektrowni jądrowych pod kątem określenia tych materiałów, produktów i usług, których dostawy mogą być zrealizowane przez lokalne podmioty po ich uprzednim, odpowiednim przygotowaniu; b) dostosowanie lokalnych zakładów przemysłowych, przedsiębiorstw inŝynieryjnoprzemysłowych, dostawców usług prawnych, doradczych, transportowych, logistycznych, jednostek naukowych pod kątem moŝliwości świadczenia usług, prowadzenia produkcji i wykonywania dostaw materiałów, urządzeń i systemów dla elektrowni jądrowych; c) zdefiniowanie standardów technicznych i jakościowych świadczenia usług, prowadzenia produkcji i wykonywania dostaw przez podmioty gospodarcze i naukowe na rzecz przygotowania budowy, odbiorów, rozruchu, prób przedeksploatacyjnych i eksploatacji elektrowni jądrowych; d) wdroŝenie działań szkoleniowych w zakresie metod, narzędzi i systemów bezpieczeństwa związanych z budową i eksploatacją elektrowni jądrowych; e) opracowanie warunków w zakresie badań materiałowych i prób wytrzymałościowych wymaganych przy wytwarzaniu i odbiorach urządzeń dla energetyki jądrowej. Cel główny Maksymalizacja zaangaŝowania lokalnego przemysłu i potencjału naukowego w rządowe plany budowy elektrowni jądrowych i rozwój energetyki jądrowej w Polsce. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 115

116 Cele szczegółowe a) rozwój badań naukowych w obszarze nowoczesnych materiałów, konstrukcji i technologii ich wytwarzania w ścisłym ich powiązaniu z potrzebami krajowej energetyki; b) wykorzystanie dotychczasowych osiągnięć, umiejętności, moŝliwości strukturalnych i technicznych lokalnego przemysłu oraz przygotowanie go do podjęcia produkcji zaawansowanych technologicznie materiałów, elementów konstrukcji i urządzeń dla energetyki jądrowej. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Efektem wdroŝenia technologii stanowiłyby wyroby oraz urządzenia wchodzące w skład budowy elektrowni jądrowych i konwencjonalnych. Ponadto wdroŝone technologie będą stymulować rozwój gospodarczy i naukowy Województwa Opolskiego. Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii a) Zakład Technologii Wysokoenergetycznych Explomet Gałka, Szulc, s.j., Opole; b) APC-PRESMET Spółka z o.o., Opole; c) GEA Technika Cieplna Sp. z o.o., Opole; d) Fabryka Maszyn i Urządzeń FAMAK S.A., Kluczbork; e) Dimet ZBA Spółka z o.o., Kędzierzyn-Koźle; f) inne lokalne przedsiębiorstwa Proekologiczne technologie wykorzystania znacznych ilości popiołów lotnych z Elektrowni Opole Charakterystyka technologii Projekt dotyczy technologii spoiw popiołowo-cementowych z zawartością popiołów lotnych do 80% mas. Przewiduje się aktywację chemiczną i mechaniczną spoiw w młynach cementowych. Cel główny Utylizacja znacznych ilości popiołów lotnych, pochodzących z Elektrowni Opole, które będą do zagospodarowania po uruchomieniu dwóch kolejnych bloków energetycznych. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 116

117 Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Efektem wdroŝenia technologii stanowiłyby spoiwa dla budownictwa drogowego, spoiwa dla budownictwa hydrotechnicznego oraz betony HVFAC Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii a) PGE Elektrownia Opole S.A.; b) Cementownia ODRA S.A Opracowanie metody nanomodyfikacji olejów transformatorowych Nano-oil Charakterystyka technologii Z gospodarczego punktu widzenia, przyszłościowe wdroŝenie opracowanej technologii pozwoli na moŝliwość wydłuŝenia bezawaryjnego czasu pracy transformatorów energetycznych, co w konsekwencji przeniesie się na wymierne korzyści ekonomiczne. Po pierwsze korzyści te wynikać będą z ograniczenia przez przedsiębiorstwa energetyczne koniecznych nakładów na rozbudowę infrastruktury sieciowej, po drugie poprzez wzrost niezawodności pracy systemu elektroenergetycznego podwyŝszone zostanie bezpieczeństwo energetyczne kraju. Nanomodyfikacja olejów transformatorowych Nano-oil wymaga odpowiedniego przygotowanoa skupiającego się na realizacji poniŝszych ziałąń niezbędnych do prawidłowego wdrozenia i rozwoju danej technologii: a) przygotowanie systemu pomiarowego; b) wykonanie projektu oraz prototypu bezprzewodowego elektrometru w układzie Couette a. Dostosowanie systemu do pomiaru wybranych parametrów cieczy; c) opracowanie specjalistycznego oprogramowania do kontroli procesu pomiarowego, akwizycji i zarządzania danymi pomiarowymi oraz do dokonywania analiz wyników; d) przygotowanie zestawu próbek pomiarowych wybranych mieszanin cieczy izolacyjnych domieszkowanych badanymi nanomodyfikatorami w szerokim zakresie stęŝeń e) określenie wpływu modyfikatorów na elektryczne parametry badanych cieczy w stanie dostawy oraz domieszkowanych; f) wykonanie pomiarów wytrzymałości elektrycznej, stratności dielektrycznej, rezystywności oraz przenikalności; analiza uzyskanych wyników; Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 117

118 g) wykonanie pomiarów elektryzacji strumieniowej próbek przy wykorzystaniu zaprojektowanego i wykonanego układu Couette a. Analiza uzyskanych wyników; h) kreślenie wpływu nanomodyfikatorów i ich stęŝenia na nieelektryczne właściwości badanych cieczy. Wykonanie pomiarów liczby kwasowej próbek. Wykonanie pomiarów zawartości wody w próbkach; i) wykonanie analizy wpływu domieszek na wyniki chromatografii gazowej cieczy; j) wykonanie badań spektrometrii absorpcyjnej. Określenie wpływu domieszkowania na absorpcję promieniowania w zakresie widzialnym oraz nadfioletu; k) wykonanie badań wpływu domieszek na lepkość kinematyczną cieczy. Analiza wyników pomiarowych; l) określenie wpływu domieszkowania na przewodnictwo cieplne cieczy; m) wykonanie prób starzeniowych modyfikowanych cieczy; n) przeprowadzenie przyspieszonego utleniania zestawu próbek w podwyŝszonej temperaturze przy obecności katalizatora miedziowego; o) wykonanie pomiarów wybranych parametrów elektrycznych i nieelektrycznych na róŝnych etapach utleniania; p) określenie wpływu badanych nanomodyfikatorów na stabilność kluczowych parametrów cieczy w długim okresie czasu; q) określenie optymalnego rodzaju i stęŝenia domieszki w zaleŝności od typu cieczy i specyficznych warunków eksploatacji; r) sprawdzenie zmodyfikowanych olejów izolacyjnych w transformatorach modelowych oraz innych wybranych urządzeniach elektroenergetycznych w stacji prób wysokonapięciowych. Cel główny Rezultatem końcowym projektu będzie opracowanie nowej metodyki poprawy parametrów dielektrycznych i fizykochemicznych stosowanych w sektorze energetyki olejów elektroizolacyjnych oraz zwiększenie odporności modyfikowanych cieczy izolacyjnych na utlenianie. Cele szczegółowe Istotny element stanowić będzie równieŝ zaprojektowanie i wykonanie prototypu sterowanego Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 118

119 komputerowo homogenizatora (z mieszadłem ultradźwiękowym i magnetycznym), który będzie wykorzystywany do nanomodyfikacji olejów izolacyjnych. Ponadto efektem prac będzie powstanie elektrometru wirującego o zwiększonej czułości, pozwalającego na określenie wpływu nanomodyfikacji na elektryzację równieŝ słabo elektryzujących się cieczy, takich jak niektóre węglowodory z grupy cykloalkanów lub współczesne, niezestarzone oleje elektroizolacyjne. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Wymiernym efektem realizacji przeprowadzonych prac badawczych będzie stworzenie dokumentacji technicznej zawierającej szczegółowy opis metodyki olejów izolacyjnych, charakterystykę próbek olejów izolacyjnych zmodyfikowanych z wykorzystaniem nanotechnologii oraz omówienie wyników przeprowadzonych badań w warunkach laboratoryjnych i przemysłowych. Wyniki przeprowadzonych badań będą prezentowane na krajowych, międzynarodowych i zagranicznych konferencjach organizowanych przez polskie ośrodki naukowe oraz publikowane w krajowych i zagranicznych czasopismach tematycznie związanych z problematyką zgłaszanej technologii. Opracowanie nowej metodyki poprawy parametrów dielektrycznych i fizykochemicznych olejów elektroizolacyjnych, poprzez ich nanomodyfikacje, bezpośrednio wpłynie na poprawę niezawodności pracy urządzeń elektroenergetycznych (transformatorów, dławików, wyłączników, przekładników itp.). Zmniejszenie awaryjności wyŝej wymienionych urządzeń energetycznych zawierających duŝe ilości oleju izolacyjnego, których awaria w większości przypadków kończy się eksplozją i/lub poŝarem, pozwoli na znaczne ograniczenie szkodliwego oddziaływania tych obiektów na środowisko naturalne. Przykładem takiego negatywnego oddziaływania na środowisko naturalne moŝe być awaria i poŝar transformatora wysokiego napięcia o mocy 250 MVA, którego przyczyną był zły stan oleju elektroizolacyjnego wypełniającego kadź jednostki. Podczas takiej awarii katastrofalnej do atmosfery przedostaje się blisko m 3 gazów cieplarnianych i sadzy oraz skaŝeniu ulega znaczny obszar gruntu wokół uszkodzonego transformatora. Ze względu na niską (praktycznie zerową) biodegradowalność oleju izolacyjnego zachodzi konieczność wymiany gruntu lub jego dekontaminacja, co jest przedsięwzięciem trudnym i kosztownym. Dodatkowo, bardzo często eksplozja transformatora niesie ze sobą bezpośrednie zagroŝenie dla ludzi oraz innych urządzeń znajdujących się w jego pobliŝu. Zastosowanie nanomodyfikowanych cieczy elektroizolacyjnych moŝe zatem w przyszłości Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 119

120 pozwolić na ograniczenie występowania przytoczonego powyŝej przypadku. Prowadzone w ramach niniejszego projektu badania naleŝy bezpośrednio utoŝsamiać z zagadnieniami i tematyką poprawy bezpieczeństwa energetycznego kraju. W codziennej eksploatacji bezpieczeństwo energetyczne dotyczy przede wszystkim zapewnienia niezawodności przesyłu i rozdziału energii elektrycznej. Nowoczesne podejście do polepszenia warunków eksploatacji urządzeń energetycznych, poprzez poprawę parametrów technicznych elementów wchodzących w ich skład, w szczególności transformatorów energetycznych (w tym przypadku oleju elektroizolacyjnego) pozwoli na znaczne wydłuŝenie bezawaryjnego czasu pracy tych obiektów. Tym samym przyczyni się to do zmniejszenia awaryjności całego systemu elektroenergetycznego, czego konsekwencją będzie podwyŝszenie niezawodności dostaw energii elektrycznej dla odbiorów przemysłowych i indywidualnych. Jest to o tyle waŝne, Ŝe zarówno w Polsce, jak i w Europie, ok. 50% transformatorów osiągnęło swój przewidywany czas eksploatacji i tylko poprawnie prowadzone zabiegi modernizacyjne, np. uzdatnianie oleju elektroizolacyjnego pozwalają na utrzymanie systemu energetycznego w zadowalającym stanie, szczególnie wobec braku środków na inwestycje w infrastrukturę sieciową. Znaczenie technologii Proponowany projekt pozwoli na opracowanie innowacyjnej metodyki modyfikacji cieczy izolacyjnych wykorzystywanych w sektorze energetyki zawodowej i przemysłowej. Stworzona i przyszłościowo wdroŝona metodyka nanomodyfikacji olejów elektroizolacyjnych wymagać będzie zastosowania nowoczesnych technologii oraz zaangaŝowania wykwalifikowanego personelu pomiarowego, analitycznego (np. fizyków, chemików). Przyszłościowe wdroŝenie otrzymanych w ramach realizacji zgłaszanego projektu rezultatów do praktyki eksploatacyjnej urządzeń energetycznych zawierających oleje elektroizolacyjne moŝe stworzyć potrzebę zatrudnienia wykształconych na poziomie wyŝszym pracowników. Dodatkowo opracowanie konkretnych rozwiązań nanamodyfikacyjnych moŝe pozwolić na rozwój firm i przedsiębiorstw świadczących usługi w zakresie uzdatniania cieczy izolacyjnych z wykorzystaniem nanocząstek. Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii a) Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie; b) Vattenfall Londyn (Anglia); c) Chalmers University of Technology Gotteberg (Szwecja); Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 120

121 d) Universite de Poitiers Poitiers (Francja); e) Energo-complex Piekary Śląskie; f) Wydział Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki Politechniki Opolskiej Systemy do akwizycji i przetwarzania danych pomiarowych w zakładach produkcyjnych Ogólna charakterystyka technologii System ma zastosowanie w zakładach, w których jest wiele stanowisk produkcyjnych, na których wykonywane są wyroby z zastosowaniem róŝnych maszyn i dodatkowo konieczne jest wykonywanie pomiarów kontrolnych. Liczba pomiarów, ich częstość wykonywania zaleŝna jest od charakteru produkcji. Zbieranie danych pomiarowych z zastosowaniem systemu komputerowego pozwala na wyeliminowanie zbierania danych metodą klasyczną poprzez zapis na papierze i umoŝliwia zastosowania archiwizowania w formie elektronicznej. Ponadto system umoŝliwia kontrolę liczby wykonywanych pomiarów danym przyrządem pomiarowym i tym samym moŝliwa jest ocena jego stopnia zuŝycia. Zebrane dane mogą być przetwarzane w sposób umoŝliwiający ocenę jakości prowadzonej produkcji w zakładzie i tym samym na podniesie wiarygodności firmy na rynku. System zbierania i akwizycji danych pomiarowych zbudowany jest ze: stanowisk pomiarowych, sieci teleinformatycznych oraz komputera centralnego. Stanowisko pomiarowe zbudowane jest ze sterownika komputerowego, monitora ekranowego oraz układów wejściowych umoŝliwiających podłączenie odpowiednich przyrządów pomiarowych. Przyrządy te muszą mieć moŝliwość przetwarzania wyniku pomiaru na sygnał cyfrowy. Liczba stanowisk pomiarowych wynika z organizacji zakładu (liczby stanowisk produkcyjnych). Komputer centralny znajduje się z dziale kontroli i przygotowania produkcji. Komputer centralny z poszczególnymi stanowiskami pomiarowymi połączony jest siecią teleinformatyczną. W dziale przygotowania produkcji opracowywana jest dokumentacja wyrobu dla poszczególnego stanowiska produkcyjnego oraz sposób prowadzenia procesu pomiarów kontrolnych. Dane o wyrobie przesyłane są do stanowiska i są prezentowane na monitorze ekranowym. Pracownik przystępując do pracy loguje się do systemu i rozpoczyna tym samym pracę. Na ekranie monitora przedstawione są rysunki wyrobu, z zaznaczonymi wymiarami, które podlegają kontroli. Po wykonaniu pomiaru wartość zmierzona jest automatycznie zapisywany w pamięci sterownika na stanowisku i przesyłana jest równocześnie do komputera centralnego. W komputerze centralnym Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 121

122 tworzona jest na podstawie tych pomiarów baza danych o wyrobach. Zebrane dane moŝna analizować przy pomocy programów słuŝących do obróbki wyników (np. wyliczanie średniej wartości, wyliczanie tolerancji itp.). System umoŝliwia równieŝ rejestrację stopnia zuŝycia przyrządu pomiarowego i tym samym pozwala na prowadzenie optymalnie gospodarki narzędziowej w zakładzie produkcyjnym, co w istotny sposób moŝe wpłynąć na obniŝenie kosztów produkcji. Cel główny Zastosowanie systemu do akwizycji i przetwarzania danych pomiarowych ma na celu usprawnienie procesu wykonywania pomiarów kontrolnych na poszczególnych stanowiskach produkcyjnych, ich archiwizowanie i analizę. WdroŜenie systemu jest wieloetapowe. Pierwszy etap. Zapoznanie się z charakterem produkcji zakładu (jakie są to wyroby, w jaki sposób są wykonywane, jakie wykonuje się pomiary, z zastosowanie jakich przyrządów pomiarowych). Czas realizacji około 2-3 miesiące (zaleŝny jest od wielkości zakładu i stopnia złoŝoności wykonywanych wyrobów). Drugi etap. Opracowanie wstępnej koncepcji budowy systemu obejmujący: budowę pojedynczego stanowiska pomiarowego, zawierający wybór sterownika, monitora ekranowego, sieci teleinformatycznej w zakładzie, komputera centralnego, ustalenie sposobu przygotowania procesu kontroli produkcji wyrobu, zakresu i sposobu analizy danych pomiarowych, sposobu archiwizowania danych. Czas realizacji około 2-3 miesiące. Trzeci etap. Opracowanie dokumentacji wstępnej obejmującej ustalenie kosztów i czasu realizacji poszczególnych etapów. Czas realizacji 2 miesiące. Czwarty etap. Opracowanie dokumentacji szczegółowej obejmującej projekt wykonawczy wszystkich elementów systemu oraz zakresu oprogramowania. Ustalenie kosztów poszczególnych etapów, czasu realizacji, zasad finansowania, sprecyzowanie rodzaju sprzętu (sterowników, monitorów, komputera centralnego, programów narzędziowych, dostawców, wykonawców). Czas realizacji 2 miesiące. Piąty etap. Wykonanie poszczególnych elementów systemu oraz oprogramowania. Czas realizacji zaleŝny jest od wielkości projektu. Dla przykładu dla zakładu, w którym jest ok. 30 stanowisk produkcyjnych i kaŝde stanowisko zbudowane jest ze sterownika komputerowego, monitora, Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 122

123 a dane z poszczególnych stanowisk przesyłane są siecią teleinformatyczną do jednego komputera centralnego, czas realizacji nie powinien być dłuŝszy niŝ 5 miesięcy. Etap szósty. Szkolenie pracowników, wykonanie dokumentacji końcowej. Czas realizacji ok. 1 miesiąca. Etap siódmy. Wstępna eksploatacja systemu, zbieranie uwag co do jego funkcjonowania, usuwanie usterek. Czas realizacji ok. 2-3 miesięcy (zaleŝny od ustaleń ze stosującym). Po usunięciu usterek i zakończeniu szkolenia pracowników system jest w pełni gotowy do eksploatacji. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Zastosowanie systemu do zbierania i przetwarzania danych w zakładzie produkcyjnym pozwala na kierowanie procesem produkcyjnym na danym stanowisku produkcyjnym oraz na zbierania danych pomiarów kontrolnych wykonywanych przez pracownika. Sposób prowadzenia pomiarów kontrolnych w tym systemie moŝe być przygotowany w dziale kontroli produkcji, a następnie przesłany siecią komunikacyjną do odpowiedniego stanowiska produkcyjnego. Sposób prowadzenia pomiarów jest prezentowany na ekranie graficznym, wraz z odpowiednim komunikatem tekstowym podpowiadający pracownikowi jaką czynność powinien wykonać oraz jaki przyrząd powinien zastosować. Wyniki pomiarów przesyłane są do jednego komputera, gdzie są w odpowiedni sposób archiwizowane. Posiadanie przez producenta szczegółowych danych o wykonanym wyrobie podnosi jego wiarygodność i pozawala odbiorcy mieć podgląd o jakości wyrobu. Rejestrowanie przyrządów, którymi wykonywane są pomiary, liczbę wykonanych pomiarów tym przyrządem, pozwala na ocenę stopnia zuŝycia przyrządu a tym samym pozwala na optymalne ich wykorzystanie, co w dalszej konsekwencji powoduje obniŝenie kosztów legalizacji przyrządów i tym samym na obniŝenie kosztów produkcji bez obniŝania jej jakości. W proponowanym systemie istniej równieŝ moŝliwość poglądu czynności wykonywanych przez pracownika na danym stanowisku pracy, co wpływa dyscyplinująco na pracownika. Wprowadzenie centralnego systemu do zbierania danych pomiarowych pozwala na całkowitą eliminację prowadzenia dokumentacji wyrobu w formie papierowej, co ma szczególne znaczenia w zakładach, w których ze względu na charakter produkcji utrzymanie odpowiedniej jakości zapisu papierowego (czystość, czytelność) jest trudne lub nawet niemoŝliwe. Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 123

124 Potencjalnymi odbiorcami (stosującymi) moŝe być kaŝdy zakład produkcyjny, w którym zainstalowane są stanowiska produkcyjne i zachodzi konieczność wykonywania pomiarów kontrolnych, w zakresie niezbędnym do oceny jakości wyrobu końcowego Opracowanie metodyki wdraŝania silników energooszczędnych do układów napędowych duŝej mocy Charakterystyka technologii Zmiany ustrojowe w Polsce spowodowały, Ŝe coraz więcej przedsiębiorstw podlega prywatyzacji. Przedsiębiorstwo musi przynosić zyski, dywidendę akcjonariuszom i wybór zarządu na następną kadencję w duŝej mierze zaleŝy od uzyskanych przez zarząd efektów ekonomicznych. W takiej sytuacji inwestowanie w zakup nowych maszyn, czy urządzeń, jest odkładane w czasie, zabiegi modernizacyjne są minimalizowane, a zarząd usiłuje przedłuŝyć eksploatację istniejącego sprzętu przy jak najmniejszych nakładach. Nie stwarza to teŝ warunków do finansowania prac badawczych, które dopiero po pewnym czasie po ich zakończeniu mogłyby przynosić efekty finansowe przedsiębiorstwu. Jednocześnie waŝne jest ograniczenie awarii szczególnie takich które mogą zagrozić ciągłości zrealizowanego w przedsiębiorstwie procesu technologicznego i być powodem strat wynikających z przerw w produkcji. Waga zagadnień związanych z kosztami nie dostarczonej energii i bezpieczeństwem energetycznym województwa opolskiego znalazła swoje odzwierciedlenie w "Strategii rozwoju województwa opolskiego na lata " opracowanej przez Sejmik Województwa Opolskiego. W ramach technologii opracowane zostaną metody doboru kształtu i ilości Ŝłobków wirnika w silnikach głebokoŝłobkowych i dwuklatkowych umoŝliwiającej osiągnięcie zarówno duŝej sprawności jak i duŝej wartości momentu rozruchowego silnika. W celu uzyskania efektu końcowego niezbędny jest rozwój stosowanych algorytmów modelowania matematycznego i identyfikacji parametrów silników i napędów przekształtnikowych, rozwój metod analizy ekonomicznej napędów oraz zoptymalizowanie metod badania oddziaływania napędu i sieci zasilającej na siebie wzajemnie. Ponadto niezbędne jest uszczegółowienie technik pomiarowych dla napędów duŝej mocy zarówno pod względem analizy właściwości ruchowych, jak i kompatybilności elektromagnetycznej. MoŜliwości te stwarza stacja prób Energotest- Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 124

125 Diagnostyka w której moŝna dokonać pomiarów stanów dynamicznych, pomiarowej identyfikacji parametrów dynamicznych silników, pomiarów sprawności napędów w układzie pracy zwrotnej (do mocy 1,2 MW), pomiarów drgań, hałasu na bezrezonansowej płycie oraz pomiarów jakości energii elektrycznej w torze zasilającym dany napęd. Pomiary te są moŝliwe w ramach połączonych moŝliwości sprzętowych Instytutu Układów Elektromechanicznych i Elektroniki Przemysłowej Politechniki Opolskiej oraz stacji prób Energotest-Diagnostyka. Istniejące programy EFEMotor czy teŝ European Motor Challenge, jednakze ograniczają się jedynie do problematyki ekonomiczno-ekologicznej. Programy te umoŝliwiają dobór napędów o moŝliwie najwyŝszych sprawnościach dla najprostszego rodzaju obciąŝenia silnika. W omawianej technologii brane są pod uwagę nie tylko względy ekonomiczne i ekologiczne, ale równieŝ technologiczne i jakościowe tj. najkorzystniejszy dobór silnika do urządzenia technologicznego pod względem statycznym i dynamicznym, poprawa własności rozruchowych silników głębokoŝłobkowych i dwuklatkowych, minimalizacja negatywnych wpływów układów przekształtnikowych na silniki napędowe i sieć zasilającą itp. Wymagane jest stworzenie kompleksowego oprogramowania obiektowego słuŝącego podejmowaniu decyzji odnośnie remontu, modernizacji albo wymiany układu napędowego. Wymaga to stworzenia, zaadaptowania i scalenia oprogramowania słuŝącego, na podstawie posiadanych lub tworzonych baz danych obejmujących pełne informacje o stosowanych w przemyśle silnikach i układach napędowych, urządzeniach napędzanych oraz ich komponentach. Wyjściowy szkielet tworzy oprogramowanie do matematycznego modelowania i estymacji parametrów silników (jednoklatkowe, dwuklatkowe, głebokoŝłobkowe) oraz napędów przekształtnikowych (układy kaskad przekształtnikowych i falowników). Spójność oprogramowania musi umoŝliwiać elastyczną wymianę elementów składowych napędów oraz informacji o nich. W odniesieniu do warstwy oprogramowania zakłada się wykorzystanie nowoczesnych technologii programowania obiektowego w modelowaniu stanów dynamicznych układów elektromechanicznych. Technika programowania obiektowego umoŝliwia nie tylko tworzenie oprogramowania zgodnie z powszechnie przyjętymi i zaakceptowanymi paradygmatami, ale rzeczywiście daje moŝliwość tworzenia programów obliczeniowych charakteryzujących się duŝą uniwersalnością i dających się łatwo rozbudować w sytuacji gdy pojawia się konieczność uwzględnienia nowych wymagań. Dodatkowymi narzędziami planowanymi do wykorzystania w realizacji technologii będą środki informatyczne słuŝące do budowy i obsługi baz danych silników energooszczędnych. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 125

126 Cel główny Celem technologii jest opracowanie i wdroŝenie kompleksowego rozwiązania technologicznego, technicznego i informatycznego pozwalającego na najlepsze dopasowanie napędu do potrzeb procesu technologicznego i moŝliwości sieci zasilającej. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Ułatwienie i skrócenie procesu podejmowanie racjonalnych decyzji zarówno o nowych inwestycjach oraz o kierunku i zakresie modernizacji istniejących układów napędowych duŝych mocy oraz zmniejszenie zuŝycia energii, usprawnienie działania i moŝliwości ruchowych napędów oraz zmniejszenie negatywnego oddziaływania tych napędów na sieć zasilającą. Omawiana technologia będzie uwzględniać ekonomiczne, techniczne, jakościowe i ekologiczne aspekty doboru elektrycznego układu napędowego. Optymalne dopasowanie układu napędowego będzie uzyskiwane poprzez wielowariantowe sprawdzenie napędów zgodnie z przyjętymi kryteriami. Podstawowym obszarem proponowanego wdroŝenia będzie stworzenie obiektowej platformy sprzętowo-programowej umoŝliwiającej optymalny dobór napędu zgodnie z przyjętymi kryteriami. Wynikiem końcowym opracowania będą programy uŝytkowe wraz z instrukcją ich stosowania oraz instrukcja pomiarów eksploatacyjnych (w horyzoncie czasowym ). W dyspozycji odnośnie infrastruktury związanej z omawianą technologią są nowoczesne urządzenia pomiarowe klasy A: dwunastokanałowy analizator mocy Norma D6200 umoŝliwiający pomiar w szerokim zakresie częstotliwości i ośmiokanałowy analizator jakości energii elektrycznej zgodnie z normą PN-EN Topas Do wykonywania pomiarów dynamicznych przemysłowych układów napędowych ma zastosowanie modułowy system pomiarowy firmy National Instruments, zmontowany na bazie chassis NI PXIe-1062Q, złoŝony z dwóch kart pomiarowych z przetwornikami A/D Ni PXI-6133, oscyloskopu cyfrowego NI PXIe-5122, karty wielofunkcyjnej NI PXI-7852R z układem FPGA XILINX Virtex-5 LX50, centralnej jednostki sterującej NI PXIe Ponadto istnieje moŝliwość wykorzystania moŝliwości pomiarowych stacji prób Energotestu-Diagnostyka w Opolu, tj fundamentowej płyty bezrezonansowej o masie 150 ton, maszynowo przekształtnikowej przetwornicy częstotliwości o mocy 1,2 MW, analizatora Vibrotest 60 firmy Schenck, dwukanałowego analizatora drgań Microlog CMVA 40 firmy SKF, Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 126

127 analizatora wyładowań niezupełnych dla prądu zmiennego TE-571 i detektora wyładowań dla prądu stałego TE firmy TETTEX Instruments. W dobie postępującej prywatyzacji sektora energetycznego jaki i przemysłu, wzmagającej konkurencję, coraz większą wagę naleŝy przywiązywać do obniŝania kosztów, a zatem zagadnień ekonomicznych. Jednym z istotnych elementów wielu przedsiębiorstw są napędy elektryczne, waŝne nie tylko ze względu na ciągłość funkcjonowania procesu technologicznego, ale równieŝ ze względu na efekty finansowe przedsiębiorstwa. Wysoki koszt zakupu elementów układów napędowych, ich niezawodność, są istotnymi elementami przy podejmowaniu decyzji w procesie zarządzania majątkiem przedsiębiorstwa. Wprowadzenie energooszczędnych napędów w przemyśle spowoduje zmniejszenie zuŝycia energii elektrycznej, co z kolei przyczyni się do dalszego zmniejszenia emisji CO 2. Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii a) BOT Elektrownia Opole; b) Energetyka Cieplna Opolszczyzny; c) Elektrownia Blachownia; d) Zakłady Koksownicze Zdzieszowice Sp z o.o.; e) GóraŜdŜe Cement SA, Heidelberg Cement Group; f) inne zakłady przemysłowe Opolszczyzny Maszyny elektryczne o ruchu liniowym przeznaczone do szerokiego spektrum zastosowań Charakterystyka technologii W skład grupy technologii Maszyny elektryczne o ruchu liniowym przeznaczone do szerokiego spektrum zastosowań zaliczamy: Technologia wytwarzania stojana - polega na obróbce skrawaniem lub w przypadku produkcji seryjnej na wykonaniu odlewów z materiałów ferromagnetycznych. Technologia wykonania układu zasilania - technologia wykonania urządzeń zasilających stojan opiera się na wykonaniu energoelektronicznych układów przełączalnych w zakresie mocy od kliku watów do kilkudziesięciu kw, co umoŝliwia sterowanie siłami o wartościach od kilku Newtonów do kilkudziesięciu kn. Niektóre elektroniczne układy zasilania, w zaleŝności od potrzeb, będą Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 127

128 mogły zasilać kilka siłowników. MoŜliwa będzie takŝe współpraca kilku układów sterowania zasilaniem. Technologia wykonania układu ruchomego silnika liniowego - polega głównie na precyzyjnej obróbce skrawaniem lub, w przypadku produkcji seryjnej, na wykonaniu form i odlewów z materiałów ferromagnetycznych. W zaleŝności od zastosowań, stojan lub bieŝnik będzie wyposaŝony w magnesy trwałe (sprowadzane z zagranicy). Cel główny Celem jest produkcja i udoskonalenie napędów do wszelkiego rodzaju maszyn, urządzeń oraz elektromagnetycznych siłowników wymagających ruchu liniowego, w tym ruchu posuwistozwrotnego oraz wibrującego. Budowa tych siłowników opierałaby się na wykorzystaniu nowoczesnych materiałów magnetycznych, m.in. magnesów NdFeB oraz ferromagnetycznych rdzeni proszkowych (technologia powinna być dopracowana w ciągu najbliŝszych dwóch lub trzech lat). Opracowanie procesu produkcji siłowników zarówno o krótkim, jak i długim skoku. Jest to szczególnie waŝne w przypadku maszyn z magnesami trwałymi, których obecność znacząco utrudnia montaŝ (względy bezpieczeństwa). Zaprojektowane i wykonane siłowniki mogłyby być wykorzystane jako przetworniki energii mechanicznej na elektryczną w alternatywnych źródłach energii. W związku z czym, celem technologii byłoby takŝe badanie moŝliwości ich wykorzystanie w tym aspekcie. Kolejnym celem technologii jest równieŝ stworzenie całego typoszeregu siłowników o ruchu liniowym wraz ze sterowaniem, które byłyby przeznaczone do róŝnych aplikacji. Technologia napędów liniowych (siłownik elektromagnetyczny + układ sterowania) powinna być dopracowana w ciągu najbliŝszych czterech lat. Cele szczegółowe Opracowanie technologii wykonania silników tubowych z magnesami trwałymi do napędów bardzo precyzyjnych pozycjonerów (obrabiarki CNC), jak równieŝ do napędów zasobów (w tym w układach automatyki) oraz do otwierania/zamykania drzwi, bram, okien itp. Wytwarzanie wibratorów o szerokim spektrum częstotliwości drgań i amplitud skoku. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 128

129 Opracowanie typoszeregu napędów do maszyn do badań zmęczeniowych stosowanych w przemyśle oraz w laboratoriach badawczych. Zastosowanie opracowanych konstrukcji siłowników i silników o ruchu liniowym do konwersji energii mechanicznej na elektryczną (alternatywne źródła energii). Pierwszy z celów obejmuje opracowanie konstrukcji i technologii wytwarzania napędów o duŝych siłach ciągu i duŝej precyzji. Napędy te, w których głównym elementem byłyby silniki liniowe tubowe z magnesami trwałymi, mogłyby być wykorzystywane w napędach bardzo precyzyjnych pozycjonerów (obrabiarki CNC), jak równieŝ do napędów zasobów (w tym w układach automatyki) oraz do otwierania/zamykania drzwi, bram, okien itp. W porównaniu do istniejących konstrukcji charakteryzowałyby się one płynną pracą, zwiększonym stosunkiem siły do masy oraz znacznym skokiem, dochodzącym do kilku metrów. Drugi z celów szczegółowych obejmuje projekt i opracowanie technologii produkcji wibratorów z magnesami trwałymi przeznaczonych do napędu sit oraz do generowania drgań o Ŝądanym spektrum częstotliwości. W tym drugim przypadku siłowniki mogłyby być wykorzystane w przemyśle maszynowym i budowlanym, gdzie istnieje konieczność określania częstotliwości drgań własnych róŝnych elementów, jak i całości konstrukcji. Trzeci z celów szczegółowych obejmuje opracowanie i wdroŝenie do produkcji szeregu siłowników o ruchu liniowym przeznaczonych do napędu w maszynach do badań zmęczeniowych. Maszyny te mogłyby być wykorzystywane do testowania wytrzymałości mechanicznej zarówno nowoczesnych materiałów syntetycznych, jak i konstrukcji stalowych. Ostatnim z celów byłoby dostosowanie opracowanych konstrukcji maszyn o ruchu liniowym do wymogów związanych z produkcją energii elektrycznej, szczególnie pod kątem wykorzystania alternatywnych źródeł energii. Ten ambitny cel wymagałby interdyscyplinarnych badań z zakresu fizyki, nowoczesnych materiałów, energoelektronicznych układów przekształtnikowych oraz pól elektromagnetycznych. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Wprowadzenie technologii sprawi, Ŝe na rynku pojawią się produkty jakościowo nieustępujące produktom obcych koncernów. Ponadto będą one kilkukrotnie tańsze od produktów konkurencji. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 129

130 W związku z wprowadzaniem na rynek nowych materiałów, pojawia się konieczność badania ich właściwości mechanicznych, do czego posłuŝą urządzenia do badań zmęczeniowych wykorzystujące w/w napędy liniowe. WdroŜona technologia pozwoli na uzyskanie następujących wyrobów: Stojan zarówno płaski, jak i tubowy wyposaŝony w uzwojenia wzbudzające pole magnetyczne. Część ruchoma (biegnika) płaska lub tubowa. Układ zasilania. Układ sterowania polem elektromagnetycznym (dobierany w zaleŝności od potrzeb). Niemagnetyczne łoŝyska ślizgowe przeznaczone do prowadzenia liniowo poruszającej się części ruchomej. Budowę stojana i biegnika jednego z typów silników liniowych zamieszczono w patencie Tubowy silnik liniowy wielofazowy nr PL Znaczenie technologii Technologia budowy silników i siłowników o ruchu liniowym jest przełomowa w skali regionu i kraju, a takŝe znacząca w skali świata. Szczególnie dotyczy to budowy tubowego silnika liniowego z magnesami trwałymi oraz elektromagnetycznego siłownika przeznaczonego do napędu maszyn do badań zmęczeniowych. Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii Fabryki silników elektrycznych (Besel, Tamel, Mikroma, TurboCare). Przedsiębiorstwa produkujące urządzenia wibracyjne (mieszalniki dla przemysłu chemicznego, wibratory do transportu materiałów sypkich, wibratory do napędu sit), np. Ofama VIBRA Opole. Producenci obrabiarek CNC (sterowanych numerycznie) i innych. Producenci sprzętu AGD. Zakłady obróbki mechanicznej (skrawanie, odlewanie, cięcie, szlifowanie). Producenci energoelektroniki oraz elektroniki przemysłowej. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 130

131 Technologia wytwarzania transformatora amorficznego budowy modułowej Ogólna charakterystyka technologii Technologia ta dotyczy transformatorów, które są urządzeniami szeroko stosowanymi w technice zarówno w przemyśle, jak i w gospodarstwach domowych. Ze względu na znacznie mniejsze straty mocy taśm amorficznych w odniesieniu do obecnie szeroko stosowanych blach elektrotechnicznych, korzyści wynikające z ich zastosowania będą znaczne. Technologia opiera się na wytwarzaniu rdzeni magnetycznych przez zwijanie taśmy amorficznej, a następnie obróbkę termomagnetyczną oraz klejenie i szlifowanie elementów o duŝej twardości. Obejmuje przecinanie pakietów blach amorficznych o grubości od 30 do 50 m (twardość tego materiału wynosi ok. 80 HRC) oraz wykonanie uzwojeń zarówno drutem o małym przekroju, jak teŝ przewodami profilowymi (w przypadku transformatorów rozdzielczych). MontaŜ rdzeni i uzwojeń polega na umieszczeniu cewek na kolumnach i skręceniu całości śrubami jego montaŝ jest zatem mało pracochłonny. Cel główny Celem ogólnym technologii jest szerokie wytwarzanie energooszczędnych transformatorów amorficznych budowy modułowej, jak równieŝ poszerzenie konkurencyjności oraz oferty handlowej firm, które uczestniczyły by w jej wdraŝaniu, obniŝenie zuŝycia energii elektrycznej w systemie energetycznym kraju oraz odwyŝszenie sprawności urządzeń elektrycznych i elektronicznych zasilanych podwyŝszoną częstotliwością. Cele szczegółowe wykonanie amorficznych transformatorów rozdzielczych o mocy do 200 kva; wykonanie transformatorów amorficznych transformatorów pracujących przy podwyŝszonych częstotliwościach. Zastosowanie transformatorów wykonanych w ramach tej technologii daje korzyści przede wszystkim przy budowie transformatorów rozdzielczych o mocy do 200 kva będących elementami energetycznej sieci przesyłowej.. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 131

132 Dodatkowo wytwarzanie całego typoszeregu transformatorów energetycznych wiąŝe się ze stopniową moŝliwością zastąpienia wszystkich transformatorów energetycznych z rdzeniami z blachy elektrotechnicznej, transformatorami z rdzeniami amorficznymi. Ze względu na wyŝszą indukcje nasycenia taśmy amorficznej niŝ materiałów ferrytowych, zastosowanie rdzeni amorficznych w transformatorach zasilanych podwyŝszoną częstotliwością pozwoliłoby na zmniejszenie gabarytów urządzeń. Jest to szczególnie waŝne w urządzeniach przenośnych. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Podstawowym efektem wprowadzenia do produkcji omawianej technologii są przede wszystkim oszczędność energii i łatwość produkcji. Potwierdzono to drogą wykonania w warunkach krajowych tego typu transformator o mocy 10 kva jego straty w stanie jałowym oraz straty transformatora z rdzeniem tradycyjnym z blachy zimnowalcowanej N5 (ET4) wynoszą kolejno: 100 W i 30 W, tak więc straty jałowe są 3-krotnie mniejsze niŝ w transformatorach tradycyjnych. Transformator z amorficznym rdzeniem budowy modułowej posiada kołowy przekrój poprzeczny kolumn, który jest najkorzystniejszy ze względu na skutki oddziaływań elektrodynamicznych. Dzięki takiej konstrukcji kolumn nie ma potrzeby cięcia blach i ich układania w celu zbliŝenia schodkowego kształtu przekroju poprzecznego kolumny do przekroju kołowego, jak to się robi przy wykorzystaniu blach elektrotechnicznych. Ponadto, kołowy przekrój kolumn w obu przypadkach prowadzi do oszczędności materiału na uzwojenia. Po wdroŝeniu danej technologii przewiduje sie podjęcie nastepujących dzialań: elementy jarzma i kolumny wykonane z taśmy amorficznej zwijanej; cięcie taśmy amorficznej o odpowiedniej szerokości na jarzma i kolumny; tworzenie jarzma poprzez formowanie taśmy amorficznej do uzyskania elementu w kształcie prostokąta z zaokrąglonymi dwoma mniejszymi bokami; formowanie elementów kolumn poprzez wykonanie toroidów nawijanych z taśmy amorficznej oraz ich cięcie i szlifowanie; impregnacja i klejenie elementów jarzm i kolumn, uzwojeń i ich impregnacja; montaŝ rdzeni wraz uzwojeniami moŝliwy u zamawiającego co znacznie ułatwia transport szczególnie dla jednostek najwyŝszych mocy. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 132

133 Znaczenie technologii Technologia ta jest unikatowa w skali kraju. Natomiast na świecie w tej technologii są wytwarzane transformatory o innej strukturze przestrzennej. Mają one dodatkowe wady w odniesieniu do transformatorów wytwarzanych daną technologią. W celu wykonania takich transformatorów w warunkach krajowych w przypadku transformatorów energetycznych wymagana by była ewentualnie technologia wytwarzania taśm amorficznych o odpowiedniej szerokości. Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii Producenci transformatorów małej i duŝej mocy, Polskie Sieci Elektroenergetyczne Operator S.A., dystrybutorzy energii elektrycznej, producenci układów zasilanych podwyŝszoną częstotliwością Monitoring stanu technicznego podobciąŝeniowych przełączników zaczepów Charakterystyka technologii Jednym z głównych elementów sieci przesyłowych są transformatory mocy, które zwykle wyposaŝone są w PPZ (przyczyny uszkodzeń wskazują, Ŝe od 10 do 40% awarii transformatorów spowodowanych jest przez PPZ). Do najczęściej spotykanych problemów eksploatacyjnych związanych z działaniem PPZ moŝna zaliczyć: zuŝycie lub uszkodzenie styków głównych, zuŝycie styków oporowych, zerwanie lub nieprawidłowy naciąg spręŝyn napędowych, wady układu napędowego (luzy na przekładniach, kardanach itp.). Diagnostyka stanu technicznego PPZ w głównej mierze opiera się obecnie na wykorzystaniu metody oscylograficznej, która polega na rejestracji przebiegów czasowych prądu w cyklu przełączania przy wymuszeniu napięciem stałym. Na rejestrowanych wykresach moŝna identyfikować poszczególne fazy przełączania oraz określić czasy ich trwania. Podstawowymi Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 133

134 parametrami pozwalającymi na detekcję uszkodzeń są pomiary czasów własnych oraz niejednoczesności otwierania styków. Wykonanie badań oscylograficznych moŝliwe jest jedynie po wcześniejszym odłączeniu badanego transformatora spod napięcia, co stanowi niewątpliwą wadę tej metody. Ciągle wzrastające zapotrzebowanie na energię elektryczną, prowadzone prace remontowe oraz ograniczone moŝliwości przełączeń wynikające ze struktury sieci powodują, Ŝe w praktyce eksploatacyjnej coraz częściej spotyka się problemy związane z koniecznymi wyłączeniami transformatorów w celu przeprowadzenia okresowych badań diagnostycznych. Problem ten w głównej mierze dotyczy transformatorów przesyłowych duŝej mocy oraz w mniejszym stopniu transformatorów rozdzielczych zasilających strategicznych odbiorców przemysłowych. Stąd koniecznym staje się poszukiwanie nowych metod diagnostycznych umoŝliwiających przeprowadzenie oceny stanu pracy PPZ w sposób on-line czyli bez konieczności odłączania badanego transformatora. Pomimo stosunkowo długiego czasu eksploatacji pracujących w polskim systemie elektroenergetycznym transformatorów stan techniczny większości z nich jest na tyle dobry, Ŝe mogą one pracować jeszcze przez kilka następnych lat. W transformatorach tych pracują PPZ starego typu, z układami napędowymi, które nie posiadają moŝliwości diagnostyki ich stanu technicznego on-line. Ograniczone moŝliwości inwestycyjne, a co za tym idzie konieczność przedłuŝenia czasu pracy eksploatowanych transformatorów powoduje konieczność poszukiwania nowych metod diagnostyki PPZ prowadzonej w czasie normalnej pracy. Diagnostyka on-line moŝe być równieŝ wykonywana z wykorzystaniem metody akustycznej, która daje moŝliwość diagnozowania wszystkich typów PPZ niezaleŝnie od zastosowanej konstrukcji i wykorzystywanych rozwiązań napędu. Metoda ta polega na monitorowaniu sygnałów akustycznych generowanych podczas pracy PPZ i analizowaniu ich zmian, które mogą sygnalizować początek awarii przełącznika. Aktualnie problematyką tą zajmuje się kilka ośrodków naukowych na świecie, co potwierdza aktualność zaproponowanej w projekcie tematyki badawczej. Metoda akustyczna bazuje na porównaniu wyników otrzymanych podczas badań on-line z rezultatami uzyskanymi dla nowo wyprodukowanego przełącznika, a jeŝeli nie ma takiej moŝliwości to z poprawnie działającym i znajdującym się w eksploatacji PPZ. Sygnał akustyczny generowany podczas pracy PPZ jest rejestrowany przez czujnik umieszczony na zewnętrznej Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 134

135 części kadzi transformatora, a następnie wzmacniany i przesyłany do komputera, gdzie następuje jego analiza. Cel główny Głównym celem projektu jest opracowanie kryteriów diagnostycznych umoŝliwiających wdroŝenie w warunkach przemysłowych nowej metody oceny stanu pacy podobciąŝeniowych przełączników zaczepów (PPZ), której metodologia będzie oparta na rejestracji i analizie sygnałów akustycznych. Planowanym efektem końcowym będzie opracowanie metodyki pomiarowej wraz z wyznaczeniem szczegółowych i ścisłych kryteriów oceny otrzymanych wyników. Opracowana technologia będzie stanowić podstawę i pierwszy krok do znormalizowania nowej metody diagnostycznej, co w konsekwencji moŝe ułatwić procedury jej praktycznej implementacji w diagnostyce stanu pracy transformatorów elektroenergetycznych wykonywanej w sposób off-line i on-line. Kolejnym krokiem będzie opracowanie matematycznego modelu opisującego badane sygnały akustyczne. Model ten pozwoli na stworzenie bazy tzw. odcisków palca dla poszczególnych typów PPZ i stworzenie systemu diagnostyki on-line. Pierwszy etap prac naukowo-badawczych związanych z realizacją przedstawianego projektu związany jest z budową stanowiska laboratoryjnego, które umoŝliwi zamodelowanie podstawowych typów defektów, które mogą występować podczas pracy PPZ. Kolejny etap będzie obejmował zakup nowej oraz modernizację i dostosowanie posiadanej aparatury pomiarowej, do potrzeb realizacji załoŝonych w projekcie badań. W warunkach laboratoryjnych planuje się wykonanie pomiarów dwoma metodami: akustyczną oraz oscylograficzną. Zarejestrowane sygnały akustyczne pochodzące od PPZ poddawane są cyfrowej obróbce, której celem jest wyznaczenie deskryptorów charakteryzujących dany typ uszkodzenia. W tym celu planowany jest zakup specjalistycznego oprogramowania do analizy sygnałów firmy Bruel&Kiael oraz najnowszej wersji programu Matlab. Wyniki pomiarów zostają następnie poddane analizie porównawczej z rezultatami otrzymanymi metodą oscylograficzną, która jest powszechnie akceptowaną i wykorzystywaną metodą badań PPZ, jednakŝe dotyczy to tylko układów off-line. Analiza ta jest niezbędna aby przypisać odpowiednim typom uszkodzeń wartości dobranych deskryptorów charakteryzujących rejestrowane sygnały akustyczne w dziedzinie czasu, częstotliwości i czasowo - częstotliwościowej. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 135

136 Kolejny etap prac będzie obejmuje wykonanie pomiarów w warunkach rzeczywistych. W ramach tego zadania planowana jest weryfikacja wyników uzyskanych w warunkach laboratoryjnych z pomiarami wykonanymi na obiektach rzeczywistych. Planowane jest wykonanie pomiarów metodą akustyczną i oscylograficzną na transformatorach wyposaŝonych w róŝne typy PPZ (np. PO, VEL, SKP itp.). Ponadto planowane jest wykonanie pomiarów (dla niewielkiej liczby zmian zaczepów) dla transformatora pracującego pod napięciem, których celem będzie określenie przydatności metody pomiarowej do zastosowania w systemach on line. Efektem końcowym pomiarów dla róŝnych typów PPZ będzie utworzenie bazy odcisków palców, w której będą zawarte wartości deskryptorów opisujących sygnały akustyczne dla poszczególnych typów PPZ. Opis poszczególnych celów szczegółowych Zaprojektowanie i wykonanie laboratoryjnego stanowiska badawczego do modelowania uszkodzeń PPZ przewidywany czas realizacji zadania 6 miesięcy: opracowanie koncepcji budowy układu pomiarowego w warunkach laboratoryjnych, zakup elementów konstrukcyjnych i wykonanie modelu kadzi PPZ, dobór i zakup części składowych PPZ (głowicy i wybieraka), dobór i wykonanie elementów stykowych głowicy i wybieraka PPZ, zakup układu napedowego PPZ, budowa stanowiska badawczego. Rozbudowa istniejącej aparatury pomiarowej i zaadoptowanie jej do pomiarów sygnałów akustycznych w PPZ przewidywany czas realizacji zadania 6 miesięcy: dobór i zakup przenośnego układu pomiarowego pozwalającego na cyfrową rejestrację sygnałów akustycznych, w którego skład wchodzą: piezoelektryczne przetworniki pomiarowe, wielokanałowa karta pomiarowa wraz z kasetą pomiarową, przenośny komputer pomiarowy, dostosowanie uchwytów mocujących przetworniki pomiarowe do potrzeb badań wykonywanych w laboratoryjnym układzie pomiarowym. Dobór parametrów metrologicznych sygnałów akustycznych generowanych podczas pracy PPZ w warunkach laboratoryjnych przewidywany czas realizacji zadania 4 miesiące. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 136

137 zakup licencji na oprogramowanie komputerowe do analizy wyników pomiarowych zarejestrowanych posiadanym zestawem pomiarowym Pulse firmy Bruel&Kjael, zakup licencji na oprogramowanie komputerowe Matlab, ocena wpływu częstotliwości próbkowania na wyniki pomiarów sygnałów akustycznych rejestrowanych podczas pracy PPZ, dobór parametrów czasowych rejestrowanych sygnałów akustycznych, analiza wpływu sygnałów zakłócających na rejestrowane sygnały akustyczne emitowane przez PPZ, dostosowanie parametrów układów filtrujących, dobór parametrów układów wzmacniających wykorzystywanych do rejestracji sygnałów akustycznych od PPZ. Wykonanie pomiarów PPZ metodą akustyczną i oscylograficzną w układzie laboratoryjnym z zamodelowanymi uszkodzeniami przełącznika przewidywany czas realizacji zadania 7 miesięcy. wykonanie pomiarów sygnałów akustycznych podczas normalnej pracy PPZ (brak defektów PPZ), które mają na celu wyznaczenie odcisków palców dla badanego typu PPZ, ocena wpływu stanu styków wybieraka na wyniki pomiarów, analiza wpływu stopnia zuŝycia styków w głowicy PPZ na wyniki pomiarowe, ocena wpływu zuŝycia spręŝyn znajdujących się w układzie PPZ, określenie wpływu defektów układu napędowego (luzy na kardanach, przekładniach itp.) na uzyskiwane wyniki pomiarów. Analiza sygnałów akustycznych pod kątem poszukiwań deskryptorów opisujących stan mechaniczny PPZ w dziedzinie czasu, częstotliwości i czasowo częstotliwościowej przewidywany czas realizacji zadania 5 miesięcy. wyznaczenie czasów charakterystycznych dla rejestrowanych sygnałów akustycznych, obliczenie wartości skutecznej przebiegów czasowych, wyznaczenie widm częstotliwościowych obliczonych przy uŝyciu szybkiej transformaty Fouriera (FFT), wykonanie dwu- i trójwymiarowych spektrogramów widma gęstości mocy wyznaczonych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 137

138 przy wykorzystaniu krótkoczasowej transformaty Fouriera (STFT), wyznaczenie skalogramów obrazujących struktury czasowo częstotliwościowe obliczonych przy pomocy ciągłej transformaty falkowej (CWT), wyznaczenie przebiegów dekompozycji falkowej zarejestrowanych sygnałów akustycznych przy zastosowaniu dyskretnej transformaty Falkowej (DWT). Korelacja wyników pomiarowych uzyskanych metodą akustyczną i oscylograficzną przewidywany czas realizacji zadania 4 miesiące. porównanie deskryptorów charakteryzujących sygnały akustyczne z wynikami badań oscylograficznych dla kaŝdego typu zasymulowanych uszkodzeń PPZ, wyselekcjonowanie grupy deskryptorów przydatnych do detekcji danego typu uszkodzenia. Wyznaczenie wielkości kryterialnych pozwalających na identyfikację uszkodzeń PPZ z wykorzystaniem metody akustycznej przewidywany czas realizacji zadania 7 miesięcy. przypisanie dokładnych wartości deskryptorom charakteryzującym dany typ uszkodzenia, Wykonanie pomiarów w warunkach rzeczywistych oraz ich weryfikacja z wynikami uzyskanymi w warunkach laboratoryjnych przewidywany czas realizacji zadania 9 miesięcy. wykonanie pomiarów metodą akustyczną i oscylograficzną na transformatorach wyposaŝonych w róŝne typy PPZ (np. PO, VEL, SKP itp.) w warunkach laboratoryjnych oraz pracujących w polskim systemie elektroenergetycznym wykonanie pomiarów na jednostkach uszkodzonych zarówno przed jak i po remoncie, analiza porównawcza wyników pomiarów przeprowadzonych na eksploatowanych jednostkach transformatorowych z rezultatami uzyskanymi w warunkach laboratoryjnych, próba wyselekcjonowania i oceny przydatności deskryptorów sygnałów akustycznych opisujących stan styków PPZ poprzez analizę zjawisk związane z przeskokiem łuku elektrycznego podczas wykonywania operacji łączeniowych, określenie przydatności zaproponowanej metody pomiarowej do zastosowania w systemach on line Utworzenie bazy odcisków palców sygnałów akustycznych obejmującej róŝne typy PPZ przewidywany czas realizacji zadania 9 miesięcy. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 138

139 opracowanie modelu matematycznego sygnałów akustycznych generowanych przez PPZ, utworzenie bazy deskryptorów charakteryzujących dany typ PPZ, organizacja warsztatów szkoleniowych dla pracowników przemysłu. Opracowanie wytycznych w zakresie moŝliwej do zastosowania w warunkach rzeczywistych metodyki diagnostyki PPZ w sposób on-line oraz kryteriów oceny zarejestrowanych sygnałów akustycznych przewidywany czas realizacji zadania 5 miesięcy. opis metodyki badawczej, charakterystyka aparatury pomiarowej, ze szczególnym uwzględnieniem parametrów pomiarowych, opracowanie kryteriów diagnostycznych dla róŝnych typów PPZ, opracowanie koncepcji systemu diagnostyki PPZ bazującego na metodzie akustycznej, który będzie umoŝliwiał wykonanie oceny stanu ich pracy w sposób on-line, opracowanie monografii naukowej, która będzie stanowić podsumowanie zarelizowanego projektu. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek WdroŜenie wyników technologii z jednej strony przyczyni się do wzrostu konkurencyjności firm świadczących usługi diagnostyczne dla energetyki zawodowej poprzez wprowadzenie nowej beziwazyjnej i nieniszczącej metody diagnostycznej PPZ, a z drugiej strony pozwoli na wzrost konkurencyjności przedsiębiorstw reprezentujących system wytwórczy, przesyłowy i dystrybucyjno-rozdzielczy polskiego systemu elektroenergetycznego poprzez zwiększenie niezawodności pracy transformatorów duŝej mocy. Dodatkowe informacje uzyskane dzięki nowej metodzie diagnostycznej pozwolą na pełniejszą ocenę stanu izolacji transformatora. To z kolei umoŝliwi podejmowanie właściwszych decyzji dotyczących np. wycofania jednostki z eksploatacji, sporządzania planu remontów czy oceny parametrów niezawodnościowych systemu elektroenergetycznego, itp. Znaczenie technologii Wymiernym rezultatem realizowanej technologii będzie przygotowanie do wdroŝenia w polskich warunkach eksploatacyjnych akustycznej metody diagnostyki PPZ. Osiągniętymi wynikami mogą być zainteresowane wszystkie podmioty gospodarcze zajmujące się wytwarzaniem, przesyłem Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 139

140 i dystrybucją energii elektrycznej, a takŝe firmy zajmujące się diagnostyką urządzeń elektrycznych. Wprowadzenie do energetyki przemysłowej kolejnej nowoczesnej metody diagnostycznej wiąŝe się zatem z wymiernymi efektami finansowymi, które wynikają nie tylko z ograniczenia wydatków ponoszonych przez przedsiębiorstwa energetyczne na niezaplanowane remonty, ale przede wszystkim ze zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego kraju poprzez ograniczenie coraz częściej występujących na całym świecie tzw. blackoutów. Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii Polskie Sieci Elektroenergetyczne Operator S.A. Energia Pro Vattenfall Energo Complex Sp. z o o ZUT ENERGOAUDYT Ocena stanu technicznego rdzeni transformatorów elektroenergetycznych Charakterystyka technologii Wykrycie rozwijających się defektów jednostki transformatorowej, np. jej rdzenia, we wczesnej fazie pozwala na podjęcie szybkiej interwencji i decyzji o remoncie urządzenia elektroenergetycznego, co w efekcie przyczynia się do przedłuŝenia czasu pracy transformatora i jest zasadne nie tylko z przyczyn ekonomiczno-finansowych, ale równieŝ ze względów bezpieczeństwa energetycznego kraju. Podejście takie uzasadnia zatem fakt prowadzenia badań diagnostycznych, których zakres powinien być skorelowany z technicznym i ekonomicznym znaczeniem mierzonego obiektu elektroenergetycznego. Rozwój nowoczesnych metod diagnostycznych, do których naleŝy metoda wibroakustyczna jest efektem konieczności podwyŝszenia niezawodności pracy całego systemu elektroenergetycznego oraz przedłuŝenia czasu eksploatacji wysłuŝonych juŝ jednostek transformatorowych. Szacuje się, Ŝe wielkość kosztów awarii transformatora moŝe w ekstremalnych przypadkach przekroczyć nawet kilkukrotnie koszty jego budowy, poniewaŝ zaistniałe w ten sposób straty finansowe związane są Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 140

141 nie tylko z kosztem ewentualnej naprawy urządzenia, lecz takŝe z przerwą w dostawie do odbiorców energii elektrycznej oraz ewentualnych dodatkowych zniszczeń w stacji elektroenergetycznej. Problematyka zgłaszanej technologii dotyczy zagadnień związanych z wykorzystaniem pomiarów sygnałów wibroakustycznych w zastosowaniu do diagnostyki i oceny stanu technicznego rdzeni transformatorów energetycznych. Cel główny Głównym celem prowadzonych prac naukowo-badawczych jest opracowanie kryteriów diagnostycznych umoŝliwiających wdroŝenie w warunkach przemysłowych innowacyjnej metody oceny stanu technicznego rdzenia jednostek transformatorowych na podstawie rejestracji i analizy drgań mechanicznych monitorowanych obiektów w stanie ich pracy nieustalonej podczas załączania urządzenia do ruchu energetycznego. Proponowana technologia zmierza do utworzenia bezinwazyjnej metody diagnostycznej umoŝliwiającej poprawną i skuteczną ocenę stanu technicznego układu magnetycznego (rdzenia) transformatorów energetycznych pracujących w krajowym systemie elektroenergetycznym z wykorzystaniem zmodyfikowanej metody wibroakustycznej pomiaru drgań podczas załączania jednostki. Cel szczegółowy Planowanym i wymiernym efektem końcowym technologii będzie opracowanie metodyki pomiarowej wraz z wyznaczeniem szczegółowych i ścisłych kryteriów oceny stanu technicznego obwodu magnetycznego transformatorów energetycznych. Opracowana dokumentacja, zawierająca analizę rezultatów przeprowadzonych prac, będzie stanowić podstawę do znormalizowania nowej metody diagnostycznej, co w konsekwencji moŝe ułatwić procedury jej praktycznej implementacji w sektorze branŝy energetycznej. W ramach prac naukowo-badawczych związanych z opracowywaniem zgłaszanej technologii przewiduje się realizację dziesięciu etapów prac. Głównym i innowacyjnym przedsięwzięciem zgłaszanej technologii będzie wyznaczenie deskryptorów i wskaźników wibroakustycznych w dziedzinie czasu, częstotliwości i czasowo-częstotliwościowej, pozwalających na detekcję i być moŝe w przyszłości na identyfikację uszkodzeń rdzenia pracujących w krajowym systemie elektroenergetycznym transformatorów mocy. Deskryptory te zostaną opracowane na podstawie Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 141

142 pomiarów wykonanych w warunkach laboratoryjnych, a przede wszystkim na obiektach energetyki przemysłowej na transformatorach o róŝnej mocy, typie i wieku eksploatacji. Do wyznaczenia odpowiednich wskaźników diagnostycznych mierzonych drgań mechanicznych zostaną wykorzystane nowoczesne metody cyfrowego przetwarzania sygnałów, wśród których wymienić naleŝy m.in.: szybką transformatę Fouriera (FFT), krótkoczasową transformatę Fouriera (STFT), ciągłą transformatę falkową (CWT), dyskretną transformatę falkową (DWT). Wyznaczenie powyŝszych deskryptorów charakterystycznych pozwoli na opracowanie kryteriów oceny stanu technicznego rdzeni eksploatowanych w Polsce jednostek transformatorowych, a w przyszłości na wdroŝenie w sektorze energetyki nowoczesnej metody diagnostycznej. Zakres prac badawczych będzie w pierwszym etapie obejmować wykonanie laboratoryjnych pomiarów drgań rdzenia w olejowych modelach transformatorów energetycznych średniego napięcia. Zastosowana procedura pomiarowa będzie miała na celu eksperymentalny dobór i wyznaczenie wartości deskryptorów sygnałów wibroakustycznych charakteryzujących prace rdzenia badanych jednostek w dziedzinie czasu, częstotliwości i czasowo-częstotliwościowej, na podstawie których będzie istniała moŝliwość detekcji, a w przyszłości identyfikacji zamodelowanego uszkodzenia obwodu magnetycznego. Następnie zostaną przeprowadzone pomiary i analiza zarejestrowanych sygnałów wibroakustycznych na rzeczywistych obiektach elektroenergetyki przemysłowej. Porównanie zmierzonych na obiektach przemysłowych drgań mechanicznych, a następnie wyznaczonych na ich podstawie deskryptorów wibroakustycznych z wynikami otrzymanymi z prób laboratoryjnych pozwoli na ich weryfikację pod kątem skuteczności opracowywanej, zmodyfikowanej metody wibroakustycznej i diagnostycznego jej wykorzystania. Dodatkowo wyznaczone na obiektach rzeczywistych energetyki przemysłowej wskaźniki wibroakustyczne posłuŝą do utworzenia bazy danych tzw. odcisków palców reprezentującej parametry wyznaczonych deskryptorów drgań mechanicznych rdzeni jednostek transformatorowych o róŝnej mocy, typie, czasie eksploatacji oraz stanie technicznym. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Wymiernym i rzeczywistym rezultatem realizowanej technologii będzie z jednej strony wzrost konkurencyjności firm świadczących usługi diagnostyczne dla energetyki przemysłowej poprzez wprowadzenie innowacyjnej, bezinwazyjnej i nieniszczącej metody oceny stanu technicznego rdzeni transformatorów, a z drugiej strony wzrost konkurencyjności przedsiębiorstw Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 142

143 reprezentujących system wytwórczy, przesyłowy i dystrybucyjno-rozdzielczy polskiego systemu elektroenergetycznego poprzez zwiększenie niezawodności pracy tych urządzeń. Dodatkowo, informacje uzyskane dzięki nowej metodzie diagnostycznej pozwolą na pełniejszą ocenę stanu technicznego pracujących jednostek transformatorowych, co z kolei umoŝliwi podejmowanie właściwszych decyzji dotyczących np. wycofania jednostki z eksploatacji, sporządzania planu remontów czy oceny parametrów niezawodnościowych systemu elektroenergetycznego, itp. Znaczenie technologii MoŜliwość opracowania nowoczesnej metodyki diagnostyki obwodu magnetycznego jednostek transformatorowych z wykorzystaniem metody wibroakustycznej ma oprócz waloru poznawczonaukowego podstawowe znaczenie przy całościowej ocenie stanu technicznego badanego obiektu energetycznego i w konsekwencji dla prognozowania jego dalszej bezawaryjnej pracy. WiąŜe się to bezpośrednio z wymiernymi efektami finansowymi, które wynikają nie tylko z ograniczenia wydatków ponoszonych przez przedsiębiorstwa energetyczne na niezaplanowane remonty, ale przede wszystkim ze zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego kraju poprzez ograniczenie coraz częściej występujących na całym świecie tzw. blackoutów. Ze względu na moŝliwość wykorzystania wyników technologii do skutecznej diagnostyki pracy rdzeni eksploatowanych w Polsce i zagranicą jednostek transformatorowych, uzyskanymi rezultatami mogą być zainteresowane wszystkie podmioty gospodarcze zajmujące się przesyłem i dystrybucją oraz wytwarzaniem energii elektrycznej, a takŝe firmy zajmujące się diagnostyką urządzeń elektrycznych. Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii Energo Complex Sp. z o o, ZUT EnergoAudyt, Energo-Silesia Energia Pro, Vattenfall. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 143

144 Technologia nieinwazyjnych badań diagnostycznych w zakresie cieplnowilgotnościowym kapilarnych materiałów budowlanych i komponentów budowlanych z wykorzystaniem technik termowizyjnych Charakterystyka technologii Pomiar dyfuzyjności cieplnej przeprowadza się na podstawie pomiarów zmian temperatury w wybranych punktach próbki materiału lub komponentu budowlanego, po uprzednim ich wzbudzeniu termicznym, za pomocą impulsu cieplnego o charakterze punktowym (np. za pomocą lasera o mocy rzędu 1W). Pomiary te naleŝy wykonać przy pomocy kamery termowizyjnej. Następnie, w oparciu o analizę zmian tak zarejestrowanego pola temperatury, moŝna, wykorzystując odpowiednie rozwiązania równania przewodnictwa cieplnego obliczyć dyfuzyjność cieplną. PoniewaŜ dyfuzyjność jest zaleŝna od takich parametrów jak gęstość, przewodność cieplna, ciepło właściwe materiału, a tym samym od wilgotności w przypadku materiałów kapilarnych, to moŝna te parametry wyznaczyć w sposób pośredni z oznaczenia dyfuzyjności cieplnej (w odniesieniu do wartości tej wielkości dla znanych, referencyjnych próbek materiału). Po integracji kamery termowizyjnej z komputerem przy wykorzystaniu autorskiego oprogramowania komputerowego, analizującego dane pomiarowe, moŝliwe będzie uzyskanie wyników w relatywnie krótkim czasie, a co najwaŝniejsze w sposób bezinwazyjny (nieniszczący). Powstałymi wyrobami będą urządzenia przenośne do diagnostycznych pomiarów dyfuzyjności cieplnej i powiązanych z nią parametrów technicznych w przypadku porowatych materiałów budowlanych. Etapy wdroŝenia: badania numeryczne i laboratoryjne; opracowanie prototypu; testy prototypu Cel główny Celem technologii jest umoŝliwienie szybkiej i bezinwazyjnej oceny stanu technicznego próbek kapilarnych materiałów budowlanych (np. beton, ceramika itp.) lub wykonanych z nich komponentów w zakresie informacji, jakie moŝna o nich uzyskać przy pomiarze dyfuzyjności Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 144

145 cieplnej. W tym celu skonstruowany zostanie przyrząd pomiarowy wykorzystujący laser do wstępnego, punktowego nagrzania próbki materiału lub komponentu budowlanego i system termowizyjny śledzący w nich rozpływ impulsu cieplnego. Na podstawie danych z układu pomiarowego, przesłanych do zintegrowanego z nim komputera, wyznaczyć moŝna stosując własne oprogramowanie wartość dyfuzyjności cieplnej materiału zgodnie z opracowanym specjalnie do tego celu zadaniem odwrotnym opartym na teorii transportu ciepła. PoniewaŜ współczynnik ten zaleŝy od: współczynnika przewodzenia ciepła, ciepła właściwego i gęstości materiału (i tym samym pośrednio równieŝ od wilgotności), to na tej podstawie diagnozuje się charakterystyki cieplno-wilgotnościowe wyrobów z materiałów kapilarnych i termoizolacyjnych oraz komponentów budowlanych. Diagnostyka taka moŝe być pomocna przy szczegółowej ocenie stanu technicznego istniejących budynków lub kontroli ich wznoszenia w przypadku obiektów o istotnym znaczeniu. MoŜna takich pomiarów uŝywać takŝe przy kontroli jakości produkcji wyrobów z materiałów kapilarnych i izolacyjnych, tzn. porównywać otrzymywane wyniki pomiarów z wartościami referencyjnymi, po uprzednim zbadaniu, jakie wartości tego współczynnika powinny mieć wyroby bez wad. Cele szczegółowe a) przeprowadzenie badań laboratoryjnych niezbędnych do zbudowania bazy informacyjnej na temat moŝliwości i ograniczeń w stosowaniu zaproponowanej techniki pomiarów w przypadku róŝnych typów materiałów oraz dopracowanie podstaw teoretycznych zadania odwrotnego wykorzystywanego w algorytmach obliczeniowych przy wyznaczaniu współczynnika dyfuzyjności cieplnej. b) skonstruowanie prototypu przyrządu pomiarowego do bezinwazyjnego pomiaru dyfuzyjności cieplnej. Ad. a) Pomiar dyfuzyjności cieplnej moŝna przeprowadzić na podstawie pomiarów zmian temperatury w wybranych punktach próbki materiału lub komponentu budowlanego, po uprzednim ich wzbudzeniu termicznym, za pomocą impulsu cieplnego z lasera. Pomiary te naleŝy wykonać przy pomocy kamery termowizyjnej. Następnie, w oparciu o analizę zmian tak zarejestrowanego pola temperatury, moŝna, wykorzystując odpowiednie rozwiązania równania przewodnictwa cieplnego, obliczyć dyfuzyjność cieplną. Zbudowanie odpowiedniego zadania odwrotnego do tego celu, które będzie podstawą komputerowych algorytmów obliczeniowych do wyznaczania wartości współczynnika dyfuzyjności cieplnej, wymaga w pierwszej kolejności Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 145

146 szczegółowego dopracowania i wstępnego testowania jego skuteczności w warunkach laboratoryjnych. Podobnie, dobranie optymalnego charakteru impulsu cieplnego (mocy i czasu trwania) i wymaganej dokładności pomiarów termowizyjnych, moŝliwe największej eliminacji szumów pomiarowych wymaga w przypadku róŝnych próbek materiału osobnych testów laboratoryjnych. Ad. b) Podstawowymi elementami składowymi prototypu urządzenia pomiarowego będą: laser helowo- neonowy o mocy ok W z zasilaczem, system termowizyjny, oprogramowanie sterujące układem z poziomu komputera. Szczegółowa forma prototypu wymagać będzie serii testów w celu przystosowania go do pomiarów w warunkach in situ. Według stanu wiedzy posiadanego przez wnioskodawców czas potrzebny do osiągnięcia załoŝonych celów technologii szacuje się na ok. 2 lata. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Stworzenie konkurencyjnego rozwiązania technicznego pozwalającego na szybką ocenę parametrów cieplno-wilgotnościowych porowatych materiałów budowlanych lub wykonanych z nich komponentów. Znaczenie technologii Celem technologii jest stworzenie konkurencyjnego rozwiązania technicznego pozwalającego na szybką ocenę parametrów cieplno-wilgotnościowych porowatych materiałów budowlanych lub wykonanych z nich komponentów. Obecnie technologia ta nie ma znaczenia przełomowego w sensie odkrycia nowych zjawisk fizycznych w zakresie transportu ciepła i ich bezpośredniego wykorzystania w technice, jednak przy jej wprowadzaniu moŝliwe jest poszerzenie i rozwój stanu wiedzy na ten temat. Są to technologie wykorzystywane przy konstruowaniu elementów składowych urządzenia. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 146

147 Technologia budownictwa niskoenergetycznego opartego na wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii oraz przypowierzchniowej energii gruntu Charakterystyka technologii Technologia budownictwa niskoenergetycznego, na granicy budownictwa pasywnego dotyczy wykorzystania energii słonecznej, magazynowania jej w gruncie oraz wykorzystania zmagazynowanego ciepła do stworzenia tzw. bariery temperaturowej wewnątrz ścian zewnętrznych budynku. Dzięki zastosowaniu rekuperatora ciepła z powietrza zuŝytego budynek powinien być eksploatowany bez potrzeby korzystania z jakiegokolwiek dodatkowego źródła ciepła. Efektem wdroŝenia będzie opracowanie metody projektowania prostego kolektora słonecznego pod połacią dachu, magazynu ciepła w gruncie oraz bariery temperaturowej w ścianach zewnętrznych budynku dla obiektów typu budynek mieszkalny wolnostojący. W związku z omawianą technologia zastosowanie będą miały alternatywne źródła energii pochodzące z: 1.) Energii geotermalnej Energia geotermalna to naturalna energia wnętrza Ziemi, która w sprzyjających warunkach moŝe być wykorzystana. Na ciepło geotermalne składa się energia powstająca w głębi Ziemi, w skorupie ziemskiej pod wpływem rozpadu pierwiastków promieniotwórczych, głównie uranu 238 U i 235 U oraz toru 232 Th. Ocenia się, Ŝe ilość energii zmagazynowanej w 5 km warstwie Ziemi jest około dwudziestokrotnie niŝsza niŝ potencjał energetyczny wszystkich istniejących zasobów. Z uwagi na jej rozproszenie jest jednak trudna do wykorzystania tylko przy sprzyjających warunkach geotermicznych, moŝe być ona wykorzystana. Występuje w postaci zbiorników podziemnych wody lub pary, które wypełniają szczeliny lub pory skał na głębokościach umoŝliwiających ich eksploatację. Inne złoŝa to zbiorniki wody w strefie do 1 km, przy czym zakłada się, Ŝe temperatura jest wyŝsza od 20 o C. Na głębokości 1 km osiąga się w najbardziej sprzyjających warunkach temperaturę do 150 o C. Zasoby Ziemi moŝna podzielić na hydro- i petrotermiczne. Zasoby hydrotermiczne odnoszą się do wody występującej w róŝnych postaciach: wody, pary wodnej i mieszaniny wodno-parowej gromadzonych w warstwach wodonośnych, szczelinach skalnych lub Ŝyłach wodonośnych. Zasoby petrotermiczne zgromadzone są w warstwach skalnych. Stopień wykorzystania złóŝ geotermalnych zaleŝy od wielkości złoŝa, temperatury, głębokości złoŝa oraz stopnia Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 147

148 zanieczyszczenia składnikami mineralnymi. Sposób wykorzystania zasobów geotermalnych zaleŝy głównie od temperatury złoŝa. Ocenia się, Ŝe w przypadku złoŝa o temperaturze 150 o C opłaca się wykorzystanie źródeł geotermalnych do produkcji energii elektrycznej. Do podstawowych zalet energii geotermalnej naleŝą: zmniejszenie zuŝycia paliw, eksploatacji nie towarzyszy emisja gazów cieplarnianych. Wady to emisja szkodliwych gazów takich jak siarkowodór i radon. 2.) Energii słonecznej Od miliardów lat Słońce wysyła m.in. w kierunku Ziemi promieniowanie elektromagnetyczne w postaci fal świetlnych i cieplnych, dzięki czemu moŝliwe jest Ŝycie na niej. Energia słoneczna jest od dawna wykorzystywana przez człowieka do bezpośredniego ogrzewania budynków. TakŜe występowanie paliw organicznych jest związane z działaniem energii słonecznej (drewno, torf, ale teŝ węgiel lub ropa naftowa). Wyczerpywanie się paliw postępuje bardzo szybko, mimo, Ŝe biorąc pod uwagę Ŝycie na Ziemi, okres eksploatacji jest bardzo krótki. Wydaje się zatem oczywistym, Ŝe po wyczerpywaniu zapasów powstałych dzięki energii słonecznej przychodzi pora na jej bezpośrednie wykorzystanie. Ocenia się, Ŝe moc wiązki promieniowania słonecznego docierającego na Ziemię wynosi TW. Cześć tej energii ulega odbiciu od atmosfery (30 %), około 47 % ulega pochłonięciu przez lądy i morza a około 23 % jest zuŝywane w obiegu wodnym Ziemi. Jeśli dokonać podziału ze względu na formę energii to 45 % promieniowania słonecznego jest w postaci światła widzialnego, zaś 47 % w postaci promieniowania cieplnego w zakresie fal podczerwonych. Na 1 m 2 powierzchni ułoŝonej prostopadle do kierunku promieni słonecznych pada strumień energii średnio o wartości W. Największa wartość gęstości energii jest osiągana na równiku. Z kolei to w strefie umiarkowanej pada najwięcej energii (dzięki dłuŝszym dniom). Ilość energii słonecznej padającej na powierzchnię Ziemi jest zasadniczo funkcją szerokości geograficznej oraz pory roku. Istnieją gotowe procedury obliczania ilości promieniowania padającego w dowolnym miejscu na Ziemi oraz o dowolnej porze. Na ilość padającego promieniowania słonecznego ma takŝe wpływ ustawienie powierzchni, na którą promienie padają. Inne parametry takie jak zanieczyszczenie Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 148

149 atmosfery, zacienienie, stopień zachmurzenia nieba mają równieŝ wpływ, jednakŝe ich oszacowanie nie jest precyzyjne. Biorąc pod uwagę aktywne sposoby wykorzystania energii słonecznej wyróŝnia się: kolektory płaskie, kolektory dwuwymiarowe paraboliczne, kolektory trójwymiarowe heliostaty, ogniwa fotowoltaiczne. Płaskie kolektory mają dobrą sprawność, to na wyjściu uzyskuje się niezbyt wysoką temperaturę wody. Koncentracja wiązki promieni w kolektorach parabolicznych lub teŝ heliostatach moŝe zapewnić temperaturę nawet ponad K. Często układy takie pracują jako generatory pary i są włączane do klasycznych obiegów parowych elektrowni. Ogniwo fotowoltaiczne umoŝliwia wytworzenie wprost prądu elektrycznego. Jest ono wykorzystywane na ogół do układów indywidualnego (wyspowego) zasilania, ale teŝ coraz częściej buduje się duŝe instalacje fotowoltaiczne do produkcji prądu elektrycznego do sieci. Prosty układ z kolektorem słonecznym do wspomagania ogrzewania budynku zawiera zasobnik do magazynowanie energii cieplnej. Obieg wody przepływającej przez kolektor moŝe być sprzęŝony z obiegiem wody grzewczej, bądź teŝ obieg wody przepływającej jest niezaleŝny. W tej sytuacji ciepło przekazywane jest poprzez wymiennik ciepła. Jest to szczególnie waŝne, gdy w obiegu kolektora płynie woda wzbogacona dodatkami chroniącymi przed zamarzaniem. Konsekwencją jest konieczność umieszczenia naczynia wzbiorczego oraz zaworu bezpieczeństwa. W przypadku kolektora słonecznego płaskiego przy braku cyrkulacji wody, jej temperatura moŝe dość szybko osiągnąć nawet 160 o C, zaś dla kolektora próŝniowego nawet ponad 200 o C. Bardziej rozbudowany jest układ hybrydowy ogrzewania domku za pomocą kotła na olej lub gaz oraz kolektora słonecznego. Zbiornik magazynowy, który w przypadku sezonowego magazynowania ciepła moŝe osiągnąć objętość do m 3, jest bardzo dobrze izolowany (często grubość izolacji sięga od 0,5 do 1 m). Ciepło z kotła jest dostarczane bezpośrednio do ogrzewania lub teŝ jego część jest magazynowana w zasobniku. Jeśli parametry wody w instalacji obiegowej kolektora słonecznego nie są zadowalające, obieg ten jest sprzęŝony z instalacją grzewczą za pomocą pompy grzejnej, zwykle spręŝarkowej. Nowoczesne spręŝarkowe pompy grzejne wymagają dostarczenia % energii elektrycznej do zasilania spręŝarki, w porównaniu z ilością energii cieplnej przekazywanej przez pompę grzejną. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 149

150 MoŜliwości wykorzystania energii promieniowania słonecznego w warunkach Polski są bardzo zróŝnicowane. PołoŜenie geograficzne Polski powoduje, Ŝe warunki te są bardzo specyficzne ścierają się dwa fronty atmosferyczne: atlantycki i kontynentalny. Wiosną i jesienią występuje duŝe zachmurzenie i opady deszczu. Zimą temperatura powietrza jest niska i wieją silne wiatry. Średnioroczna gęstość energii słonecznej padającej na powierzchnię poziomą waha się w granicach kwh/m 2. Najkorzystniejsze warunki panują nad Bałtykiem zaś duŝe zanieczyszczenie powietrzana Śląsku powoduje najtrudniejsze warunki. Średnie nasłonecznienie wynosi w Polsce około godzin w ciągu roku, przy czym najdłuŝsze jest nad morzem zaś najkrótsze na Dolnym Śląsku. Występuje silna asymetria rozkładu promieniowania w cyklu rocznym 80 % całkowitej energii przypada na sezon wiosenno-letni. Czas operacji słonecznej sięga wtedy 16 godzin zaś zimą zmniejsza się do 8 godzin. Wykorzystanie alternatywnych źródeł energii w gospodarstwie domowym W bilansie energetycznym, ilość energii potrzebnej do zapewnienia w domu komfortu cieplnego stanowi dość istotny składnik. Straty ciepła w domu wynikają ze strat drogą przewodzenia przez ściany, okna i dach oraz straty poprzez nieszczelności. Część ciepła pozyskiwana jest dzięki przegrodom przezroczystym i tą drogą energia słoneczna dostaje się do budynku. Reszta musi być dostarczona w postaci energii chemicznej paliwa (węgiel, olej opałowy lub gaz). Relacje pomiędzy poszczególnymi składnikami w zaleŝności od szczegółowego rozwiązania budynku, mogą róŝnić się. Po dokonaniu zmian polegających na zmniejszeniu strat ciepła (mniejsze straty ciepła uchodzącego do otoczenia przez wentylację), zapotrzebowanie na energię pochodzącą od kotła jest juŝ porównywalne z zyskiem ciepła od energii słonecznej, a koszt ogrzewania związany z ilością paliwa uległ dwukrotnemu zmniejszeniu. Wraz ze wzrostem cen za energię, wzrosło zainteresowanie oszczędzaniem energii w tym obszarze. W przypadku budowy nowego domu istnieje moŝliwość nadania konstrukcji budynku takiej formy i takich cech, aby zapotrzebowanie na ciepło albo teŝ ogólniej, aby energochłonność budynku była mniejsza. To z kolei prowadzi do oszczędności energii. Idea domu pasywnego, który nie tylko wymaga małej ilości energii, ale gospodarka energetyczna jest w nim tak zorganizowana, Ŝe jest on samowystarczalny, jest aktualnie bardzo rozwijana. Zapotrzebowanie na ciepło jest kilkanaście razy mniejsze niŝ w domu tradycyjnym. WaŜne jest jednak, Ŝe zmianie w stosunku do domu typowego, ulegają proporcje w zapotrzebowaniu energii Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 150

151 na ogrzewanie i inne funkcje, a proporcje ulegają niemal odwróceniu. Małe zapotrzebowanie na energię jest moŝliwe dzięki nie tylko bardzo dobremu zaizolowaniu domu, ale takŝe dzięki: wykorzystaniu energii słonecznej, odzyskowi ciepła od powietrza wentylującego, wykorzystaniu alternatywnych źródeł energii jako uzupełnienie do tradycyjnego źródła ciepła. Energia słoneczna pasywna Istnieją róŝne moŝliwości pasywnego wykorzystania energii słonecznej. Wymaga to odpowiedniej konstrukcji budynku, np. budowę ogrodu zimowego dodatkowe zastosowanie pętli konwekcyjnej jest moŝliwe do zastosowania praktycznie w kaŝdym domu i umoŝliwia dodatkowe korzystanie z energii słonecznej w całym budynku. Kolejnym stosowanym rozwiązaniem, jednakŝe bardziej kosztownym, jest izolacja przeźroczysta. Wybrane fragmenty budynku pokrywane są izolacją przezroczystą, która wykonana moŝe być np. z upakowanych szklanych kanałów kapilarnych. Izolacja ta nie stanowi przeszkody dla promieni świetlnych, mając jednak dość mały współczynnik przewodzenia ciepła, jest dobrym izolatorem. Za izolacją przezroczystą, na powierzchni ściany umieszcza się absorber, który dość łatwo osiąga wysoką temperaturę. Nie przedstawia większych trudności osiągnięcie temperatury absorbera na poziomie 60 o C przy temperaturze na zewnątrz poniŝej 0 o C oraz wewnątrz budynku około 20 o C. Ściana budynku wykonana jako masywna jest wtedy dobrym magazynem ciepła i na samej przegrodzie budowlanej przepływ ciepła jest w kierunku przeciwnym niŝ róŝnica temperatury pomiędzy wnętrzem i na zewnątrz budynku. Osiągany jest zatem ujemny współczynnik przenikania ciepła. Temperatura wewnątrz ściany prawie przez cały czas przekracza 35 o C. Energia słoneczna aktywna Typowa instalacja ogrzewania budynku mieszkalnego za pomocą powietrza, gdzie ciepło do ogrzewania pochodzi z instalacji płaskiego kolektora umieszczonego na dachu często posiada takŝe piec grzewczy. Układ grzewczy moŝe być wspomagany przez pompę grzejną. W sytuacji dysponowania odpowiednimi warunkami, moŝliwe jest wykorzystanie energii gruntu. Znane są rozwiązania sond geotermalnych poziomych oraz pionowych. Sondy poziome wymagają duŝej powierzchni. Szacuje się zgrubnie, jakkolwiek konieczne jest przeprowadzenie Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 151

152 szczegółowych pomiarów i obliczeń, Ŝe na 100 m 2 powierzchni uŝytkowej potrzebny jest teren o powierzchni 250 do 400 m 2. W przypadku sond pionowych koszt wykonania odwiertów jest zwykle bardzo wysoki i z tego względu dla potrzeb budownictwa indywidualnego nie są jeszcze powszechnie stosowane. Do wspomagania ogrzewania domu mieszkalnego stosuje równieŝ pompy grzejne powietrze - powietrze. Takie rozwiązania będą wprowadzane w ciągu najbliŝszych kilku lat, takŝe w Polsce. Jak wynika z rozkładu bilansu energii w budynku, dom o małym zapotrzebowaniu na energię, charakteryzuje się największymi stratami po stronie ciepła uchodzącego wraz z powietrzem wentylacyjnym i stąd coraz częstsze stosowanie wymienników ciepła odzyskujących ciepło powietrza zuŝytego i podgrzewanie nim powietrza świeŝego. Magazynowanie energii Jakkolwiek magazynowanie energii samo w sobie nie jest źródłem energii, to biorąc pod uwagę specyfikę alternatywnych źródeł energii zmienność strumienia energii w czasie, w celu dopasowania podaŝy i popytu na energię, konieczne jest jej okresowe magazynowanie. Energia cieplna, którą chce się magazynować moŝe pochodzić z bardzo róŝnych procesów i mieć bardzo róŝną postać. Energia ta moŝe być zuŝyta np. do ogrzewania budynków, ogrzewania wody i powietrza dla celów mieszkalnych oraz wyjątkowo takŝe do produkcji energii elektrycznej. Źródło energii z jednej strony oraz cel, do którego ta energia ma być uŝyta, decydują o wyborze sposobu magazynowania energii cieplnej i rozwiązania konstrukcyjnego. Istnieje kilka podstawowych sposobów magazynowania energii cieplnej: wykorzystanie ciepła właściwego, wykorzystanie ciepła przemian fazowych, wykorzystanie ciepła przemian chemicznych i fotochemicznych. Wykorzystanie ciepła właściwego to najprostszy sposób magazynowania energii poprzez podwyŝszenie temperatury medium zawartego w zbiorniku magazynującym. Ilość magazynowanej energii jest wprost proporcjonalna do przyrostu temperatury. Najczęściej stosowane ciecze to: woda, glikole, stopione woski, oleje specjalne oraz stosowane w przemyśle ciecze wysokotemperaturowe. Aktualnie do magazynowania stosowane są ciała stale jak skały marmurowe, piaskowce, spreparowane bloki betonowe, ściany z cegieł pełnych, bloki Ŝeliwne oraz kulki kwarcowe lub szklane. Magazynowanie w skałach jest stosowane do magazynowania Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 152

153 długookresowego. NaleŜy rozwaŝyć kompromis pomiędzy ilością energii magazynowanej, a stratami związanymi ze wzrostem temperatury magazynowania. W przypadku kolektorów słonecznych wzrost temperatury płynu chłodzącego powoduje zmniejszenie sprawności systemu, dlatego szczególnie w duŝych instalacjach, do magazynowania ciepła naleŝy stosować układy dwu zbiornikowe. Dla duŝych zbiorników naleŝy liczyć się ze stratyfikacją rozkładu temperatury, co moŝe stać się przyczyną zmniejszenia pojemności cieplnej układu. Wykorzystanie ciepła przemiany fazowej jest uwaŝane za najbardziej rozwojowy obszar przy niewielkiej zmianie temperatury ma miejsce zmagazynowanie duŝej ilości energii cieplnej. Stosowane są takie materiały jak: metale (Al, Na), stopy wieloskładnikowe, stopione sole, hydraty, woski, parafiny oraz specjalnie preparowane substancje organiczne. Trzecia grupa to wykorzystanie ciepła przemian chemicznych i fotochemicznych. Wykorzystuje się ciepło odwracalnych reakcji chemicznych i fotochemicznych. Podczas odwracalnej reakcji endotermicznej energia cieplna ulega konwersji na energię chemiczną i jest magazynowana w tej postaci. W reakcji przebiegającej w przeciwnym kierunku następuje odzyskiwanie energii cieplnej jako produktu. Zmiany entalpii reakcji chemicznych są na ogół znacznie większe niŝ przemian fazowych w związku z tym uzyskuje się często bardzo duŝe gęstości energii na poziomie 10 9 J/m 3. Magazyny chemiczne moŝna podzielić na trzy grupy: rzeczywiste magazyny energii cieplnej, systemy transportujące energię cieplną, chemiczne pompy ciepła. Ocena technologii ISOMAX Wśród wielu rozwiązań budynków niskoenergetycznych na szczególną uwagę zasługuje propozycja firmy ISOMAX. Zdecydowana większość rozwiązań bazuje na dodatkowych urządzeniach, które z jednej strony zwiększają nakłady inwestycyjne, zaś dodatkowo stwarzają problemy eksploatacyjne z uwagi na elementy ruchome albo potrzebę dostarczania energii. Przy niezwykle prostych rozwiązaniach konstrukcyjnych, wpływających na to, Ŝe koszt budowy domu jest porównywalny z domem tradycyjnym, wykorzystuje się równocześnie energię słoneczną jako źródło ciepła, a grunt i energię geotermalną jako magazyn ciepła. Wypełniane jest równocześnie kilka funkcji: Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 153

154 pozyskiwania energii słonecznej jako podstawowego źródła ciepła; magazynowanie; ogrzewania budynku poprzez podgrzewanie powietrza świeŝego w wymienniku umieszczonym w gruncie; kondycjonowanie powietrza w zmiennych warunkach w skali roku; dzięki wykorzystaniu gruntu jako stabilizatora wahań temperatury gruntu: rekuperacja ciepła z powietrza zuŝytego, wentylację budynku. Przyjmuje się, Ŝe najwaŝniejszym elementem decydującym o tym, Ŝe do ogrzewania budynku nie jest potrzebna wysoka temperatura i transformacja ciepła, a poprzez to stosowanie układów pomp ciepła, jest zastosowanie w ścianie tzw. bariery termicznej. Biorąc pod uwagę warunki polskie, średnio miesięczna temperatura najchłodniejszego miesiąca stycznia wynosi około -1 o C. A zatem dla symetrycznej przegrody zewnętrznej, temperatura w jej środku wynosi około +9,5 o C. Wprowadzając do tej strefy ciepło zmagazynowane w gruncie o temperaturze początkowo około 10 a po kilku latach eksploatacji, nawet 18 o C, uzyskujemy ograniczenie strat ciepła z wnętrza budynku do poziomu, który sprawia, Ŝe wskaźnik energochłonności spada poniŝej 10 kwh/(m 2 ). Co prawda wraz ze wzrostem temperatury bariery, rośnie równocześnie ilość ciepła, jaka musi być zmagazynowana w gruncie pod budynkiem, i zabezpieczyć całoroczne pokrycie strat ciepła w barierze. Dysponując znaczną powierzchnią dachu, na umieszczenie odpowiednio duŝego kolektora słonecznego, łatwo jest zmagazynować odpowiednią ilość ciepła. Aby nie zawyŝać kosztów inwestycyjnych, kolektor słoneczny jest takŝe niezwykle prosty pęk węŝy z tworzywa sztucznego jest równomiernie rozmieszczony pod całym pokryciem dachowym. Doświadczenia pokazują, Ŝe takie niezwykle proste rozwiązanie jest wystarczającym nie tylko dla domów jednorodzinnych (wystarczająco duŝa powierzchnia dachu i przestrzeni pod budynkiem), ale takŝe wielokondygnacyjnych. Jeśli dla typowego domu kolektor słoneczny dla potrzeb ciepłej wody uŝytkowej ma kilka metrów kwadratowych i sprawność na poziomie 40-70%, to przy powierzchni dachu rzędu m 2 nawet 3-4 krotnie niŝsza sprawność prostego kolektora daje kilkakrotnie większą ilość ciepła pozyskanego z energii słonecznej. Niezwykle proste rozwiązania sprawiają pewne trudności w obliczeniach, ale prawidłowe działanie w skali wielu budynków ISOMAX zbudowanych i eksploatowanych w bardzo róŝnych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 154

155 warunkach jest najlepszym potwierdzeniem. W chwili obecnej prowadzone są prace nad opracowaniem algorytmów obliczeniowych i weryfikacja z danymi eksploatacyjnymi z okresu kilkunastu lat prowadzonych na róŝnych obiektach. W przypadku energii słonecznej to średni w skali roku strumień ciepła padający na powierzchnię Ziemi jest miarą tego potencjału energetycznego. Jak juŝ wcześniej zauwaŝono, jest on kilka tysięcy razy większy od aktualnego globalnego zapotrzebowania na energię. A zatem, to właśnie energia słoneczna, niezaleŝnie od jej związków pośrednich z innymi źródłami energii, moŝe stanowić najpełniejsze zabezpieczenie w przypadku wyczerpania się paliw. Oszacowania wskazują na moŝliwość wykorzystania energii słonecznej dla róŝnych wariantów rozwoju ludzkości. Jeśli przyjmie się np. 2 % tempo wzrostu zapotrzebowania na energię oraz, Ŝe tylko 1 % energii słonecznej docierającej do Ziemi będzie wykorzystany, uzyskuje się w dalszym ciągu bardzo obiecujący wynik dopiero w roku 2250 naleŝy poszukiwać innego uzupełniającego źródła energii. Ale juŝ przy załoŝeniu 4 % tempa wzrostu zapotrzebowania na energią oraz załoŝeniu, Ŝe sprawność wykorzystania energii słonecznej będzie niska, bo tylko 0,1 %, to juŝ tylko do roku 2055 moŝna w całości pokryć zapotrzebowanie na energię przez energię słoneczną. Cel główny Technologia ma na celu zintegrowanie systemu ogrzewania i wentylacji domu poprzez zastosowanie magazynu ciepła w gruncie pod budynkiem korzystającym z kolektora słonecznego, układowi bariery temperaturowej w ścianach zewnętrznych budynku oraz rekuperatorowi ciepła. Celem jest zbudowanie obiektu referencyjnego, monitoring na obiekcie modelowym w oparciu o długoterminowe monitorowanie pracy opracowanie metody projektowania poszczególnych elementów składowych sytemu w budynku. Rozpoczęcie 2011 Obiekt modelowy 2012 Monitoring Opracowanie metod projektowania Zakończenie 2015 Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 155

156 Cele szczegółowe Projekt obiektu prototypowego. Lokalizacja, projekt reprezentatywnego budynku typowo mieszkalnego o niskim wskaźniku energochłonności, pełny audyt energetyczny obiektu. Budowa i opomiarowanie obiektu prototypowego. Budowa obiektu, projekt układów pomiarowych do badań krótko- i długookresowych, instalacja czujników pomiarowych, integracja sytemu pomiarowego. Badania poszczególnych układów. Badania krótkookresowe poszczególnych układów systemu grzewczego i wentylacyjnego (kolektor, magazyn ciepła, bariera temperaturowa, wymiennik przeciwprądowy), bilans energetyczny poszczególnych układów. Monitorowanie budynku w cyklu 3-letnim: bilans energetyczny obiektu, badania długookresowe dla magazynu ciepła oraz dla całego obiektu. Opracowanie metod projektowania i technologii wykonania zintegrowanych układów systemu. Opracowanie modelu fizycznego i matematycznego dla poszczególnych układów, opracowanie metod projektowania poszczególnych elementów, wytyczne do audytu energetycznego obiektów z wykorzystaniem energii odnawialnych, opracowanie technologii wykonania poszczególnych układów. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Istnieje moŝliwość radykalnego zmniejszenia energochłonności budynku, a zatem kosztów ich eksploatacji. Wstępne analizy wskazują na moŝliwość nawet 6 krotnego zmniejszenia wskaźnika energochłonności budynku (ze wskaźnika energochłonności na poziomie kwh/(m 2 rok) do poziomu kwh/(m 2 rok). Z punktu widzenia gospodarki narodowej oznacza to zmniejszenie zapotrzebowana na paliwa kopalne oraz zmniejszenie emisji dwutlenku węgla dla sektora komunalnego. Znaczenie technologii Istnieje wiele sposobów na osiągnięcie niskiego wskaźnika energochłonności budynku. W proponowanej wersji koszt wykonania powinien być zbliŝony do budownictwa tradycyjnego dzięki zastosowaniu zintegrowanych systemów pozyskiwania i magazynowania energii w zakresie wentylacji i ogrzewania budynku. Większość technologii budownictwa energooszczędnego opiera się na zastosowaniu wielu skomplikowanych i zarazem kosztownych urządzeń. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 156

157 Istotą jest interdyscyplinarna współpraca sektora nauki i biznesu w celu: zaprojektowania budynku testowego. opomiarowania obiektu dla potrzeb badań poszczególnych układów. monitorowania układu w cyklu kilku lat (minimum 3). opracowania metod projektowania zintegrowanych ze sobą układów: kolektora poddachowego, gruntowego magazynu ciepła, bariery temperaturowej, przeciwprądowego rekuperatora ciepła. stworzenia systemu opartego na zintegrowanym pozyskiwaniu i magazynowaniu energii dla potrzeb ogrzewania i wentylacji budynków, w którym kluczowymi układami są między innymi: zintegrowany prosty kolektor poddachowy, układ magazynowania energii w gruncie, system termobariery w ścianach zewnętrznych budynku, układ rekuperacji ciepła powietrza zuŝytego w wymienniku przeciwprądowym. Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii Isomax Polska, firmy projektowe, firmy budowlane. Przewiduje się ścisła współpracę ze Stowarzyszeniem Opolski Dom Wytwarzanie stalowych elementów konstrukcyjnych hal z wykorzystaniem profili zimnogiętych i akcesoriów konstrukcyjnych ograniczających stosowanie stęŝeń przestrzennych Ogólna charakterystyka Cechą charakterystyczną tej technologii jest wznoszenie (budowa) hal stalowych z elementów konstrukcyjnych cienkościennych. Elementy cienkościenne wytwarzane na liniach technologicznych przez gięcie na zimno są elementami tańszymi. Na główne elementy nośne hal są wykorzystane grubościenne wyroby hutnicze jak: dwuteowniki, ceowniki walcowane lub spawane dwuteowniki na liniach technologicznych. Odpowiedni układ wzajemnych połączeń elementów wyłączy zjawiska niestateczności, które występują w tradycyjnie budowanych halach. Zmniejsza to konieczność stosowania stęŝeń przestrzennych zapewniających bezpieczeństwo Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 157

158 w halach tradycyjnych. Wyrobami, które stanowić będą efekt wdroŝenia technologii będą róŝnej wielkości i kubatury budynki stalowe. Cel główny Celem technologii jest zmniejszenie cięŝarów własnych elementów składowych nośnych szkieletów hal i ich obudowy, a tym samym obniŝenie kosztów budowy. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Przewidywanym efektem będzie obniŝona wartość kosztów budowy i składowych elementów konstrukcyjnych hal, jak teŝ fundamentów Ŝelbetowych utrzymujących słupy stalowe. Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii Firma ADAMIETZ Sp. z o.o Strzelce Opolskie Hybrydowy układ napędowy z elektrycznie sterowaną przekładnią planetarną Charakterystyka technologii W związku z rosnącymi wymaganiami dotyczącymi ochrony środowiska oraz ograniczonymi zasobami ropy naftowej opracowywane są technologie nowych rozwiązań układów napędowych. Przy obecnym stanie rozwoju motoryzacji nie ma jasnej odpowiedzi jaki układ napędowy będzie dominował w pojazdach. Na przestrzeni nadchodzących kilkunastu lat silnik spalinowy będzie miał wciąŝ pozycje dominującą, dlatego nowe rozwiązania pozwolą na poprawę jego właściwości trakcyjnych i zmniejszenie zuŝycia paliwa. Główną wadą silników spalinowych jest mały zakres prędkości obrotowej. Aby moŝna było efektywnie wykorzystać silnik spalinowy w pojazdach trzeba uŝyć przekładni. Najlepszym rozwiązaniem jest zastosowanie liczby przełoŝeń dąŝącej do nieskończoności, czyli przekładni bezstopniowej. Taki układ napędu zapewnia najlepsze właściwości trakcyjne, najmniejsze zuŝycie paliwa oraz sprzyja ograniczeniu emisji szkodliwych substancji. W praktyce przekładnie bezstopniowe charakteryzują jednak szereg niedogodności Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 158

159 i oczekiwane teoretyczne rezultaty nie są osiągane. Jedną z moŝliwości jest zastosowanie przekładni planetarnej jako przekładni bezstopniowej. Przekładnia ta charakteryzuję się wysoką sprawnością, zwartą budowę oraz umoŝliwia przenoszenie wysokich obciąŝeń, gdyŝ moment ten jest przenoszony przez wiele kół zębatych. Zastosowanie maszyny elektrycznej do napędu jednego z kół przekładni umoŝliwia uzyskanie zmiennego przełoŝenia w sposób ciągły. Maszyna ta przez płynną zmianę prędkość obrotowej zmienia przełoŝenie. Główną jednostką napędową jest wciąŝ silnik spalinowy. Jednak poprzez połączenie go z maszyną elektryczną uzyskane zostaną przekładnie o zmiennym przełoŝeniu, którego wartość zaleŝy od prędkości maszyny elektrycznej. Takie połączenie dwóch silników w tzw. układ hybrydowy pozwala na wykorzystanie zalet obu tych silników w zakresie swojej największej sprawności. Silnik spalinowy jest najmniej efektywny właśnie tam gdzie silnik elektryczny ujawnia swoją największa zaletę, czyli podczas ruszania i pracy przy nie pełnym obciąŝeniu. Jednostka elektryczna obok wspomnianej ciągłej zmiany wartości przełoŝenia umoŝliwia uruchamianie silnika spalinowego, ruszanie z miejsca, odzyskiwanie energii hamowania, a takŝe zasilanie pojazdu w energię elektryczną. Przy obecnym stanie techniki takie połączenie obydwu rozpatrywanych silników do napędzania pojazdu moŝe przynieść wiele korzyści. Cel główny Głównym celem technologii jest budowa i analiza hybrydowego układu napędowego z elektrycznie sterowaną przekładnią planetarną. Przeprowadzone badania poszerzą wiedze w zakresie właściwości trakcyjnych układów hybrydowych. Udoskonalenie tego rodzaju napędu moŝe znacznie przyczynić się do poprawy sprawności pojazdów wykorzystujących silniki spalinowe, zmniejszyć zuŝycie paliwa oraz ograniczyć emisję związków toksycznych do atmosfery. Cele szczegółowe opracowanie technologii napędu hybrydowego r. zbudowanie prototypu układu hybrydowego na hamowni stanowiskowej 2012 r. zbudowanie pojazdu z hybrydowym układem napędem 2013 r. opracowanie końcowych załoŝeń hybrydowego układu napędowego 2014 r. optymalizacja konstrukcji i algorytmów sterowania napędem hybrydowym 2014 r. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 159

160 Istota układu napędowego z elektrycznie sterowaną przekładnią planetarną polega na tym, Ŝe silnik spalinowy połączony jest z kołami pojazdu i z maszyną elektryczną za pomocą przekładni planetarnej. Przez takie połączenie wyeliminowano szereg elementów dodatkowych jak np. sprzęgło, rozrusznik i dodatkowe przekładnie. Układ napędowy według technologii charakteryzuję się wysoką efektywnością. Posiada dwa niezaleŝne źródła mocy, wykorzystując je w zaleŝności od optymalnych warunków. Układ ten umoŝliwia odseparowanie silnika spalinowego i elektrycznego. W zaleŝności od warunków panujących na drodze układ pozwala na prace w następujących trybach: tryb elektryczny w trybie tym maszyna elektryczna pracuje jako główny napęd; tryb spalinowy tryb ten pozwala na poruszanie się pojazdu ze stałym przełoŝeniem nie zuŝywając do tego dodatkowej energii z akumulatorów. Maszyna elektryczna jest w tym momencie zablokowana, a silnik pracuje w zakresie największej sprawności; tryb hybrydowym, gdzie oba napędy pracują na wspólny wał. Moc wytworzoną przez maszynę elektryczną dodaje się do mocy wytworzonej przez silnik spalinowy, zwiększając przy tym moc przekazywaną na koła pojazdu; tryb generatorowy, moc silnika spalinowego przekazywana jest na koła pojazdu oraz część tej mocy dostarcza jest do maszyny elektrycznej, która pełni role generatora i przekształca tą energie na prąd do doładowania akumulatorów. Układ napędowy według technologii charakteryzuję się wysoką efektywnością. Posiada dwa niezaleŝne źródła mocy, wykorzystując je w zaleŝności od optymalnych warunków. Układ ten umoŝliwia odseparowanie silnika spalinowego i elektrycznego. W zaleŝności od warunków panujących na drodze układ pozwala na prace w następujących trybach: a) tryb elektryczny w trybie tym maszyna elektryczna pracuje jako główny napęd; b) tryb spalinowy tryb ten pozwala na poruszanie się pojazdu ze stałym przełoŝeniem nie zuŝywając do tego dodatkowej energii z akumulatorów. Maszyna elektryczna jest w tym momencie zablokowana, a silnik pracuje w zakresie największej sprawności; c) tryb hybrydowym, gdzie oba napędy pracują na wspólny wał. Moc wytworzoną przez maszynę elektryczną dodaje się do mocy wytworzonej przez silnik spalinowy, zwiększając przy tym moc przekazywaną na koła pojazdu; Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 160

161 d) tryb generatorowy, moc silnika spalinowego przekazywana jest na koła pojazdu oraz część tej mocy dostarcza jest do maszyny elektrycznej, która pełni role generatora i przekształca tą energie na prąd do doładowania akumulatorów. MoŜliwość sterowania punktem pracy silnika spalinowego zapewnia uzyskanie maksymalnej sprawności układu w cyklu jezdnym. Pozwala na utrzymania silnika napędowego w najlepszym dla niego zakresie prędkości w zaleŝności od warunków drogowych. Maszyna elektryczna, która odpowiedzialna jest za zmianę przełoŝenia przekładni planetarnej pozwala równieŝ na pracę w roli silnika i generatora. W trybie generatora umoŝliwia odzysk energii z hamowania i gromadzenie jej w akumulatorach. W trybie elektrycznym pozwala kierowcy na ruszanie z miejsca oraz poruszanie się do prędkości ruchu miejskiego uŝywając jedynie silnika elektrycznego. Dzięki takiemu rozwiązaniu uzyskujemy wysoką sprawność w porównaniu do tradycyjnych układów napędowych oraz oszczędzamy paliwo, gdyŝ do napędu kół wykorzystywana jest jedynie energia zgromadzona w akumulatorach. Proponowane rozwiązanie hybrydowego układu napędowego charakteryzuje się wysoką sprawnością. UmoŜliwia prace jednostki spalinowej w optymalnym zakresie pracy oraz wykorzystanie jej mocy maksymalnej juŝ od minimalnej prędkości pojazdu. Dzięki temu pozwala uzyskać lepszą dynamikę rozpędzania, a podczas hamowania zwiększyć silę hamującą. Rozwiązanie to równieŝ umoŝliwia po zakończeniu jazdy doładowanie akumulatorów z gniazdka sieciowego. Takie doładowanie pozwala na dłuŝszą jazdę uŝywając wyłącznie silnika elektrycznego. Zaletą proponowanego rozwiązania jest prosta konstrukcja, niewielka liczba elementów, co wiąŝe się z niewielką masą. Zastosowanie takiego układu w pojazdach napędzanych silnikiem spalinowym umoŝliwi zmniejszenie zuŝycie paliwa oraz emisji substancji szkodliwych. Przedmiot technologii ze względu na prostą konstrukcję jest głownie dedykowany do małych pojazdów miejskich, skuterów oraz pojazdów typu Quad, gdzie ograniczona jest przestrzeń i masa. Nie wyklucza się równieŝ aplikacji w większych pojazdach. WdroŜenie tej technologii składa się następujących etapów: I etap: badania symulacyjne oraz projekt konstrukcyjny pojazdu z proponowanym hybrydowym układem napędowym II etap: budowa pojazdu z hybrydowym układem napędowym, na który składa się: maszyna elektryczna, silnik spalinowy, akumulatory oraz układ sterowania Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 161

162 III etap: testy stanowiskowe i drogowe IV etap: weryfikacja wyników oraz opracowanie najkorzystniejszych algorytmów sterowania pod względem właściwości trakcyjnych, zuŝycia paliwa, emisji związków toksycznych oraz magazynowania energii w pojeździe. Rozpatrywany problem jest nowy i aktualny jednak wymaga rozwiązania bardzo trudnych problemów tak natury koncepcyjnej jak i w zakresie sterowań, co moŝe przyczynić się do opracowania nowych systemów zintegrowanego sterowania pojazdu. DąŜy się do tego, aby ograniczyć moc jednostki elektrycznej przy zachowaniu wymaganego zakresu przełoŝeń pojazdu, co ma szczególny wpływ na wymaganą ilość energii magazynowanej w pojeździe i masę akumulatorów. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Przewiduje się uzyskać następujące bezpośrednie efekty wprowadzenie tej technologii na rynek: poprawa sprawności układu napędowego wykorzystującego silnik spalinowy, poprawa właściwości trakcyjnych pojazdu, zmniejszenie zuŝycia paliwa oraz emisji związków toksycznych do atmosfery, zmniejszenie hałasu i emisji związków toksycznych w duŝych aglomeracjach, w przypadku uŝycia trybu elektrycznego w pojeździe. Jako efekty pośrednie przewiduje się: rozwój układów hybrydowych i elektrycznych, zwiększenie zainteresowania społeczeństwa napędem hybrydowym i elektrycznym, transfer technologii do przedsiębiorstw poprzez udzielenie licencji i sprzedaŝ patentów, utworzenie nowych miejsc pracy oraz zwiększenie oferty handlowej przedsiębiorstw współpracujących w ramach projektu, wdroŝenie nowych technologii w zakresie hybrydowych układów napędowych. Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii Przedsiębiorstwa z branŝy elektronicznej (np. APE Auto Power Electronic) dotycząca współpracy w dziedzinie projektowania i budowy układów elektronicznych m.in. sterowniki, maszyna elektryczna. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 162

163 Przedsiębiorstwa z branŝy informatycznej dotycząca współpracy w dziedzinie optymalizacji i ulepszania oprogramowania oraz implementacji nowych algorytmów sterowania. Przedsiębiorstwa z branŝy mechanicznej i konstrukcyjnej dotycząca współpracy w dziedzinie projektowania i budowy hybrydowego układu napędowego. Przedsiębiorstwa z branŝy motoryzacyjnej do współpracy w testach i wdroŝeniu technologii napędów elektrycznych i hybrydowych. Przedsiębiorstwa branŝy akumulatorów dotycząca produkcji rozwoju nowej generacji akumulatorów Przepływomierz do pomiarów strumieni w kanałach zamkniętych Ogólna charakterystyka Zasada działania przepływomierza polega na uśrednieniu ciśnień wynikających z dynamicznego oddziaływania strugi płynu na czujnik i na podstawie zmierzonej róŝnicy ciśnień wyznaczenie strumienia płynu. Metoda pomiaru i opracowane przepływomierze mogą znaleźć zastosowanie w pomiarach w instalacjach wodociągowych, ciepłownictwie, energetyce. Metoda pomiaru jest znana, ale na rynku krajowym dostępne są przyrządy firm zagranicznych, stosunkowo drogie. Opracowany przepływomierz ma lepsze właściwości metrologiczne od stosowanych w praktyce technicznej urządzeń działających na tej zasadzie. Jest równieŝ rozwiązaniem tańszym od innych alternatywnych metod pomiaru strumieni. Jest to ewidentne zwłaszcza w przypadku rurociągów o duŝych średnicach. Wielokrotnie tańsza jest równieŝ instalacja przepływomierza w porównaniu z montaŝem innego rodzaju przepływomierzy np. elektromagnetycznych czy zwęŝkowych. Autor zgłoszenia opracował, opatentował i wielokrotnie wdroŝył przepływomierz działający na powyŝej omówionej zasadzie. WdroŜonych przepływomierzy było sto kilkadziesiąt, niejednokrotnie w bardzo skomplikowanych przemysłowych układach technologicznych. Opracowany w wymienionym projekcie przepływomierz jest rozwiązaniem lepszym, mającym szerszy zakres potencjalnych zastosowań i korzystniejsze właściwości metrologiczne. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 163

164 Cel główny Celem jest ocena alternatywnych metod (technologii) wykonania, przygotowanie produkcji i wdraŝanie przepływomierzy z czujnikami uśredniającymi ciśnienie dynamiczne. Technologia zakłada wdroŝenie własnej, oryginalnej konstrukcji, której opracowanie jest efektem realizacji projektu badawczego rozwojowego finansowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa WyŜszego pt. Przepływomierz z czujnikiem uśredniającym ciśnienie dynamiczne. Ostatecznym wynikiem działań będą omówione wyŝej przepływomierze posiadające charakterystykę kalibracyjną. Osiągnięcie tego celu wymagać będzie szeregu działań, które moŝna podzielić na etapy. Pierwszy etap: Analiza rynku pod kątem potencjalnej ilości wytwarzanych przepływomierzy (2-3 miesiące). Drugi etap: Ostateczny wybór technologii wykonania czujników oraz wykonanie dokumentacji technologicznej (wykonawczej). Wybór zakładu względnie warsztatu, w którym wykonywano by czujniki. Czas realizacji 4-6 miesięcy. Trzeci etap: Opracowanie dokumentacji eksploatacyjnej. Czas realizacji 2 miesiące. Czwarty etap: Prowadzenie akcji promującej wyrób. Technologia opracowana jest pryz udziale ośrodka dydaktyczneg Politechniki Opolskiej, która posiada stanowisko umoŝliwiające kalibrację przepływomierzy do średnic rurociągów 400 mm. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek W warunkach krajowych pracuje wiele tysięcy przepływomierzy zwęŝkowych. W kaŝdej elektrowni i elektrociepłowni jest realizowanych co najmniej kilkadziesiąt pomiarów głównie zwęŝkowych na kanałach o duŝych przekrojach i rurociągach o duŝych średnicach. Są to pomiary na kanałach powietrza, na rurociągach wodnych i parowych. WdroŜenie technologii wpłynie na ograniczenie strat ciśnienia wprowadzanymi przez przepływomierz zwęŝkowy, jak i oszczędnościami w kosztach montaŝu przepływomierza. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 164

165 Znaczenie technologii Opracowana konstrukcja przepływomierza i technologia jego wykonania posiada charakter nowości i jest rynkowo atrakcyjna. Nie jest technologią przełomową. Nie występują technologie wspomagające. Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii Przewidywanym odbiorcą technologii będzie energetyka zawodowa i ciepłownicza oraz inne zakłady, gdzie przepływy strumieni płynów i ich pomiary odgrywają waŝną rolę, np. przemysł chemiczny, petrochemiczny czy cementownie. Zastosowanie opracowanych rozwiązań ograniczy koszty eksploatacyjne i inwestycyjne przedsiębiorstwa. Ograniczenie kosztów przekładać się będzie na wzrost rentowności produkcji oraz będzie miało wpływ na ograniczenie zuŝycia środowiska Technologia regeneracji indywidualnego zespołu wtryskowego silnika ZS Ogólna charakterystyka Eksploatacyjne zuŝycie poszczególnych elementów nowoczesnych układów zasilania silników o zapłonie samoczynnym w istotny sposób powoduje pogorszenie jego własności ekologicznych. Układy zasilania ostatnich generacji spełniają najnowsze limity emisji spalin, wymagają jednak stosowania najwyŝszej jakości paliw oraz wysokiego poziomu obsługi technicznej. Wszelkiego rodzaju zaniedbania lub najczęściej niezaleŝnego od uŝytkownika stosowania paliw nie spełniających zaleceń producenta silnika prowadzą do przyspieszonego zuŝycia eksploatacyjnego, niesprawności lub awarii. Szczególnie postępujące zuŝycie eksploatacyjne elementów układu zasilania wykonanych z wysoką dokładnością powoduje stopniowy wzrost emisji substancji szkodliwych i zwiększenie zanieczyszczenia środowiska ponad normy homologacyjne np. EURO, ULEV. Zachowanie limitów emisji wymaga usunięcia takiej niesprawności. Standardową procedurą jest wymiana całych podzespołów bez precyzyjnego wskazania elementu niesprawnego, gdyŝ nie dostępne są poszczególne elementy zespołu wtryskowego. Wysoki koszt takiej operacji powoduje, Ŝe wielu uŝytkowników poszukuje ekonomicznie korzystniejszych rozwiązań usunięcia niesprawności. Obecnie na rynku brak jest jednak alternatywnych rozwiązań Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 165

166 czy technologii usunięcia niesprawności tego typu układów. Analiza częstotliwości występowania niesprawności układu zasilania i liczby zarejestrowanych pojazdów uŝytkowych, w których stwierdzono niesprawność, pozwala domniemywać znaczne zwiększenie zapotrzebowania na naprawy układów zasilania w najbliŝszym czasie. Technologia dotyczy regeneracji elementów zespołu wtryskowego silnika o zapłonie samoczynnym stosowanego w samochodach uŝytkowych i pojazdach typu off-road. Proces technologiczny składa się z kilku podstawowych kroków, takich jak: diagnostyka układu zasilania, weryfikacja stanu technicznego silnika, sprecyzowane umiejscowienia i charakteru usterki, dokonanie demontaŝu niesprawnych elementów układu, szczegółowa weryfikacja niesprawnych elementów z zastosowaniem stanowiska zawierającego zestaw do badania zespołu wtryskowego, wybór wariantu technologii regeneracji na podstawie analizy uzyskanych wyników procedury testowej na stanowisku, wykonanie regeneracji wytypowanych elementów zgodnie z opracowaną technologią, zmontowanie regenerowanych elementów i weryfikacja działania zespołu wtryskowego na stanowisku, sprawdzenie działania zespołu wtryskowego w układzie zasilania silnika, przeprowadzenie pomiarów emisji spalin silnika pod kątem obowiązujących limitów i poprawności działania całego układu. Cel główny Głównym celem proponowanej technologii jest przywrócenie pełnej sprawności układu zasilania paliwem silnika ZS przy bardzo korzystnym wyniku ekonomicznym w porównaniu do tradycyjnych metod naprawy przy zachowaniu wysokiej jakości i trwałości zastosowanego rozwiązania, co przyczyni się do zmniejszenia liczby pojazdów poruszających się z niesprawnością układu zasilania, a w rezultacie obniŝenia emisji do poziomu uzyskanego w badaniach homologacyjnych. Rozwiązanie prototypowe wraz z technologią wykonania i stanowiskiem do diagnozowania niesprawności moŝe być osiągnięte na przestrzeni jednego roku. WdroŜenie do produkcji wymaga przeprowadzenia szeregu badań stanowiskowych, trwałościowych oraz drogowych eksploatacyjnych na przestrzeni kolejnych dwóch lat. Cele szczegółowe Zaproponowanie alternatywnej technologii naprawy z załoŝenia znacznie korzystniejszej ekonomicznie równocześnie zapewniającej spełnienie obowiązujących norm emisji ma znaczne Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 166

167 szanse na jej wdroŝenie na skalę przynajmniej ogólnopolską. Spodziewanym dodatkowym efektem ze względu na czynnik ekonomiczny (większa skłonność uŝytkowników do szybkiego usunięcia usterki) jest zmniejszenie liczby pojazdów o podwyŝszonej emisji wynikającej z niesprawności układu zasilania. Kolejnym korzystnym efektem moŝe być znaczne skrócenie czasu naprawy przez brak potrzeby oczekiwania na podzespoły, które jak pokazuje doświadczenie często nie są dostępne bezpośrednio w regionalnych magazynach części. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Analiza rynku części zamiennych i oferty usług naprawy niesprawności nowoczesnych układów zasilania silników o zapłonie samoczynnym pokazuje brak alternatywnych technologii naprawy lub części zamiennych tzw. zamienników. Główną korzyścią dla klienta końcowego jest otrzymanie trwałego, korzystnego cenowo produktu spełniającego wszelkie wymogi odnośnie emisji spalin, pozwalającego równocześnie na obniŝenie kosztów eksploatacji i poprawie wydajności uŝytkowanego pojazdu dzięki skróceniu przestojów koniecznych na usunięcie niesprawności. Przewidywanym korzystnym efektem wdroŝenia produktu końcowego ze względu na jego własności jest większa skłonność uŝytkowników do szybkiego usunięcia niesprawności, a w rezultacie obniŝenia emisji substancji szkodliwych samochodów uŝytkowych i pojazdów typu off-road. WdroŜenie proponowanej technologii związane jest z zaprojektowaniem i wytworzeniem produktów pośrednich potrzebnych do uzyskania wyrobu końcowego. W związku z tym przewiduje się powstanie produktów pośrednich jak i wyrobu końcowego: zestawu do diagnostyki układu wtryskowego z indywidualnymi zespołami wtryskowymi umoŝliwiającego wstępne zlokalizowanie niesprawności bądź usterki bez całkowitego demontaŝu elementów układu, karty procedur metrologicznych do weryfikacji wymiarów i geometrii wybranych elementów indywidualnego zespołu wtryskowego, stanowiska do badania i weryfikacji poprawności przeprowadzonej regeneracji/naprawy elementów indywidualnego zespołu wtryskowego oraz moduł weryfikacji końcowej opartej na pomiarze emisji substancji szkodliwych silnika, kompleksowej technologii regeneracji bądź naprawy uwzględniającej charakter niesprawności bądź usterki układu zasilania w wysokiej jakości części zamienne (produkt Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 167

168 końcowy) będącej wynikiem realizacji proponowanej zaawansowanej technologii regeneracji. Realizacja procesu technologicznego regeneracji zespołu wtryskowego rozumianego jako produkt końcowy wymaga zastosowania linii technologicznej dostępnej w wyspecjalizowanych zakładach obróbki metali, zaś diagnostyka i kwalifikacja do wykonania odpowiedniego sposobu regeneracji wymaga zastosowania zestawów do pomiarów poszczególnych parametrów układu zasilania i emisji oraz urządzeń do diagnostyki funkcjonowania całego układu. Powstanie wyszczególnionych produktów związana jest z realizacją poszczególnych etapów wdraŝania technologii: przeprowadzenie badań wstępnych układów zasilania, opracowanie załoŝeń i procedur diagnostyki niesprawności układów zasilania, opracowanie i wykonanie prototypowego stanowiska do badania zespołów wtryskowych, opracowanie technologii regeneracji wytypowanych elementów zespołu wtryskowego, wykonanie serii próbnej zregenerowanych elementów i przeprowadzenie weryfikacji poprawności działania i wstępnych badań eksploatacyjnych, optymalizacja technologii regeneracji i wdroŝenie do produkcji. Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii Realizacja produkcji wyrobu końcowego moŝe być uzyskana przy współpracy z wyspecjalizowanymi zakładami obróbki metali dysponującymi liniami technologicznymi umoŝliwiającymi wykonanie obróbki ubytkowej i cieplnej niewielkich elementów, wyposaŝonych w sprzęt do pomiarów precyzyjnych. Rynek docelowy to głównie szeroko rozumiane zaplecze motoryzacyjne, a przede wszystkim warsztaty usługowo-naprawcze świadczące usługi dla uŝytkowników pojazdów uŝytkowych i rolniczych. Produkt końcowy powinien być dostępny na rynku części zamiennych dla warsztatów niezaleŝnych jak i sieci autoryzowanych stacji obsługi Układy napędowe w pojazdach drogowych o zmniejszonej bezwładności Charakterystyka technologii Mimo, Ŝe w nowoczesnych pojazdach drogowych cały układ napędowy podlega nieustannej ewolucji, przejawiającej się lepszymi wskaźnikami pracy wynikającymi z konstrukcyjnego Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 168

169 doskonalenia znanych rozwiązań najczęściej wykorzystywaną jednostką napędową jest tłokowy silnik spalinowy niemal wyłącznie czterosuwowy o zapłonie iskrowym (ZI) względnie samoczynnym (ZS). Jednak ze względu na ograniczające się zasoby źródeł energii tj. dostępnych paliw kopalnianych coraz większą liczbę pojazdów jest ona wyposaŝona w nowe układy napędowe pozwalające na lepsze wykorzystanie źródła energii. Jednym z tego typu układów napędowych jest napęd hybrydowy bądź teŝ modyfikacja układu napędowego, która powiąŝe ze sobą w sposób funkcjonalny jednostkę napędową oraz układ przeniesienia napędu, umoŝliwiającą znaczącą poprawę niektórych wskaźników pracy układu napędowego. Równolegle udoskonalane są zarówno jednostki napędowe (poprzez wprowadzenie silników o małych gabarytach, niewielkiej masie i lepszych wskaźnikach pracy układy przeniesienia napędu), jak równieŝ układy przeniesienia napędu pozwalające na najlepsze przetwarzanie charakterystyki silnika ze względu na właściwości trakcyjne samochodu, poprawę bezpieczeństwa i komfortu podróŝy oraz niŝsze wskaźniki emisyjne i zuŝycia paliwa. Konstrukcyjne zróŝnicowanie układów przenoszenia napędu jest większe niŝ w przypadku jednostek napędowych, ze względu na konstrukcję oraz szczegóły rozwiązań, duŝą zmienność warunków pracy, jak równieŝ jakość sterowania determinują własności dynamiczne pojazdu. Istotną barierą stojącą na przeszkodzie pełnego wykorzystania wytworzonej siły napędowej w układzie napędowym, podczas przyspieszania, jest sposób jej generowania i sterowania. Nadal, w ogromnej większości nowo produkowanych pojazdów europejskich, układ napędowy jest ręcznie sterowany przez kierującego. Tymczasem wymagania odnośnie jakości przebiegu siły napędowej na kołach, w zakresie dostosowania do warunków ruchu i sytuacji drogowej, są coraz większe. W takich układach napędowych pełne wykorzystanie potencjału wymaga częstego przełączania biegów, które szczególnie w warunkach zmiennego ruchu miejskiego jest nieprecyzyjne. W związku z tym naleŝy podkreślić, Ŝe zdecydowanie niekorzystny jest tradycyjny układ napędowy polegający na ręcznym sterowaniu, dlatego teŝ w ostatnim czasie wzrasta zainteresowanie automatycznie sterowanymi układami napędowymi. ObniŜenie zuŝycia paliwa wymusza pracę jednostki napędowej przy niskiej prędkości obrotowej wału korbowego i duŝym obciąŝeniu momentem obrotowym przy określonej prędkości ruchu samochodu. Wybór takiego punktu pracy jednostki napędowej ogranicza moŝliwość uzyskania znacznego przyspieszenie wału korbowego, a tym samym istotnego przyrostu mocy jednostki napędowej w krótkim czasie, co decyduje o zdolności przyspieszania pojazdu. Zatem nawet zautomatyzowane układy Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 169

170 napędowe, pomimo wielu wymienionych zalet, nie rozwiązują problemu szybkiego przyrostu siły napędowej w fazie przyspieszania przy określonej prędkości ruchu pojazdu. Istota układu napędowego pojazdu drogowego o zmniejszonej bezwładności polega na takim wykorzystaniu układu napędowego pojazdu, który pozwala na uniezaleŝnienie prędkości obrotowej silnika od prędkości ruchu pojazdu oraz moŝliwością zastosowania w układzie sterowania mocą silnika, doładowania krótkotrwałego połączonego z elektrycznie sterowaną przepustnicą do chwilowego zwieszenia mocy silnika (jest to dodatkowa opcja). Rozwiązanie to pozwala na swobodny wybór punktu pracy w obszarze charakterystyki ogólnej silnika szczególnie w fazie przyspieszani a przy zastosowaniu doładowania, według załoŝenia moŝe przyczynić się do pozyskania większego momentu obrotowego silnika wykraczającego poza charakterystykę zewnętrzną. Cel główny Głównym celem technologii jest opracowanie układu napędowego, który byłby pozbawiony opóźnienia przyrostu siły napędowej, spowodowanej przez bezwładność mechaniczną pojazdu. Takie rozwiązanie przyczyniłoby się do poprawy przebiegu procesu przyspieszania pojazdu, komfortu oraz bezpieczeństwa jazdy. Główne załoŝenia technologii osiągnięte zostaną do 2012 roku. Kolejnym etapem poszukiwania skutecznego rozwiązania jest opracowanie prototypu do 2015 roku. Docelowe rozwiązanie wymaga przeprowadzenia szeregu badań stanowiskowych oraz drogowych na przestrzeni następnych dwóch lat. W pierwszym etapie przewiduje się opracowanie załoŝeń układu dla pojazdów osobowych oraz sportowych. Następnie przeprowadzenie badań stanowiskowych i symulacyjnych z uwzględnieniem moŝliwości zastosowani krótkotrwałego doładowana. W dalszej perspektywie przewiduje się moŝliwość aplikacji rozwiązania do pojazdu drogowego i wykonanie prób drogowych. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Wprowadzenie technologii w finalnym efekcie ma na celu poprawienie własności trakcyjnych przez poprawę zdolności przyspieszania pojazdu drogowego. Przez co przyczynie się do poprawy bezpieczeństwa oraz komfortu podróŝy. Automatyzacja układu napędowego, poza poprawą warunków pracy kierowcy, moŝe przyczynić się do zwiększenia komfortu jazdy, zmniejszenia obciąŝeń dynamicznych, zwiększenia trwałości i niezawodności elementów układu a przede wszystkim umoŝliwia ograniczenie zuŝycia paliwa. Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 170

171 W zakresie współpracy przewiduje się współpracę z przedsiębiorstwami z branŝy: a) motoryzacyjnej; b) elektronicznej; c) informatycznej; d) mechanicznej Wprowadzenie techniki spalania w atmosferze wzbogaconej tlenem (oxy-fuel) w piecach obrotowych do wypalania klinkieru Ogólna charakterystyka Zasadniczym elementem proponowanej technologii wypalania klinkieru techniką oxy-fuel (spalanie w atmosferze wzbogaconej tlenem) jest wyposaŝenie linii piecowej w instalację tlenową dostarczającą czysty tlen do palnika głównego. Instalacja tlenowa oparta jest o bieŝące dostawy ciekłego tlenu autocysternami z firmy zewnętrznej. Na terenie cementowni wymagany jest zbiornik buforowy (w dzierŝawie od dostawcy tlenu) oraz zainstalowanie komory rozpręŝnej tlenu i jego sieci przesyłowej na palniki pieca. W przypadku pieca z wymiennikiem cyklonowym, kalcynatorem i rurociągiem III powietrza tlen do spalania moŝe być podawany: do palnika głównego, do palnika II lub do rurociągu III powietrza. Sam proces wypalania klinkieru w piecu obrotowym odbywa się w sposób typowy paliwo podstawowe w postaci pyłu węglowego podawane jest do palników poprzez istniejące układy waŝąco-dozujące. Na palniki mogą być takŝe dozowane paliwa z odpadów w postaci biomasy, osadów ściekowych czy teŝ paliw alternatywnych z grupy Gazy odlotowe z pieca, o podwyŝszonej koncentracji CO 2, kierowane są wentylatorem wyciągowym poprzez układ odpylania do atmosfery lub docelowo do instalacji separacji dwutlenku węgla. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 171

172 Harmonogram realizacji: Lp. Etapy projektu Termin realizacji (m-ce) Rozpoczęcie Zakończenie 1. Przegląd literaturowy dostępnych i stosowanych technik spalania oxy-fuel oraz wybór koncepcji techniki oxy-fuel dla pieca cementowego 2. Projekt techniczny i budowa pilotowej instalacji wypalania klinkieru techniką oxy-fuel 3. Uruchomienie instalacji oraz testy techniczne i technologiczne Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Cel główny Program badawczy będzie obejmować przegląd literaturowy dostępnych i stosowanych obecnie technik spalania oxy-fuel. Na tej bazie nastąpi wybór koncepcji techniki oxy-fuel dla pieca cementowego, uwzględniający aspekty technologiczne oraz ekonomiczne. Następnie wykonana zostanie dokumentacja techniczna i wybudowana pilotowa instalacja wypalania klinkieru techniką oxyfuel. Po rozruchu instalacji nastąpią testy techniczne i technologiczne. Testy będą obejmować rejestrację parametrów pracy pieca (z systemu sterowania oraz z własnych rejestracji) oraz pomiary emisyjne gazowe, w tym równieŝ zanieczyszczenia dotychczas nie mierzone a rekomendowane w raportowaniu PRTR (np. N 2 O, HCN, benzen, metan, PCB, WWA, NMVOC). Docelowy program badawczy ma na celu wdroŝenie technologii zeroemisyjnej dla procesu wypalania klinkieru, która po uruchomieniu i weryfikacji wypalania techniką oxy-fuel pozwoli na wprowadzenie instalacji wychwytywania CO 2 z gazów odlotowych (CCS). Rezultatem prac związanych z rozwojem technologii będzie dokumentacja techniczna przemysłowej instalacji wypalania klinkieru techniką oxy-fuel oraz prototyp instalacji (skala demo) w zakładzie cementowym Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Planowanym efektem końcowym wprowadzenia technologii jest poprawa efektywności pracy pieca obrotowego w następującym zakresie: Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 172

173 a) wzrost wydajności pieca; b) obniŝenie zapotrzebowania ciepła i energii elektrycznej; c) moŝliwość efektywnego spalania większej ilości gorszych gatunkowo paliw i odpadów na palniku głównym pieca (m.in. osadów ściekowych czy paliw alternatywnych); d) zmniejszeniu jednostkowej emisji CO 2 i No x. Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii a) Cementownia ODRA S.A.; b) inne cementownie w kraju i w Unii Europejskiej. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 173

174 2.3. Wybrane (kluczowe) technologie Mechanochemiczne wytwarzanie nanomateriałów Ogólna charakterystyka technologii Analiza efektywności poszczególnych metod nanofabrykacji i nanokomponowania wykazuje, Ŝe mechanochemiczne metody wytwarzania nanocząstek i nanokompozytów w praktycznej skali są znacznie bardziej wydajne, ekonomiczne, proekologiczne oraz prostsze w porównaniu z pozostałymi metodami. UmoŜliwiają takŝe aktywne kontakty grup funkcyjnych cząstek reagentów fazy stałej, efektywne w nanoskali tego procesu. Warunki mechanochemicznego procesu dyspersyjnego ( top-down rozdrabniania i deaglomeracji) generują nową powierzchnię o duŝej reaktywności powierzchniowych grup funkcyjnych. Proces mechanochemiczny, takŝe synteza nanomateriałów, przebiega w temperaturze znacznie obniŝonej w porównaniu z temperaturą wymaganą dla prowadzenia analogicznej reakcji bez aktywacji mechanicznej (z reguły przez ogrzewanie). Mechanochemiczne otrzymywanie nanomateriałów przebiega w temperaturze, którą wytrzymują złoŝone, labilne termicznie struktury, w tym wszystkie struktury organiczne. Procesy prowadzone w niŝszej temperaturze przebiegają bardziej selektywnie i z mniejszą dyssypacją energii. Takie zalety procesu mechanochemicznego umoŝliwiają otrzymywanie w fazie stałej, w skali laboratoryjnej nanomateriałów, z unikalną, 100% wydajnością i selektywnością. Tak wydajnych i selektywnych procesów nie zrealizowano dotychczas w skali przemysłowej, gdyŝ w znanych młynach i reaktorach mechanochemicznych działają wysokotemperaturowe efekty rozdrabniających kolizji przez długotrwały czas ustalania się równowagi pomiędzy rozdrabnianymi cząstkami a agregatami i aglomeratami powstających in situ nanocząstek. Równowaga ta jest przesunięta w kierunku niereaktywnych agregatów i aglomeratów nanocząstek w takim stopniu, Ŝe dotychczas nie otrzymano dyspersyjnie reaktywnych nanocząstek. Taki proces rozdrabniania prowadzi ponadto do znaczących zmian powierzchniowych grup funkcyjnych. Zmiany te, trudne do kontroli, róŝnicują właściwości produktu mielenia od właściwości wyjściowego materiału w nieokreślony sposób. Widocznym tego objawem jest brak w produktach mikronizacji prowadzonej znanymi metodami anizometrycznych cząstek odpowiadających mikrostrukturze substratu, nawet tak trwałych jak blaszki grafitu lub włókna glinokrzemianów. Defekty struktury rozdrabnianego materiału, które umoŝliwiają rozdrabnianie Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 174

175 znanymi metodami wywołują równocześnie w/w zmiany, co ogranicza selektywność oddziaływań pomiędzy rozdrabnianymi cząstkami. Oddziaływania te są szczególnie istotne w nanoskali, gdyŝ właściwości chemiczne nanocząstek zbliŝają się do właściwości molekuł w zakresie selektywności wzajemnych oddziaływań i wynikającej stąd zdolności do powtarzalnej i regularnej samoorganizacji decydującej, obok duŝej reaktywności, o unikalnej zdolności nanocząstek do tworzenia nanokompozytów o niezwykłych i wartościowych technicznie właściwościach. Dla realizacji celu polegającego na uruchomieniu nowych metod wytwarzania nanomateriałów opracowano nowego typu młyny-reaktory mechanochemiczne, w których zminimalizowano termiczne efekty rozdrabniających kolizji i uzyskano kontrolę kluczowych parametrów rozdrabniania, a w rezultacie wytwarzano nanomateriały. Reaktory te, wykorzystując nieosiągalne dotychczas efekty złoŝa fluidalnego, swobodnego udaru i działania czynnika rozdrabniającego o molekularnych rozmiarach umoŝliwiają m.in. na wytwarzanie anizometrycznych nanocząstek. W przeciwieństwie do znanych urządzeń, efektywnie rozdrabniają, deglomerują i homogenizują w zakresie nanoskali, a w zakresie mikroskali działają razy szybciej od znanych urządzeń. Ponadto, skala ich zastosowań obejmuje procesy asocjacyjne ( bottom-up ) i rośnie we współpracy z reaktorami mikrostrukturalnymi. Wyrobami, które będą stanowić efekt wdroŝenia nowej technologii, są zarówno nowe młynyreaktory mechanochemiczne, jak i wytwarzane w nich nowe materiały (nanomateriały). Planowane do wprowadzenia nowe typy młynów-reaktorów mechanochemicznych: a) szybkoobrotowy odśrodkowy młyn udarowy; b) wysokociśnieniowy młyn strumieniowy; c) wysokoenergetyczny młyn z elektromagnetycznie generowanym złoŝem fluidalnym. Ad. a) Rozdrabniane cząstki są przyspieszane siłami odśrodkową i Coriolisa w kanałach przepływowych wyprofilowanych w geometrii 3D i poprowadzonych od centralnej części szybkoobrotowego wirnika do jego obwodu. Dzięki nowej konstrukcji wirnika i napędu, przepływające cząstki są przyspieszane w sposób kontrolowany, razy silniej w porównaniu do znanych urządzeń wykorzystujących powyŝsze siły w procesie rozdrabniania. Młyn pracuje efektywnie w zakresie mikro- i nanoskali, takŝe przy przemysłowej skali nadawy. Wprowadzenie dostępnych obecnie łoŝysk elektromagnetycznych, nowych kompozytów dla budowy szybkoobrotowego wirnika, a takŝe mikrostrukturalnych reaktorów umoŝliwiają istotne Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 175

176 zwiększenie efektywności tego młyna. Nawet w prototypowej konstrukcji młyn umoŝliwia produkcję wolnych, reaktywnych nanocząstek z sadzy technicznej, mikrokrzemionki, ditlenku tytanu i innych masowych nanomateriałów dostępnych w aglomeratach o niezadowalających właściwościach, odpornych na aktywację w praktycznej skali znanymi metodami. Ad. b) Materiał jest rozdrabniany wysokociśnieniowym strumieniem wody w sposób umoŝliwiający otrzymywanie i komponowanie powstających, aktywnych nanocząstek. W skonstruowanym prototypie otrzymywano zróŝnicowane, w tym anizometryczne nanocząstki, (np. grafeny i nanowłókna glinokrzemianów). Na uwagę zasługuje szybkość, energooszczędność i selektywność rozdrabniania. Ad 3) Materiał jest poddawany działaniu wysokoenergetycznego złoŝa fluidalnego generowanego i stabilizowanego zewnętrznym polem magnetycznym. W rezultacie otrzymuje się zróŝnicowane nanomateriały o unikalnej strukturze i właściwościach w sposób szybszy i bardziej energooszczędny w porównaniu do podobnych syntez znanymi metodami. Cel główny Celem ogólnym projektu jest wykorzystanie nowego typu młynów-reaktorów mechanochemicznych dla wprowadzenia nowej technologii otrzymywania i wytwarzania nanomateriałów w sposób prosty, jednoetapowy, bezodpadowy i konkurencyjny ekonomicznie w stosunku do obecnych sposobów ich wytwarzania (w tym umoŝliwiający zwiększanie jej skali). Wprowadzana technologia jest potencjalnie efektywna w całym zakresie działalności B+R, od szybkich badań generujących optymalną strukturę nanomateriałów do ich wytwarzania. Tego typu technologia odpowiada potrzebom regionalnym i rynkowym, gdyŝ charakteryzuje się potencjalną efektywnością w zakresie: a) intensyfikacji bieŝącej produkcji materiałów budowlanych, zielonej energii, chemikaliów i biochemikaliów; b) wytwarzania nanomateriałów modernizujących właściwości materiałów budowlanych, nawozów sztucznych, gumy i innych wyrobów; c) wytwarzania nanomateriałów promujących procesy czystych technologii przetwarzania węgla w energię i chemikalia; d) wytwarzania nanomateriałów-reagentów chemicznych chemicznych zróŝnicowanej budowie i zastosowaniach; e) zastosowania ultraszybkich technik kombinatorycznych do badania, selekcji, promowania Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 176

177 i wytwarzania nanomateriałów dla procesów z udziałem reagentów fazy stałej; f) bezodpadowej i ekonomicznej produkcji reagentów chemicznych, farmaceutyków i biochemikaliów; g) wytwarzania paliw i energii z rozproszonych źrodeł biomasy; h) zagospodarowania masowych odpadów przemysłowych; i) intensyfikacji procesów związanych z produkcją biodiesela; j) integracji regionalnych procesów przemysłowych. Szeroki zakres stosowalności wprowadzanej metody wynika z uniwersalnego znaczenia procesu samoorganizacji nanocząstek, co wymaga interpretacji. Struktury fizykochemiczne, w tym takŝe struktury materiałów o znaczeniu technologicznym, wykazują na poziomie nanoskali powtarzalną budowę. Za taką budowę odpowiada proces samoorganizacji wyjściowych reagentów o wymiarach atomowych, cząsteczkach lub nanocząstkowych. Proces ten przebiega poprzez niekowalencyjne wiązania chemiczne i kompleksy molekularne. Działanie zewnętrznych sił i energii jest efektywne wtedy, gdy prowadzi do zderzeń aktywnych pomiędzy reagującymi atomami lub ich funkcjonalnymi ugrupowaniami w cząsteczkach lub nanocząstkach. W wypadku reagentów w roztworze, takie zderzenia aktywne umoŝliwia wspomagane mieszaniem działanie rozpuszczalnika, którego cząsteczki są aktywowane dodatkowo, najczęściej termicznie. W rezultacie, w reakcjach chemikaliów i biochemikaliów, otrzymuje się ciągle szybko rosnącą, praktycznie nieograniczoną ilość produktów o zróŝnicowanej budowie, właściwościach i zastosowaniach. Natomiast w fazie stałej zderzenia aktywne reagentów wymagają zmielenia do nanoskali. Niestety, sprawność energetyczna stosowanych obecnie młynów i reaktorów mechanochemicznych maleje ze wzrostem stopnia rozdrobnienia. Dla nanomielenia jest ona minimalna, w praktyce często zerowa, skutkiem szybkiej aglomeracji powstających nanoczęstek. Reakcje mechanochemiczne przebiegające z udziałem powstających in situ nanocząstek wymagają zatem duŝego nadmiaru energii mechanicznej, które wprowadza się podczas długotrwałych procesów w wysokoenergetycznych młynach. Rozdrabniające działanie mielników takich młynów przebiega w mikroobszarach gorących plam lub intensywnego ścierania. Bardzo intensywny wzrost temperatury w takich mikroobszarach powoduje stopniową pirolizę nietrwałych termicznie reagentów podczas długotrwałego mielenia, co ogranicza znaczenie zastosowań metod mechanochemicznych. Długotrwałe ścieranie zmienia niekorzystnie mikrostrukturę złoŝonych materiałów. W rezultacie, efektywność procesu samoorganizacji w znanych młynach jest bardzo Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 177

178 ograniczona, zwłaszcza dla reagentów o złoŝonej strukturze. Z drugiej strony, reakcje z udziałem reagentów fazy stałej, najczęściej nanocząstek, wykazują unikalne zalety, nieosiągalne w środowisku chaotycznej i zmiennej w nanoskali procesu fazie ciekłej lub gazowej. Jednym z obszernie udokumentowanych przykładów są tutaj syntezy organiczne, które w całym zakresie swojego zróŝnicowania przebiegają w fazie stałej, w skali laboratoryjnej, w temperaturze pokojowej, podczas ostroŝnego mielenia w moździerzu laboratoryjnym ze 100% wydajnością i 100% selektywnością. Z taką samą, absolutną sprawnością przebiega w powyŝszych warunkach szereg badanych obecnie intensywnie syntez bioorganicznych o rosnącym znaczeniu praktycznym. Dotychczasowe próby stosowania znanych młynów i reaktorów mechanochemicznych w miejsce moździerza laboratoryjnego powodowały znaczne zmniejszanie wydajności i selektywności; wymagały ponadto długotrwałego mielenia. Natomiast analogiczne syntezy prowadzone w sposób klasyczny, najczęściej przez ogrzewanie w rozpuszczalnikach organicznych, przebiegają z wielokrotnie mniejszą wydajnością i selektywnością, a ponadto wymagają dodatkowych etapów. Prowadzone obecnie syntezy organiczne i bioorganiczne nie spełniają wymogów zielonej chemii i zielonej inŝynierii w zakresie oddziaływania na środowisko oraz poboru surowców i energii, co jest obecnie istotnym problemem. Proces samoorganizacji, odpowiedzialny za stosowane procesy technologiczne, przebiega poprzez powstające w nanoskali wiązania chemiczne i ma dlatego charakter uniwersalny. Mechanochemiczne syntezy zróŝnicowanych nanocząstek, odpowiedzialnych z kolei za przebieg procesów w nanoskali w tym za syntezy nanomateriałów, wyróŝnia wśród większości pozostałych metod syntezy nanocząstek energooszczędność i moŝliwość zwiększania skali procesu, pomimo przedstawionych wad znanych młynów i reaktorów mechanochemicznych. Mechanochemiczne syntezy są, pomimo w/w wad najefektywniejsze w konwersji do nanomateriałów masowo występujących nanomateriałów i nanocząstek, takich jak glinokrzemiany, ditlenek tytanu, mikrokrzemionka i sadza techniczna. Ze względu na w/w przyczyny, jako podstawę do opracowania wprowadzanej technologii wybrano podejście mechanochemiczne. Przeprowadzone wstępnie wieloletnie badania w skali laboratoryjnej i ćwierć-technicznej uzasadniają celowość tego wyboru. Badania te pozwalają ponadto na analizę i optymalizację warunków procesu mechanochemicznego. Cele szczegółowe Cele szczegółowe technologii ukierunkowane są na wytwarzanie zróŝnicowanych funkcjonalnie Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 178

179 nanomateriałów w sposób prosty, korzystnie jednoetapowy, bezodpadowy i konkurencyjny ekonomicznie dla znanych sposobów ich wytwarzania, a takŝe umoŝliwiający zwiększanie skali takiego wytwarzania aŝ do skali przemysłowej. Uzupełniającym celem jest wprowadzanie moŝliwości ciągłych modyfikacji struktury wytwarzanych nanomateriałów na drodze dostosowywana ich asortymentu do bieŝących potrzeb rynkowych. Pierwszoplanowe cele szczegółowe przygotowanie warsztatu pracy i budowa trzech wysokoenergetycznych i wzajemnie kompatybilnych młynów-reaktorów mechanochemicznych nowego typu, tj. a)elektrodynamiczny, b) odśrodkowy i c) strumieniowy. Prototypy w/w młynów-reaktorów mechanochemicznych zostały juŝ skonstruowane i przetestowane w reprezentatywnych procesach mechanochemicznych, w tym w zakresie otrzymywania, modyfikowania i wytwarzania nanomateriałów o zróŝnicowanej strukturze i poŝądanych technologicznie funkcjach. Wykazano istotną przewagę wprowadzonych młynów nad stosowanymi obecnie młynami w zakresie drobnego i super-drobnego mielenia, procesów zwłaszcza w zakresie mikronizacji i procesów prowadzonych w nanoskali, przykładowo z udziałem nanocząstek. Ad. a) Materiał jest poddawany działaniu wysokoenergetycznego złoŝa fluidalnego generowanego i stabilizowanego zewnętrznym polem magnetycznym. W rezultacie otrzymuje się zróŝnicowane nanomateriały o unikalnej strukturze i właściwościach, w sposób ponad 1000 razy szybszy, bardziej przyjazny środowisku i energooszczędny w porównaniu do podobnych syntez znanymi metodami. Ad. b) Rozdrabniane cząstki są przyspieszane siłami odśrodkową i Coriolisa w kanałach przepływowych wyprofilowanych w geometrii 3D i poprowadzonych od centralnej części szybkoobrotowego wirnika do jego obwodu. Dzięki nowej konstrukcji wirnika i napędu, przepływające cząstki są przyspieszane w sposób kontrolowany, razy silniej w porównaniu ze znanymi urządzeniami wykorzystującymi te siły w procesie rozdrabniania. Ponadto, istnieje moŝliwość uzyskania ponad 50% sprawności energetycznej młyna, tzn. sprawności wielokrotnie większej od sprawności znanych młynów. Młyn pracuje efektywnie w zakresie mikro- i nanoskali, takŝe przy przemysłowej skali. Wprowadzenie dostępnych obecnie łoŝysk elektromagnetycznych, nowych kompozytów dla budowy szybkoobrotowego wirnika, a takŝe mikrostrukturalnych reaktorów umoŝliwiają istotne zwiększenie efektywności tego młyna. JednakŜe, nawet w prototypowej konstrukcji młyn umoŝliwia przemysłową produkcję wolnych, reaktywnych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 179

180 nanocząstek z sadzy technicznej, mikrokrzemionki, ditlenku tytanu i innych, masowych nanomateriałów dostępnych w aglomeratach o niezadowalających właściwościach, odpornych na aktywację w praktycznej skali znanymi metodami. W tych wypadkach, w których aktywacje taką prowadzono, np. w przemysłowym wytwarzaniu nanosrebra osadzonego na mikrokrzemionce, aktywacja w wprowadzanym młynie była ponad 1000 razy szybsza od aktywacji znanymi metodami, a ponadto prowadziła do mniejszych ziaren mikrokrzemionki. Ad. c) Materiał jest rozdrabniany wysokociśnieniowym strumieniem wody w sposób umoŝliwiający otrzymywanie i komponowanie powstających, aktywnych nanocząstek. W skonstruowanym prototypie otrzymywano zróŝnicowane, w tym anizometryczne nanocząstki, np. grafeny i nanowłókna glinokrzemianów. Na podkreślenie zasługuje szybkość, energooszczędność i selektywność rozdrabniania i nanorozdrabniania. Otrzymywanie i wytwarzanie nanomateriałów i rynku na bieŝące potrzeby przemysłu regionalnego Cele w tym zakresie obejmują wydajne, ekonomiczne i proekologiczne otrzymywanie i wytwarzanie aktywnych nanocząstek oraz pochodnych nanomateriałów i bio-nanomateriałów, takich jak chemikalia, biochemikalia, farmaceutyki, kosmetyki, katalizatory, pigmenty, składniki i prekursory materiałów budowlanych i kompozytów elektronicznych, komponentów ogniw paliwowych na szybko rosnące w tym zakresie potrzeby przemysłu regionalnego i rynku. Nanocząstki i pochodne nanomateriały są ostatnio znaczącym handlowo materiałem o duŝej wartości dodanej i szybko rosnącym udziale w katalogach liczących się firm o zróŝnicowanym profilu: materiałowym, chemicznym, biochemicznym, farmaceutycznym, paliwowym, spoŝywczym. Ostatnio poznano kilkadziesiąt metod otrzymywania i wytwarzania nanocząstek, a ponadto szybko opracowuje się następne. Metody te odznaczają się wspólną wadą polegającą na tym, Ŝe otrzymywane w ich rezultacie produkty są aglomeratem nanocząstek, które in situ szybko łączą się ze sobą. W rezultacie, przydatność technologiczna końcowych produktów znanych metod jest niewielka w porównaniu z analogiczną przydatnością niezaglomerowanych nanocząstek, dlatego nanocząsteczkowe i nanostruktoralne produkty handlowe poddaje się wstępnie deaglomeracji na drodze wytwarzania końcowych produktów. JednakŜe znane metody deaglomeracji nanocząstek są długotrwałe, kosztowne, a ponadto często nieskuteczne, gdyŝ prowadzą do destrukcji deglomerowanego materiału. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 180

181 Natomiast w warunkach młyna odśrodkowego z szybkoobrotowym wirnikiem przeprowadzono deglomerację wybranych nanocząstek i nanomateriałów o kluczowym znaczeniu teoretycznym i przemysłowym: sadz technicznych, mikrokrzemionek i nanoczastek srebra. W rezultacie powodzenia w tej deglomeracji uzyskano: a) dostęp do zastosowań przemysłowych w zakresie: produkcji farmaceutyków, chemikaliów, katalizatorów chemicznych, materiałów budowlanych, gumy, paliw i innych nanomateriałów; b) moŝliwość otrzymywania nowych pochodnych nanomateriałów: chemikaliów, farmaceutyków, farb, nanobiopreparatów i innych; c) moŝliwość jednoznacznego porównania efektywności deaglomeracji w młynie odśrodkowym z szybkoobrotowym wirnikiem z efektywnością deglomeracji znanymi metodami: wykazano, Ŝe deaglomeracja w omawianym młynie odśrodkowym przebiega ponad 1000 razy szybciej w porównaniu z deaglomeracja znanymi metodami, a ponadto obejmuje struktury, które ulegają degradacji w warunkach znanych procesów; d) moŝliwość bezpośredniego wykorzystania handlowego produktów deglomeracji w masowych zastosowaniach: chemicznych, katalitycznych, materiałowych, farmaceutycznych, paliwowych i innych; e) podstawę do opracowania teoretycznych modeli procesu dla praktycznego uogólniania; f) opanowanie krytycznego procesu syntez top-down i bottom-up nanocząstek i nanomateriałów; g) opracowano załoŝenia do nowej konstrukcji młyna dośrodkowego do badania i stosowania powyŝszych procesów nanoskali. W warunkach pozostałych, omawianych młynów otrzymywano anizometryczne nanocząstki, np. nanopłatki grafitu i nanowłókna glinokrzemianów a takŝe nanomateriały o nowych, poŝądanych technologicznie właściwościach. Cztery cele szczegółowe dotyczące reaktorów mikrostrukturalnych (a-d): a) wprowadzenie reaktorów mikrostrukturalnych; b) zwiększenie ich efektywności za pomocą omawianych procesów mechanochemicznych; c) zastosowanie funkcjonalnego sprzęŝenia z młynami-reaktorami mechanochemicznymi. Ad. a-c) Szybki rozwój reaktorów mikrostrukturalnych skłania do śledzenia ich zastosowań w zakresie zielonej chemii, która ogranicza toksyczność reagentów i powstawanie odpadów oraz zielonej inŝynierii, która realizuje pochodne procesy przemysłowe. Wprowadzane obecnie Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 181

182 reaktory mikrostrukturalne umoŝliwiają takŝe zielone syntezy chemiczne od badawczej mikroskali do wytwarzania w skali produkcyjnej. Takie wytwarzanie odznacza się dobrą wydajnością, selektywnością, sprawnością produkcyjną oraz bezpieczeństwem dla personelu i środowiska. Na uwagę zasługują nowe typy reaktorów mikrostrukturaknych, w których za przebieg procesów mikrofluidalnych odpowiadają: a) nanostrukturalne fazy katalityczne osadzone na warstwie pośredniej i strukturalnym nośniku stalowym o konwencjonalnych wymiarach, tzn. zbudowane analogicznie jak cienkowarstwowe układy katalityczne typu VPO; b) nanostrukturalne fazy aktywne i nośniki, najczęściej nanorurki węglowe, umieszczone w kanałach o konwencjonalnych wymiarach, wyprofilowanych w stalowych modułach konstrukcyjnych; c) modułowe systemy mikroreaktorów, które łączy się ze sobą i konfiguruje na stalowej płycie konstrukcyjnej dostosowując układ mikroreaktorów do specyfiki fizykochemicznej i skali prowadzonych procesów. Zintegrowane i zautomatyzowane systemy mikrokanałów, sensorów i aktuatorów Procesy w reaktorach mikrostrukturalnych przebiegają przy kontrolowanych w sposób ciągły i w czasie rzeczywistym wartościach kluczowych parametrów, takich jak: temperatura, ciśnienie, koncentracje, natęŝenia przepływów, intensywna wymiana ciepła i masy, ograniczona lub wyeliminowana turbulencja, efektywne oddziaływanie rozwiniętej powierzchni faz katalitycznych, umiarkowane opory przepływu. W takich warunkach procesy fizykochemiczne przebiegają zgodnie z wymogami zielonej chemii i inŝynierii, w szerokim zakresie róŝnorodności chemicznej reagentów. Ponadto, konwencjonalne wymiary strumieni reagentów przepływających przez nanostrukturalne układy katalityczne reaktorów modularnych typu a)-b) elastycznie konfigurowanych c) umoŝliwiają płynne zwiększanie intensywności prowadzonych procesów, od skali laboratoryjnej do skali produkcyjnej. To podejście umoŝliwia zielone wytwarzanie chemikaliów i biochemikaliów, a ponadto wodoru i ciekłych paliw, takŝe z rozproszonych źródeł surowców odnawialnych. Cel szczegółowy dotyczący techniki kombinatorycznej SprzęŜenie młynów-reaktorów mechanochemicznych z reaktorami mikrostrukturalnymi umoŝliwia ultraszybkie badania wstępne technikami HTS/HTF (high throughput screening/formulation), click chemistry i chemii przepływowej. Badania te, podobnie jak Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 182

183 przedstawione metody wytwarzania spełniają wszystkie wymogi zielonej chemii i inŝynierii. Techniki oparte na reaktorach mikrostrukturaknych są bezpieczne, ekonomiczne materiałowo i energetycznie, redukują źródła powstawania odpadów, umoŝliwiają racjonalne wykorzystywanie surowców odnawialnych, a ponadto dysponują unikalnym potencjałem typu B+R. Cel szczegółowy dotyczący intensyfikacji, utylizacia, dekontaminacji Istotne, szczegółowe cele uzupełniające wykorzystują osiągniętą sprawność energetyczną, procesową, a takŝe mielenia reaktywnego nowych młynów-reaktorów mechanochemicznych zwiększoną w porównaniu z analogicznymi osiągami znanych młynów, udokumentowaną juŝ w skali ćwierćtechnicznej. Omawiane cele uzupełniające obejmują: a) intensyfikację bieŝącej produkcji materiałów budowlanych, chemikaliów i biochemikaliów poprzez mielenie i mikronizację; b) zagospodarowanie nadmiarowych produktów ubocznych, np. gliceryny z produkcji biodiesela do wytwarzania nanomateriałów; c) procesy dekontaminacji niebezpiecznych odpadów przemysłowych, np. materiałów zawierających Cr (VI) za pomocą nanoŝelaza. Cele szczegółowe dotyczą takŝe: a) wprowadzenia mikrostrukturalnych reaktorów chemicznych, opartych na zasadzie łączenia ze sobą funkcjonalnych modułów. Reaktory te zostaną dostosowane do współpracy z młynami reaktorami mechanochemicznymi. Powinno się uzyskać moŝliwości pracy ultraszybką techniką chemii kombinatorycznej i przepływowej typu HTS/HTF ( high-throughput screening/high-throughput formulations ). Mikroreaktory mogą zostać wprowadzone w 2014 roku, a ich modyfikacja w okresie do 2020; b) otrzymania nowych produktów, zawierających nanomateriały, na bazie gliceryny odpadowej z produkcji biodiesla. Przewiduje się stopniową budowę młynów reaktorów mechanochemicznych, pierwszego w 2014, a kolejnych w 2015 roku. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Efekty wprowadzenia technologii powinny mieć charakter zarówno jakościowy, jak i ilościowy: a) wprowadzana technologia wytwarzania nanomateriałów umoŝliwi znaczny wzrost ich produkcji, co powinno się przyczynić do spadku ich ceny oraz wzrostem zastosowań Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 183

184 nanomateriałów w nowych wyrobach wprowadzanych na rynek; b) nowa technologia umoŝliwi przemysłowe otrzymywanie aktywnych nanomateriałów z surowców, z których otrzymanie takich substancji innymi technologiami jest niemoŝliwe lub bardzo kosztowne; c) reaktory mikrostrukturalne wprowadzane poprzez mechanochemiczne syntezy nanostrukturalnych wkładów umoŝliwią intensyfikację procesu badań podstawowych i technologicznych (B+R) oraz promocję produktów tej technologii. NaleŜy podkreślić, iŝ w Polsce brak jest dotychczas technologii opartej na reaktorach mikrostrukturalnych, natomiast wprowadzane młyny-reaktory mechanochemiczne nie znajdują odpowiedników w zakresie efektywności procesów nanoskali w bieŝącej literaturze i materiałach z targów aparatury procesowej; d) mechanochemiczne syntezy nanostrukturalnych wkładów znajdą zastosowanie do konstruowania modularnych filtrów magnetycznych słuŝących do usprawniania wodnoparowych obiegów bloków energetycznych elektrowni. Przewidywany okres budowy kaŝdego młyna to 8-12 miesięcy od daty otrzymania środków. Wyroby (chemiczne) stanowiące efekt wdroŝenia technologii to nanocząsteczki srebra, sadzy, krzemionki oraz innych materiałów. Reaktory mikrostrukturalne zostaną wprowadzone po zakończeniu budowy i uruchomieniu pierwszego młyna. Znaczenie technologii Technologia ta jest kluczowa i przełomowa, gdyŝ wprowadza do badań i praktyki przemysłowej wydajną, selektywną i szybką technologię otrzymywania i wytwarzania zróŝnicowanych nanomateriałów, w tym nanocząstek. Znajduje się w głównym nurcie nanotechnoliogii, gdyŝ dotyczy samoorganizacji nanomateriałów. Dotychczasowe prace w zakresie samoorganizacji nanomateriałów stosowały mechanochemię w ograniczonym zakresie badań laboratoryjnych. Ponadto, analizowana technologia umoŝliwia kluczowe i przełomowe wprowadzenie szybkich technik kombinatorycznych do badania, selekcjonowania i stosowania nanomateriałów generowanych w fazie stałej. Jest ona sprzęŝona z technologią reaktorów mikrostrukturalnych. Reaktory mikrostrukturalne zwiększają zakres zastosowań wprowadzanej technologii mechanochemicznej, natomiast nie są niezbędne dla jej realizacji. Z kolei, wprowadzana technologia mechanochemiczna wspomaga działanie reaktorów mikrostrukturalnych przez Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 184

185 wytwarzanie nanomateriałów stanowiących aktywne wypełnienie komory roboczej reaktorów mikrostrukturalnych. Czynniki zwiększające i zmniejszające atrakcyjność proponowanej technologii nr Rodzaj czynnika Ranga Czynniki ekonomiczno-prawne 1 Korzystna ekonomicznie, konkurencyjna produkcja nanomateriałów 3 2 Uzyskana moŝliwość dostosowywania się do trendów rynkowych 3 3 Wzrastające wymogi ochrony środowiska 4 Czynniki techniczno-technologiczne 1 Bardziej efektywna procesowo, zielona technologia produkcji nanomateriałów 3 2 Wprowadzenie ultraszybkich technik kombinatorycznych do zakresu procesów stałych 4 reagentów 3 Wprowadzenie reaktorów mikrostrukturalnych z nanostrukturalnymi wypełnieniami komory 3 roboczej Czynniki społeczne 1 Przyjazna dla środowiska, zielona technologia 4 2 MoŜliwość unieszkodliwiania niebezpiecznych odpadów 3 3 MoŜliwość nowych miejsc pracy dla produkcji reaktywnych nanocząstek, nowych 3 nanomateriałów o znaczeniu praktycznym, nowych urządzeń mechanochemicznych i reaktorów mikrostrukturalnych Czynniki finansowe 1 Zyskowna produkcja nanocząstek, nanomateriałów i materiałów 3 2 Zyskowna produkcja urządzeń mechanochemicznych i reaktorów mikrostrukturalnych 3 3 Zyskowna integracja produkcji regionalnego przemysłu 4 Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 185

186 Czynniki ułatwiające i hamujące wdroŝenie proponowanej technologii nr Rodzaj czynnika Ranga Czynniki ekonomiczno-prawne 1 Korzystny dla profilu wprowadzanej technologii trend stosowania nanomateriałów 3 2 Korzystny dla konkurencyjności wprowadzanej technologii wzrost wymagań prawnych 3 odnośnie produkcji nanocząstek i nanomateriałów 3 Korzystny dla konkurencyjności wprowadzanej technologii wzrost wymagań środowiskowych 4 w stosunku do odpadów przemysłowych Czynniki techniczno-technologiczne 1 Walory wprowadzanej technologii 3 2 Walory wprowadzanych, ultraszybkich technik kombinatorycznych w zakresie procesów 4 stałych reagentów 3 Walory wprowadzanych reaktorów mikrostrukturalnych 3 Czynniki społeczne 1 Powszechna akceptacja zielonej technologii 4 2 Powszechna akceptacja dla unieszkodliwiania niebezpiecznych odpadów 3 3 Potrzeba nowych miejsc pracy 3 Czynniki finansowe 1 Konieczność wstępnego uzyskania środków finansowych na budowę co najmniej jednego 3 młyna dla produkcji nanomateriałów 2 Koniecznośćuzyskania srodków na aktywację kooperacji międzynarodowej niezbędnej dla 3 uruchomienia produkcji reaktorów mikrostrukturalnych 3 Zyskowność stosowania omawianej technologii ułatwia uzyskanie środków na jej 4 wprowadzenie Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii a) BIO-CHEM Grodków. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 186

187 Mapa drogowa technologii Technologia mechanochemicznego wytwarzania nanomateriałów Wskazanie zapotrzebowania na technologię i knowhow Interdyscyplinarna współpraca w opracowaniu, wdroŝeniu i rozwoju technologii Organizacja środków na rozwój technologii i produktów Przygotowanie lini produkcyjnych reaktorów mechanochemicznych Uruchomienie produkcji i ocena efektów wdroŝenia technologii Wprowadzenie produktów na rynek światowy Wprowadzenie produktów na rynek europejski Wprowadzenie produktów na rynek krajowy Kształcenie kadr wykorzystujących technologię Współpraca z sektorem biznesu przy komercjalizacji Przeprowadzanie testów i publikacja wyników zastosowania nowej technologii otrzymywania i wytwarzania nanomateriałów Przygotowanie technologii mechanochemicznego wytwarzania nanomateriałów i jej wdrożenie Określenie moŝliwości zastosowania technologii Nawiązanie współpracy interdyscyplinarnej i organizacja wspólnych projektów badawczych w zakresie rozwoju technologii Wpisanie wsparcia dla rozwoju technologii w dokumentach strategicznych województwa Nawiązanie współpracy i pozyskanie poparcia organizacji ekologicznych Promocja wyników badań i lobbowanie zastosowania technologii Tworzenie norm prawnych i ustaw w zakresie zwiększania wymogów ochrony środowiska Wsparcie działań patentowych Wsparcie finansowe dla działań badawczo-rozwojowych poprzez stypendia, granty Wsparcie działańadministracyjnych, logistycznych oraz proceduralnych Budowanie modelu współpracy sfery nauki administracji regionalnej orazbiznesu ROK Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 187

188 Scenariusz gotowości wdroŝeniowej technologii Rodzaj technologii Produkt Kluczowe Od (rok) Czas trwania Do (rok) 1. Mechanochemiczne wytwarzanie nanomateriałów 1. Nano- i mikro rozdrabnianie prekursorów nanomateriałów Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Nanomateriały na potrzeby produkcji materiałów budowlanych, paliw, cieczy chłodzących, farb i lakierów, tworzyw sztucznych i komponentów organicznych Wspomagające Młyny reaktory mechanochemiczne Scenariusz gotowości wejścia produktu na rynek Rodzaj rynku Produkt Rynek Krajowy Od (rok) Czas trwania Do (rok) 1. Producenci materiałów budowlanych, przemysł farb, lakierów i tworzyw sztucznych, motoryzacyjna branŝa (paliwa i chłodziwa), energetyka 2 Przemysł elektromaszynowy 1. BranŜa materiałów budowlanych, energetyka, przemysł farb, lakierów i tworzyw UE 2. Producenci specjalistycznych maszyn i urządzeń Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Nanomateriały na potrzeby produkcji materiałów budowlanych, paliw, cieczy chłodzących, farb i lakierów, tworzyw sztucznych i komponentów organicznych Młyny reaktory mechanochemiczne Rynek Unii Europejskiej / Rynek Świat Nanomateriały na potrzeby produkcji materiałów budowlanych, paliw, cieczy chłodzących, farb i lakierów, tworzyw sztucznych i komponentów organicznych Młyny reaktory mechanochemiczne Po roku 2018 Po roku 2020 Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 188

189 Scenariusz zainteresowania sfery biznesu technologią Biznes produkt Dla kraju Od (rok) Czas trwania Do (rok) 1. BranŜa materiałów budowlanych, energetyka, przemysł farb, lakierów i tworzyw 2. Przemysł elektromaszynowy 1. BranŜa materiałów budowlanych, energetyka, przemysł farb, lakierów i tworzyw Nanomateriały na potrzeby produkcji materiałów budowlanych, paliw, cieczy chłodzących, farb i lakierów, tworzyw sztucznych i komponentów organicznych Młyny reaktory mechanochemiczne Dla Europy Nanomateriały na potrzeby produkcji materiałów budowlanych, paliw, cieczy chłodzących, farb i lakierów, tworzyw sztucznych i komponentów organicznych Po roku 2018 Po roku 2016 Po Przemysł elektromaszynowy Młyny reaktory mechanochemiczne Po BranŜa materiałów budowlanych, energetyka, przemysł farb, lakierów i tworzyw Dla Świata Nanomateriały na potrzeby produkcji materiałów budowlanych, paliw, cieczy chłodzących, farb i lakierów, tworzyw sztucznych i komponentów organicznych Po Przemysł elektromaszynowy Młyny reaktory mechanochemiczne Po 2017 Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 189

190 Analiza powiązań Powiązanie technologii ze środowiskiem Rodzaj środowiska PRODUKT/TECHNOLOGIA Istniejący Planowany MoŜliwy Razem Środowisko Technologiczne Prawne Ekonomiczne Kulturowe Demograficzne Rynek Polska Europa Świat Klient Hurtowy Wielki detaliczny sprzedawca Konkurencja Razem Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Identyfikacja kluczowych technologii w przyszłości Mechanochemiczne wytwarzanie nanocząstek i pochodnych nanomateriałów umoŝliwi produkcję nowych, lepszych jakościowo materiałów, co sprzyjać będzie rozwojowi technologii, w których te materiały będą wykorzystywane. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 190

191 Istotne uwarunkowania to: a) współpraca jednostek badawczych z przemysłem; b) skala produkcji; c) uwarunkowania ekonomiczne. Ujemne skutki wynikające z rozwoju sektora gospodarki związanej z dana technologią a) dla społeczeństwa: kształcenie kadr i poziom bezrobocia brak; b) dla gospodarki: ekspansja na rynkach brak; c) dla nauki: rozwój dyscyplin podstawowych brak. Korzyści z rozwoju wybranych technologii a) dla społeczeństwa: podniesienie poziomu Ŝycia, zwiększenie komfortu i bezpieczeństwa, podnoszenie kwalifikacji zawodowych; b) dla gospodarki zwiększenie asortymentu i poprawa jakości produktów finalnych; wzrost konkurencyjności produktów; obniŝenie kosztów i zmniejszenie cen produktów; zmniejszenie bezrobocia; a) dla nauki: otwarcie nowych obszarów badań, podnoszenie kwalifikacji kadr. Identyfikacja działań, które naleŝy podjąć w celu rozwoju technologii a) kooperacja jednostek produkcyjnych ze sfera badawczą; b) moŝliwość weryfikacji wyników badań z innymi jednostkami naukowymi; c) rozwój nowych kierunków kształcenia; d) globalizacja rynku; e) skala produkcji; f) uwarunkowania ekonomiczne. Tworzenie sieci współpracy między jednostkami, które podejmą zaplanowane działania a) organizacja wspólnych projektów badawczych; b) tworzenie interdyscyplinarnych zespołów badawczych; c) wzrost finansowania badań rozwojowych. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 191

192 Nanomateriały stanowią istotny składnik nowoczesnych technologii ale bieŝąca produkcja obecnie znanymi metodami jest droga, stąd ich ograniczone zastosowanie. Celem zasadniczym projektu jest opracowanie nowej technologii wytwarzania nanomateriałów na drodze mechanochemicznej do modyfikowania własności, przydatnych do modyfikowania własności róŝnorodnych wyrobów rynkowych takich jak: c) nowoczesnych materiałów budowlanych, paliw nowej generacji, chemikaliów i biochemikaliów; d) modyfikatorów materiałów budowlanych,nawozów sztucznych, gumy, barwików i tworzyw sztucznych. Rozwijana technologia pozwoli na zagospodarowanie odpadów przemysłowych, a takŝe opracowanie sposobów ograniczających ich powstawanie. Dzięki wyjątkowo wysokiej wydajności produkcji nanocząstek i nanokomponentów moŝliwe będzie ich szerokie wykorzystanie w praktyce przemysłowej. Pozwoli to na istotne obniŝenie kosztów wytwarzania oraz cen rynkowych specjalistycznych produktów powstałych z wykorzystaniem unikalnych właściwości nanocząstek Technologia wytwarzania ekologicznych rozpuszczalników i koalescentów z ubocznego produktu Wytwórni Alkoholi OXO Ogólna charakterystyka technologii Wymogi Unii Europejskiej wymuszają wycofanie z rynku szeregu uciąŝliwych dla środowiska związków chemicznych o istotnym znaczeniu gospodarczym. Do omawianej grupy chemikaliów przemysłowych naleŝą między innymi rozpuszczalniki i koalescenty farb oraz lakierów i syntetyczne rozpuszczalniki w tym plastyfikatory ftalowe. Wychodząc naprzeciw potrzebom przemysłu w zaistniałej sytuacji proponuje się uruchomienie w ZAK S.A. w Kędzierzynie-Koźlu wytwarzania w oparciu o własną bazę surowcową serii alternatywnych produktów chemicznych, przyjaznych dla środowiska, o właściwościach porównywalnych do wymienionych pochodnych objętych zakazem stosowania. Technologia wytwarzania produktów kondensacji i estryfikacji aldehydu izomasłowego jest oparta na wykorzystaniu krajowego surowca, którym jest aldehyd izomasłowy wytwarzany jako produkt uboczny w Wytwórni Alkoholi OXO w ZAK S.A. w Kędzierzynie-Koźlu. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 192

193 Dla realizacji w.w celów utworzono projekt o nazwie Aldehydy, którego wykonawcami są Politechnika Opolska i ZAK S.A. w Kędzierzynie-Koźlu. Cel główny Celem proponowanego projektu jest docelowo uruchomienie w Zakładach Azotowych Kędzierzyn produkcji nowej grupy rozpuszczalników i zmiękczaczy alifatycznych na bazie aldehydu izomasłowego oraz pozyskanie rynku dla omawianych produktów. Cele szczegółowe Zakłada się w pierwszym etapie wykorzystanie 2-metylopropanalu (aldehydu izomasłowego), jako produktu Wytwórni Alkoholi OXO w ZAK SA w Kędzierzynie, do produkcji Hydroksyestru HE1 (2-metylopropionianu 2,2,4-trimetylo-1,3-pentanodiolu). W kolejnych etapach proponuje się otrzymany hydroksyester przetworzyć do Diestru HE1, tj. di (2-metylopropionianu) 2,2,4-trimetylopentylu, stanowiącego m.in. cenny plastyfikator tworzyw sztucznych. Innym produktem otrzymywanym z aldehydu izomasłowego jest Diol, tj. 2,2,4- trimetylo-1,3-pentanodiol stosowany między innymi jako plastyfikator Ŝywic alkidowych. Hydroksyester HE1, stanowiący takŝe cenny surowiec hydrofobowy do wytwarzania całej gamy surfaktantów stosowanych w produkcji alifatycznych środków powierzchniowo- czynnych. Hydroksyestr HE1, tj. 2-metylopropionian 2,2,4-trimetyl-1,3-pentanodiolu, jest otrzymywany w reakcji kondensacji aldolowej aldehydu izomasłowego wg schematu: O 2 O O OH - OH - H OH H H OH O O Otrzymany Hydroksyester HE1 stanowi poszukiwany na rynku nowoczesny rozpuszczalnik stosowany m.in. jako koalescent w farbach emulsyjnych lub plastyfikator dyspersji polioctanowych stosowanych między innymi w produkcji klejów. Zapotrzebowanie rynku polskiego, juŝ tylko w tym sektorze, jest szacowane obecnie na ton rocznie. W kolejnych etapach proponuje się otrzymany hydroksyester poddać dalszej estryfikacji z kwasem 2metylopropionowym (kwas izomasłowy) do Diestru HE1, tj. di(2-metylopropionianu) 2,2,4-2 trimetylopentylu, stanowiącego m.in. cenny plastyfikator tworzyw sztucznych. Stosowany Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 193

194 w procesie kwas izomasłowy jest otrzymywany takŝe z aldehydu izomasłowego w procesie utlenienia. Zapotrzebowanie rynku polskiego na Diester HE1 określa się na ok ton rocznie. Z dwóch cząsteczek aldehydu izomasłowego otrzymuje się Diol (2,2,4-trimetylo-1,3-pentanodiol) cenny plastyfikator stosowany w produkcji Ŝywic alkilowych. Wg innego wariantu technologicznego Diol moŝna otrzymać w reakcji hydrolizy Hydroksyestru HE1. Zapotrzebowanie rynku polskiego na produkt określa się na ok ton rocznie. W związku z tym, Ŝe Hydroksyester HE1 posiada grupy hydroksylowe stanowi on cenny surowiec do otrzymywania środków powierzchniowo czynnych na drodze oksyetylenowania lub oksypropylenowania (Oksyetylaty HE1). W procesie tym moŝna otrzymać całą gamę produktów róŝniących się stopniem poliaddycji. Zapotrzebowanie rynku polskiego na w/w produktu moŝe wynieść od kilku do kilkunastu tyś. ton w skali roku. W ramach omawianych projektów badawczo-rozwojowych określono przydatność produktów kondensacji i estryfikacji aldehydu izomasłowego jako plastyfikatorów tworzyw sztucznych w miejsce objętych zakazem pochodnych ftalanowych. Innym perspektywicznym kierunkiem są moŝliwości zastosowania produktu jako hydrofobowej bazy do wytwarzania produktów oksyetylenowanych stosowanych jako nowa alifatyczna baza środków powierzchniowo czynnych. Potwierdzenie korzystnych właściwości uŝytkowych jak teŝ cech ekologicznych omawianych produktów umoŝliwi zaoferowanie ich jako wyrobów rynkowych i moŝe być jednym z kierunków dalszego wykorzystania produktów kondensacji i estryfikacji aldehydu izomasłowego. W kolejnych etapach przewiduje się wytwarzanie z aldehydu izomasłowego kolejnych produktów mających znaczenie rynkowe w tym produktów estryfikacji izomaślanu 2,2,4-trimetylo-1,3- pentanodiolu mających zastosowanie jako plastyfikatory PCV i 2,2,4-trimetylo-1,3-diolu stosowanego jako plastyfikator tworzyw alkilowych. Opracowanie technologii omawianych produktów przewiduje się w latach Konieczne jest jednak zdobycie środków na badania, opracowanie dokumentacji wdroŝeniowej i wybudowanie instalacji produkcyjnej. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek / Produkty Przewiduje się opracowanie technologii przetwórstwa aldehydu izomasłowego do następujących produktów: a) hydroksyester HE1 (izomaślan 2,2,4-trimetylo-1,3-pentanodiolu; b) diester HE1 (di(izomaślan 2,2,4-trimetylo-1,3-pentanodiolu); Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 194

195 c) diol (2,2,4-trimetylo-1,3-pentanodoilu). Produkty te są otrzymywane z jednego podstawowego surowca aldehydu izomasłowego, występującego w ZAK S.A. w Kędzierzynie-Koźlu w ilości ok. 24 tyś. ton/rok. Do wytwarzania produktów kondensacji i estryfikacji aldehydu izomasłowego przewiduje się zaadoptować nieczynną instalację zlokalizowaną w budynku 800 w ZAK S.A. Technologia wytwarzania Hydroksyestru HE1 została juŝ opracowana w formie projektu wykonawczego i jest przewidywana budowa instalacji produkcyjnej. Zakłada się, Ŝe kolejne produkty moŝna będzie wytwarzać w w.w instalacji po dokonaniu nieznacznych modyfikacji aparaturowych. W pierwszym etapie przewiduje się wybudowanie, na podstawie opracowanej juŝ dokumentacji, instalacji prototypowej wytwarzania Hydroksyestru HE1 w skali 2 tys. ton/rok, a następnie instancji produkcyjnej w skali 10 tyś. ton/rok. Produkt ten, ze względu na wysoką temperaturę wrzenia (254 0 C) jest klasyfikowany jako nielotny związek organiczny i w myśl Dyrektywy Rady Europy Nr 2004/42/EC z dnia 1 stycznia 2004 ma zstąpić lotne związki emitowane do atmosfery i odpowiedzialne za efekt cieplarniany. Wykonane badania aplikacyjne produktu potwierdziły jego korzystne cechy w zastosowaniach jako rozpuszczalnika i koalescenta farb i lakierów w miejsce ograniczanych w stosowaniu poliglikoli, oraz jako plastyfikator do wytwarzania dyspersji stosowanych w produkcji klejów na bazie polioctanu winylu. W kolejnych etapach zakłada się dopracowanie technologii i uruchomienie produkcji pochodnych oksyetylenowch Hydroksyestru HE1, stanowiących bazę ekologicznych alifatycznych środków powierzchniowo czynnych w zastosowaniach przemysłowych i w recepturach płynów do mycia. Produkcję Diesteru HE1, otrzymanego w reakcji estryfikacji Hydroksyestru HE1 kwasem izomasłowym, przewiduje się uruchomić w dalszym etapie. Produkt ten został zastosowany jako plastyfikator wyrobów z PCV i w tym zastosowaniu zostały potwierdzone jego korzystne właściwości. Kolejnym produktem otrzymany z aldehydu izomasłowego jest Diol, tj. 2,2.4-trimetylopentano-1,3-diol. Produkt ten jest doskonałym plastyfikatorem Ŝywic alkilowych. Przewiduje się, Ŝe uruchomienie produkcji omawianych produktów kondensacji i estryfikacji aldehydu izomasłowego moŝe nastąpić w latach Ocenia się, Ŝe zapotrzebowanie Hydroksyestru HE1 jako rozpuszczalnika i koalescenta farb, lakierów oraz do dyspersji polioctanowych i klejów wynosi w Polsce około 5 tyś Mg/rok. Innym zastosowaniem Hydroksyestru moŝe być jego przerób do Diestru HE1, który ma zastosowanie Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 195

196 jako plastyfikator PCV, zmiękczacz dyspersji akrylowych, winylowych, polisiarczkowych i jako dodatki do regulacji lepkości w róŝnych plastizolach. Dalszym perspektywicznym kierunkiem zastosowania produktów kondensacji aldehydu izomasłowego mogą być pochodne oksyetylenowe Hydroksyestru HE1 stosowane jako alifatyczne środki powierzchniowo czynne, zamienniki wycofanych od roku 2005 oksyetylatów nonylofenolu. Zapotrzebowanie rynku w tym zakresie moŝna oceniać w Polsce docelowo na kilka do kilkunastu tysięcy ton, w zaleŝności od ceny. W tym zakresie kierunki zastosowania nie są dotychczas rozpoznane, stanowiąc obecnie przedmiot badań. Obecnie cena odpowiednika Hydroksyestru HE1 (TEXANOL firmy Eastman) kształtuje się na poziomie 1,4 tyś. Euro/Mg tj. około 5,6 tyś.zł/mg. Zakłada się, Ŝe Hydroksyestr HE1 wytworzony z aldehydu izomasłowego będzie produktem konkurencyjnym cenowo. Zastosowanie przedmiotowego Hydroksyestru do produkcji środków powierzchniowo czynnych wymaga sprostania konkurencji cenowej do alkoholi tłuszczowych frakcji C 12 -C 14. Odpowiednia analiza opłacalności produkcji w tym zakresie opracowana zostanie w wyniku realizacji pierwszego etapu prac poświęconego między innymi wstępnej analizie marketingowej. Zakłada się opracowanie technologii produkcji hydroksyestru w oparciu o projekty wynalazczy zgłoszone juŝ do ochrony w Europejskim i Polskim Urzędzie Patentowym, co w przypadku uruchomienia przemysłowej instalacji referencyjnej stworzy podstawy i moŝliwości eksportu technologii, atrakcyjnej równieŝ dla innych producentów alkoholi OXO operujących na niekonkurencyjnych rynkach w stosunku do ZAK. Oferta eksportowa technologii wytwarzania Hydroksyetru HE1 w skali 10 tys. ton/rok została juŝ opracowana. Na podstawie wykonanej analizy rynkowej komercjalizacji Hydroksyestru HE1 zakładana rentowność produkcji jest na poziomie 20 do 30%. Szacuje się, Ŝe rentowność wprowadzenia na rynek kolejnych produktów kondensacji i estryfikacji aldehydu izomasłwoego (Diestr HE1 i Diol) będzie na podobnym poziomie. Znaczenie technologii Zgłaszana technologia jest oryginalnym polskim rozwiązaniem. W Polsce, jak i w Europie omawiane produkty nie są dotychczas wytwarzane. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 196

197 Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii WdroŜenie technologii w/w produktów kondensacji i estryfikacji aldehydu izomasłowego jest przewidywane w ZAK S.A. w Kędzierzynie-Koźlu. Zakład posiada podstawowy surowiec, którym jest aldehyd izomasłowy oraz stosowne doświadczenie jak i rynek do dystrybucji w/w produktów. Przewiduje się, Ŝe produkcję oksyetylatów produktów kondensacji aldehydu izomasłowego moŝna będzie zlokalizować w ICSO Ch.P. w Kędzierzynie-Koźlu, który jako jeden z nielicznych w Polsce posiada instalację przemysłową do oksetylenowania i oksypropyleniowania. Odbiorcami produktów finalnych mogą być zakłady chemii przemysłowej i gospodarczej stosujące ekologiczne rozpuszczalniki, plastyfikatory, koalescenty i środki powierzchniowo czynne. Czynniki zwiększające i zmniejszające atrakcyjność proponowanej technologii nr Rodzaj czynnika Ranga Czynniki ekonomiczno-prawne 1 Spełnienie wymogów UE w zakresie ograniczenia emisji gazów cieplarnianych. 4 2 Ograniczenie emisji lotnych związków organicznych 3 3 Stworzenie nowego podmiotu gospodarczego 3 Czynniki techniczno-technologiczne 1 Oryginalna polska technologia chroniona. 4 2 Opracowana oferta eksportowa. 3 3 Technologia chroniona jest dwoma zgłoszeniami patentowymi, w tym jednym zgłoszeniem patentowym europejskim. 3 Czynniki społeczne 1 Zastąpienie produktów szkodliwych wycofywanych z uŝycia bezpiecznymi. 4 2 Stworzenie nowych miejsc pracy (obsługa instalacji produkcyjnej) 3 3 Zagospodarowanie nieczynnej instalacji w ZAK S.A. 3 Czynniki finansowe 1 Wysoka rentowność nowych technologii 5 Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 197

198 nr Rodzaj czynnika Ranga 2 MoŜliwość eksportu technologii. 3 3 Konkurencja na rynku z podobnymi technologiami 2 Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Czynniki ułatwiające i hamujące wdroŝenie proponowanej technologii nr Rodzaj czynnika Ranga Czynniki ekonomiczno-prawne 1. Spełnienie wymogów UE w zakresie ograniczenia emisji gazów cieplarnianych 4 2. Spełnienie wymogów prawodawstwa polskiego 3 3. Konkurencja na rynku z podobnymi produktami 3 Czynniki techniczno-technologiczne 1. Dostępność w zakładach podstawowego surowca Doświadczenie w prowadzeniu procesów technologicznych ZłoŜony proces technologiczny 2 Czynniki społeczne 1. Oczekiwanie społeczne na produkty ekologiczne 4 2. Zastąpienie rozpuszczalników szkodliwych (poliglikoli, pochodnych ftalanowych) bezpiecznymi Stworzenie nowych miejsc pracy. 3 Czynniki finansowe 1. Wysoka wartość produkcji 4 2. Konkurencyjna cena produktu w stosunku do odpowiedników rynkowych 4 3. Wysoki koszt budowy instalacji produkcyjnej. 2 Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 198

199 Mapa drogowa technologii Technologia wytwarzania ekologicznych rozpuszczalników i koalescentów Analizapopytu na innowacyjne produkty Przygotowanie do współpracy z nauką Wprowadzenie produktów na rynek światowy Wprowadzenie produktów na rynek europejski Wprowadzenie produktów na rynek krajowy WdraŜanie, promocja i sprzedaŝ produktów Przygotowanie infrastruktury technicznej produktów kondensacji i estryfikacji aldehydu izomasłowego Organizacja środków na wdroŝenie technologii i rozwój produktów Interdyscyplinarna współpraca w opracowaniu, wdroŝeniu i rozwoju technologii Współpraca z sektorem biznesu przy komercjalizacji Kształcenie kadr wykorzystujących technologię Przeprowadzanie testów labolatoryjnych i i publikacja wyników Określenie moŝliwości zastosowania technologii Współpraca konsorcium naukowo-przemysłowego na rzecz wdroŝenia i rozwoju technologii Przygotowanie technologii wytwarzania ekologicznych rozpuszczalników i koalescentów z aldehydu izomasłowego Opracowanie i prowadzenie badań naukowych w zakresie rozwoju technologii Wpisanie wsparcia dla rozwoju technologii w dokumentach strategicznych województwa Nawiązanie współpracy i pozyskanie poparcia organizacji ekologicznych Tworzenie norm prawnych i ustaw w zakresie wycofywaniaz rynku uciąŝliwych dla środowiska i ludzi związków chemicznych Wsparcie działań patentowych Wsparcie działańadministracyjnych, logistycznych oraz proceduralnych Budowanie modelu współpracy sfery nauki, administracji regionalnej orazbiznesu ROK Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 199

200 Scenariusz gotowości wdroŝeniowej technologii Rodzaj technologii Produkt Czas trwania Od (rok) Do (rok) Kluczowe lp Ekologiczne rozpuszczalniki Hydroksyester HE1 i plastyfikatory Wspomagające 1. Hydroksyester HE1 + technologie Diester HE1 pomocnicze j.w. Diol j.w. Oksyetylaty HE Hydroksyester HE1 + technologie Inne produkty estryfikacji pomocnicze produktów kondensacji aldehydu masłowego i izomasłowego Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Scenariusz wejścia produktu na rynek Rodzaj rynku 1. Na rynku polskim występuje produkt o podobnych własnościach firmy EASTMAN (USA), która jest jedynym producentem światowym. Zakłada się, Ŝe nowy produkt (Hydroksyester HE1) zastąpi na rynku polskim produkt firmy EASTMAN. 2. Na rynku polskim nie występuje produkt o podobnych własnościach. Przewiduje się zastosowanie Diestru jako plastyfikatora tworzyw sztucznych głównie z PVC. Wstępne badania w tym zakresie zostały juŝ wykonane. 3. Na rynku polskim nie występuje produkt o podobnych własnościach. Przewiduje się zastosowanie Diolu jako rozpuszczalnika i plastyfikatora Produkt Rynek Krajowy Hydroksyester HE1 Diester HE1 Diol Czas trwania Od (rok) Do (rok) Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 200

201 Rodzaj rynku stosowanego w produkcji Ŝywic alkidowych. Wstępne badania w tym zakresie zostały juŝ wykonane. 4. Nowy produkt nie występujący na rynku. Zostały wykonane badania zastosowania produktu w recepturach środków powierzchniowo czynnych i w tym zakresie przewiduje się zastosowanie produktu. 5. Produkty nie występują na rynku polskim. Przewiduje się opracowanie całej grupy produktów mających specyficzne zastosowania i wprowadzenie ich na rynek. 1. Na rynku UE występuje produkt o podobnych własnościach firmy EASTMAN (USA), która jest jedynym producentem światowym. Przewiduje się, Ŝe Hydroksyestr HE1 wyprze w części produkt firmy EASTMAN z rynku UE. Przewiduje się takŝe wprowadzenie produktu na rynki Europy Wschodniej. 2. Na rynku UE występuje produkt o podobnych własnościach firmy EASTMA (USA), która jest jedynym producentem światowym. Przewiduje się, Ŝe Diester HE1 wyprze w części produkt firmy EASTMAN z rynku UE. Przewiduje się takŝe wprowadzenie produktu na rynki Europy Wschodniej. 3. Na rynku UE występuje produkt o podobnych własnościach firmy EASTMAN (USA), która jest jedynym producentem światowym. Po wprowadzeniu produktu na rynek polski podjęte będą działania ulokowania produktu na rynku europejskim. Produkt Oksyetylaty HE1 Inne produkty estryfikacji produktów kondensacji aldehydu masłowego i izomasłowego Rynek Unii Europejskiej Hydroksyester HE1 Diester HE1 Diol Czas trwania Od (rok) Do (rok) Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 201

202 Rodzaj rynku 4. Produkt nie występuje na rynku UE. Po wprowadzeniu produktu na rynek polski podjęte będą działania ulokowania produktu na rynku europejskim. 5. Na rynku UE występują niektóre podobne produkt firmy EASTMAN (USA). Po wprowadzeniu produktów na rynek polski podjęte będą działania ulokowania produktu na rynku europejskim. 1. Na rynku występuje produkt o podobnych własnościach firmy EASTMAN (USA), która jest jedynym producentem światowym. Podjęte będą próby wprowadzenia produktu na rynki spoza Europy. 2. Na rynku występuje produkt o podobnych własnościach firmy EASTMAN (USA), która jest jedynym producentem światowym. Podjęte będą próby wprowadzenia produktu na rynki z poza Europy. 3. Na rynku występuje produkt o podobnych własnościach firmy EASTMAN (USA), która jest jedynym producentem światowym. Podjęte będą próby wprowadzenia produktu na rynki spoza Europy. 4. Produkt nie występuje na rynku światowym. Podjęte będą próby wprowadzenia produktu na rynki spoza Europy. 5. Na rynku występują produkty o podobnych własnościach firmy EASTMAN (USA). Podjęte będą próby wprowadzenia produktu na rynki spoza Europy. Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Produkt Oksyetylaty HE1 Inne produkty estryfikacji produktów kondensacji aldehydu masłowego i izomasłowego. Rynek Świat Hydroksyester HE1 Diester HE1 Diol Oksyetylaty HE1 Inne produkty estryfikacji produktów kondensacji aldehydu masłowego i izomasłowego Czas trwania Od (rok) Do (rok) Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 202

203 Scenariusz zainteresowania sfery biznesu technologią Biznes 1. Technologia przewidywana jest do uruchomienia w ZAK S.A. Na obecnym etapie opracowana jest juŝ dokumentacja wdroŝeniowa i badania toksykologiczne i ekotoksykologiczne konieczne do rejestracji produktu na rynku UE. Proponowany produkt zastąpi wycofywane z uŝycia rozpuszczalniki objęte zakazem stosowania w UE w myśl stosownych Dyrektyw. W związku z tym, Ŝe podstawowy surowiec będzie dalej przetwarzany w tym samym zakładzie, przewiduje się Ŝe produkcja będzie bardzo rentowna. Technologia chroniona jest 4-ma zgłoszeniami patentowymi, w tym jednym zgłoszeniem europejskim. 2. Technologia na etapie badań. Przewidywana do uruchomienia po wprowadzeniu na rynek produktu kluczowego. Polega na dalszym przetwórstwie Hydroksyestru HE1. Produkt jest wysokoprzetworzony i przewiduje się wysoką rentowność produkcji. 3. Technologia na etapie badań. Przewidywana do uruchomienia po wprowadzeniu na rynek produktu kluczowego. Polega na dalszym przetwórstwie Hydroksyestru HE1. Produkt jest wysokoprzetworzony i przewiduje się produkcji. wysoką rentowność 4. Nowy produkt w fazie opracowania. Zostanie wprowadzony na rynek po uruchomieniu produkcji Hydroksyestru HE1. Polega na dalszym przetwórstwie Produkt Dla kraju Hydroksyester HE1 Diester HE1 Diol Oksyetylaty HE1 Czas trwania Od (rok) Do (rok) Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 203

204 Biznes Hydroksyestru HE1. Produkt jest wysokoprzetworzona i przewiduje się wysoką rentowność produkcji. 5. Technologia na etapie badań. Otrzymywanie produktów kondensacji i estryfikacji aldehydu izomasłowego oparte jest na podstawowym surowcu aldehydzie masłowym we wszystkich omawianych technologiach. Produkty są wysokoprzetworzone więc przewiduje się wysoką rentowność produkcji. 1. Technologia nie występuje na rynku UE. Chroniona jest 3 polskimi i jednym europejskim zgłoszeniem patentowym. Opracowana jest oferta eksportowa technologii, która będzie miała wartość handlową po uruchomienia instalacji referencyjnej w ZAK.S.A. Partnerem projektu jest firma handlowa ROWIS System (z kapitałem francuskim) wyspecjalizowana w handlu rozpuszczalnikami na rynku krajowym i Europy (głównie wschodniej) 2. Technologia nie występuje na rynku UE. Produkt będzie konkurencyjny cenowo i podjęte będą próby jego wprowadzenia na rynek europejski. 3. Technologia nie występuje na rynku UE. Produkt będzie konkurencyjny cenowo i podjęte będą próby jego wprowadzenia na rynek europejski. 4. Technologia nie występuje na rynku UE. Produkt będzie konkurencyjny cenowo i podjęte będą próby jego wprowadzenia na rynek europejski. Produkt Inne produkty estryfikacji produktów kondensacji aldehydu masłowego i izomasłowego Dla Europy Hydroksyester HE1 Diester HE1. Diol. Oksyetylaty HE1. Czas trwania Od (rok) Do (rok) Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 204

205 Biznes 5. Technologia nie występuje na rynku UE. Produkty będą konkurencyjne cenowo i podjęte będą próby ich wprowadzenia na rynek europejski. 1. Jedynym producentem światowym produktu o podobnych własnościach jest firma EASTMAN (USA). Opracowana jest oferta eksportowa technologii, która będzie kierowana na rynki niekonkurencyjne w stosunku do ZAK S.A. (Chiny, Indie i inne). 2. Jedynym producentem światowym produktu o podobnych własnościach jest firma EASTMAN (USA). Produkt będzie konkurencyjny cenowo i podjęte będą próby jego wprowadzenia na rynki światowe. 3. Jedynym producentem światowym produktu o podobnych własnościach jest firma EASTMAN (USA). Produkt będzie konkurencyjny cenowo i podjęte będą próby jego wprowadzenia na rynki światowe. 4. Produkt nie występuje na rynku światowym. Produkt będzie konkurencyjny cenowo i podjęte będą próby jego wprowadzenia na rynki światowe. 5. Jedynym producentem światowym produktu o podobnych własnościach jest firma EASTMAN (USA). Produkty będą konkurencyjne cenowo i podjęte będą próby ich wprowadzenia na ryneki światowe. Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Produkt Inne produkty estryfikacji produktów kondensacji aldehydu masłowego i izomasłowego. Dla Świata Hydroksyester HE1. Diester HE1. Diol. Oksyetylaty HE1. Inne produkty estryfikacji produktów kondensacji aldehydu masłowego i izomasłowego. Czas trwania Od (rok) Do (rok) Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 205

206 Analiza powiązań Powiązanie technologii ze środowiskiem Rodzaj środowiska Środowisko PRODUKT/TECHNOLOGIA Istniejący Planowany MoŜliwy Razem Technologiczne Prawne Ekonomiczne Kulturowe Demograficzne Rynek Polska Europa Świat Klient Hurtowy (produkty będą rozprowadzane przez wyspecjalizowaną firmę handlową) Wielki detaliczny sprzedawca Konkurencja Razem Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 206

207 Identyfikacja kluczowych technologii w przyszłości Podstawowym surowcem do wytwarzania produktów technologii jest aldehyd izomasłowy występujący w ZAK S.A. (jedyny producent w Europie Wschodniej). Planuje się opracowanie i wdroŝenie technologii przetwórstwa aldehydu izomasłowego jako unikalną w skali świata specjalizację ZAK S.A. Korzystne czynniki związane z podjęciem tematu wynikają z konieczności ograniczenia stosowania produktów (rozpuszczalników) szkodliwych dla środowiska i objętym zakazem stosowania lub ograniczeniem w stosowaniu w myśl Dyrektywy Europejskiej nr 1999/13/EC i 2004/42/EC. Technologia pierwszego z proponowanych produktów (Hydroksyester HE1) jest juŝ opracowana w formie projektu wykonawczego. W ramach opracowanej technologii produkcji Hydroksyestru HE1 wykonano badania toksykologiczne i ekotoksykologiczne, które wykazały, Ŝe produkt jest nieszkodliwy dla środowiska. Opracowane wyniki wykorzystane zostaną dla rejestracji produktu na rynku Unii Europejskiej w ramach wymaganej rejestracji REACH. Wstępna wymagana rejestracja produktu została dokonana przez przyszłego producenta w roku Rejestracja właściwa będzie przeprowadzona po uruchomieniu produkcji i wprowadzeniu produktu na rynek. Wytypowany jest producent pierwszego z omawianych produktów, t.j. ZAK S.A. Opracowana technologia jest oryginalnym rozwiązaniem chronionym 4-ma zgłoszeniami patentowymi (w tym jednym europejskim). Ujemne skutki wynikające z rozwoju sektora gospodarki związanej z dana technologią a) dla społeczeństwa -technologia kluczowa przewiduje zatrudnienie ok. 21 specjalistów technologów. Przewiduje się przeprowadzenie specjalistycznych szkoleń dla pracowników obsługi produkcji. Na podstawie opracowanego Raportu oddziaływania technologii na środowisko, nie przewiduje się ujemnego oddziaływania na komponenty środowiska; b) dla gospodarki nie przewiduje się; c) dla nauki nie przewiduje się. Korzyści z rozwoju wybranych technologii a) dla społeczeństwa produkty technologii są ekologiczne. Wykonane badania toksykologiczne i ekotoksykologiczne produktu (Hydroksyester HE1) potwierdzają brak szkodliwego oddziaływania produktu. Produkt ten ma zastąpić wycofywane z rynku produkty szkodliwe i przyczyni się do ograniczenia emisji do atmosfery gazów Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 207

208 cieplarnianych; b) dla gospodarki produkty są wykorzystywane w wielu dziedzinach chemii gospodarczej i przemysłowej. Zastępują, np. wycofywane z rynku rozpuszczalniki i koalescenty stosowane między innymi w produkcji farb i lakierów. W załoŝeniu produkty mają zastąpić pochodne ftalanowe (uwaŝane za rakotwórcze) w zastosowaniu jako plastyfikatory w produkcji tworzyw sztucznych, klejów i innych; c) dla nauki przewiduje się uruchomienie badań nowych, oryginalnych metod syntezy produktów. Kolejnym kierunkiem będą badania nad nowymi zastosowaniami produktów kondensacji i estryfikacji aldehydu masłowego i izomasłowego. Identyfikacja działań, które naleŝy podjąć w celu rozwoju technologii Dla produktu kluczowego, Hydroksyestru HE1 wykonano juŝ analizę marketingową i studium wykonalności projektu. Podobne działanie naleŝy podjąć dla pozostałych produktów kondensacji i estryfikacji aldehydu masłowego i izomasłowego. Technologia produktu kluczowego Hydroksyestru HE1 jest juŝ opracowana. Obecnie czynione są działania mające na celu zabezpieczenie funduszy koniecznych do wybudowania instalacji. Dla pozostałych technologii konieczne jest dokończenie badań laboratoryjnych, opracowanie dokumentacji wdroŝeniowej, wybudowanie instalacji produkcyjnych (lub przystosowanie instalacji Hydroksyestru HE1 do potrzeb wytwarzania pozostałych produktów). Końcowym działaniem będzie wprowadzenie produktu na rynek. Działania promujące nowe produkty zostały juŝ podjęte. Własności nowych produktów i kierunki ich zastosowania prezentowano na wielu krajowych i zagranicznych konferencja naukowych, z udziałem sektora przemysłowego. Prezentowana technologia wytwarzania produktu kluczowego została wyróŝniona złotym medalem na Międzynarodowej Wystawie Wynalazków IENA 2010 w Norymberdze. Tworzenie sieci współpracy między jednostkami, które podejmą zaplanowane działania Działania związane z opracowaniem technologii i wprowadzenia na rynek ekologicznych rozpuszczalników i plastyfikatorów realizowane są we współpracy członków Konsorcjum Naukowo-Przemysłowego ADVANCE. Koordynatorem Konsorcjum jest Politechnika Opolska, natomiast członkami załoŝycielami są instytucje naukowo-badawcze oraz małe, średnie i duŝe firmy przemysłowe i handlowe Województwa Opolskiego i polski południowej. Instytucje te są bezpośrednia zaangaŝowane w opracowywaniu technologii i pracach aplikacyjnych zastosowania Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 208

209 produktu. Członkowie Konsorcjum ADVANCE bezpośrednio związani z opracowaniem technologii ekologicznych rozpuszczalników powołali w ZAK S.A. Projekt ALDEHYDY. Podmioty (członkowie ADVANCE) realizujące zadania w ramach projekt, to miedzy innymi: a) Politechnika Opolska; b) ZAK S.A. przyszły inwestor, w zakładzie występuje podstawowy surowiec do wytwarzania ekologicznych produktów, przewidywana do adaptacji nieczynna instalacja oraz wyspecjalizowana załoga; c) ICSO Ch. P. w Kędzierzynie-Koźlu; d) ROWIS System; e) Mexeo Kędzierzyn-Koźle; f) inni partnerzy wykonujący specjalistyczne badania, w tym fizykochemiczne i aplikacyjne. Jeden z wariantów przyszłego finansowania inwestycji zakłada utworzenie spółki, w której partnerzy wniosą wkład (część kosztów) natomiast pozostałe koszty moŝna będzie pokryć w ramach np. kredytu technologicznego. Dalszy rozwój spółki i uruchomienie kolejnych produktów moŝe być sfinansowany z funduszy giełdowych, np. po wprowadzeniu spółki na New Connect Ocena stanu technicznego izolacji papierowo-olejowej transformatorów elektroenergetycznych pod kątem występowania wyładowań niezupełnych metodą emisji akustycznej Charakterystyka technologii Metoda akustyczna jest jedną z metod diagnostycznych stosowanych do oceny stanu układów izolacyjnych urządzeń elektroenergetycznych. Na świecie stosowana jest w odniesieniu do róŝnych grup urządzeń elektroenergetycznych wysokiego napięcia, natomiast w Polsce jest stosowana rutynowo do detekcji, pomiarów i lokalizacji wyładowań niezupełnych w transformatorach elektroenergetycznych duŝej mocy. Źródłem informacji o wyładowaniu niezupełnym w metodzie akustycznej są sygnały akustyczne powstające podczas wyładowania. W zaleŝności od miejsca występowania wyładowania niezupełnego i jego energii, powstające sygnały akustyczne mają róŝne parametry takie, jak: Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 209

210 amplituda, widmo częstotliwościowe, czas trwania. Parametry te mogą być charakteryzowane przez róŝne funkcje stochastyczne. Podstawową zaletą metody emisji akustycznej jest fakt, iŝ moŝe być stosowana w bardzo trudnych warunkach eksploatacyjnych urządzeń elektroenergetycznych. Przy uŝyciu tej metody, pomiary moŝna wykonywać bezpośrednio na obiekcie, podczas jego normalnej pracy. NaleŜy zaznaczyć, Ŝe metoda akustyczna ma takŝe ograniczenia, a mianowicie: a) nie moŝe wykrywać wyładowań niezupełnych występujących w głębi uzwojeń, ze względu na duŝe wytłumienie sygnałów akustycznych na drodze do przetwornika pomiarowego. W związku z tym wyniki detekcji wyładowań niezupełnych uzyskiwane metodą akustyczną, winny być analizowane łącznie z wynikami uzyskiwanymi innymi metodami, przede wszystkim z analizy chromatograficznej. Dopiero uwzględnienie wyników uzyskiwanych róŝnymi metodami pomiarowymi zwiększa pewność wniosków o stanie badanej izolacji. Równoczesne zastosowanie metody akustycznej, łącznie z badaniami chromatograficznymi oleju, pozwala na stwierdzenie, czy gazy wykrywane w oleju transformatorowym powstają w wyniku działania wyładowań niezupełnych, czy teŝ w skutek przegrzania izolacji; b) na podstawie zarejestrowanego sygnału akustycznego nie moŝna jednoznacznie określić wielkości wyładowań niezupełnych (intensywności) wewnątrz izolacji. Z uwagi na róŝną propagację fal wewnątrz transformatora, róŝne ich tłumienie oraz niejednoznaczną transformację impulsu elektrycznego na sygnał elektryczny, wielkość wyładowania niezupełnego wewnątrz izolacji moŝna określić jedynie w przybliŝeniu. NaleŜy podkreślić, iŝ tego typu ograniczenia mają równieŝ inne metody pomiaru wyładowań niezupełnych, w tym takŝe metoda elektryczna. Cel główny Problematyka technologii dotyczy zagadnień związanych z doskonaleniem interpretacji wyników pomiarów emisji akustycznej (EA) generowanej przez wyładowania niezupełne (WNZ) w transformatorach elektroenergetycznych uzyskiwanych w dziedzinie czasowoczęstotliwościowej. Prowadzone działania skupiają się w następujących obszarach prac naukowo badawczych: a) wyjaśnienie fizycznych mechanizmów powstawania EA generowanej przez WNZ; Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 210

211 b) matematyczny opis propagacji EA od WNZ w róŝnych dielektrykach; c) dobór i doskonalenie aparatury pomiarowej; d) lokalizacja WNZ metodą EA; e) analiza widma gęstości mocy i widma amplitudowego mierzonych sygnałów EA. W ostatnich latach rozwój metody EA spowodowany był głównie znacznym postępem w dziedzinie elektroniki i cyfrowych metod przetwarzania sygnału. Aktualnie istotnym problemem nie jest wykonanie pomiarów, lecz prawidłowa interpretacja wyników uzyskanych z pomiarów EA generowanej przez WNZ. Dotychczas do oceny wyników pomiarowych wykorzystywano wyniki analizy czasowej oraz częstotliwościowej. Analiza czasowa opierała się w głównej mierze na opisie sygnału EA generowanej przez WNZ na podstawie energii sygnału przenoszonego przez przetwornik pomiarowy. Interpretacja sygnałów EA na podstawie przebiegów czasowych jest coraz rzadziej stosowana ze względu na fakt, iŝ nie dostarcza wielu istotnych informacji o mierzonym sygnale, a w szczególności uzyskiwane wyniki nie mogą być wykorzystane do rozpoznawania form WNZ. Ponadto analiza czasowa jest wraŝliwa na zakłócenia oraz zmianę warunków generacji WNZ. W literaturze szeroko spotykany jest opis częstotliwościowy sygnałów EA generowanej przez WNZ. Liczne publikacje z tego zakresu mają charakter ogólny autorzy nie precyzują warunków pomiarowych, nie charakteryzują zastosowanej aparatury pomiarowej oraz układów do generacji WNZ i nie definiują zaleŝności matematycznych wykorzystywanych do przeprowadzenia analizy w dziedzinie częstotliwości. Analiza w dziedzinie częstotliwości skupia się zazwyczaj wokół widma gęstości mocy i widma amplitudowego oraz deskryptorów opisujących sygnał w dziedzinie częstotliwości. PowaŜnym ograniczeniem w stosowaniu analizy częstotliwościowej sygnałów EA jest całkowita utrata informacji o czasie analizowanego sygnału. Zarówno analiza czasowa, jak i częstotliwościowa nie niosą więc pełnych informacji o mierzonym sygnale. Sygnały EA generowanej przez WNZ charakteryzują się szerokim widmem częstotliwościowym zaleŝnym od typu wyładowania, a ponadto cechuje je duŝa dynamika zmian w dziedzinie czasu (przebiegi szybkozmienne). W ostatnich latach zaproponowano łączną analizę w dziedzinie czasowo-częstotliwościowej JTFT (ang. Joint Time-Frequency Analysis). Analiza czasowoczęstotliwościowa jest uŝytecznym i poŝądanym narzędziem do badania sygnałów niestacjonarnych, których parametry ulegają zmianom w czasie przez co wykorzystywana jest obecnie w metodzie elektrycznej pomiaru izolacji i moŝe być zastosowana do oceny sygnałów EA generowanej przez WNZ. Przedstawienie zmierzonych sygnałów EA na płaszczyźnie czasowo- Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 211

212 częstotliwościowej pozwala nie tylko na analizę widma wynikającą ze zmian czasowych, ale równieŝ moŝe stanowić pomocne narzędzie słuŝące do określenia rodzaju i wielkości zakłóceń im towarzyszących. Ponadto zastosowanie analizy czasowo-częstotliwościowej ogranicza w duŝej mierze efekt rozmycia widm jaki związany jest z zastosowaniu szybkiej transformaty Fouriera (ang. Fast Fourier Transform) bez okien analizujących, który spowodowany jest zjawiskiem nakładania się ich fragmentów. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek WdroŜenie technologii przyczyni się do wzrostu konkurencyjności firm świadczących usługi diagnostyczne dla energetyki zawodowej poprzez wprowadzenie nowej bezinwazyjnej i nieniszczącej metody diagnostycznej PPZ, jak równieŝ pozwoli na wzrost konkurencyjności przedsiębiorstw reprezentujących system wytwórczy, przesyłowy i dystrybucyjno-rozdzielczy polskiego systemu elektroenergetycznego poprzez zwiększenie niezawodności pracy transformatorów duŝej mocy. Dodatkowe informacje uzyskane dzięki omawianej technologii diagnostycznej pozwolą na pełniejszą ocenę stanu izolacji transformatora, co z kolei umoŝliwi podejmowanie właściwych decyzji (np. dotyczących wycofania jednostki z eksploatacji, sporządzania planu remontów, oceny parametrów niezawodnościowych systemu elektroenergetycznego). Znaczenie technologii Wymiernym rezultatem wdroŝenia technologii będzie uściślenie parametrów diagnostycznych w dziedzinie czasowo-częstotliwościowej, co przyczyni się do zwiększenia skuteczności uŝycia metody EA w diagnostyce izolacji transformatorów elektroenergetycznych. Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii a) Polskie Sieci Elektroenergetyczne Operator S.A.; b) Energia Pro; Vattenfall; c) Energo-Complex Sp. z o o; d) ZUT ENERGOAUDYT; e) Elektrownia Łaziska Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 212

213 Mapa drogowa technologii Ocena stanu technicznego izolacji papierowo-olejowej transformatorów elektroenergetycznych Wskazaniezainteresowania technologią i know how Szkolenie kadry technicznej i wykonawców nowej technologii wytwarzania diagnostyki oraz monitoringu transformatorów energetycznych i przekształtnikowych Promocja produktów na szeroką skalę Ocena efektywnośći ekonomicznej i doskonalenie produktów Wejście produktów na rynek krajowy Wejście produktów na rynek europejski Wejście produktów na rynek światowy Współpraca sektora przemysłu przy komercjalizacji Kształcenie kadr wykorzystujących technologię Przeprowadzanie testów labolatoryjnych wprowadzenia technologii na rynek i wprowadzenie technologii do uŝytku Nawiązanie współpracy interdyscyplinarnej Opracowanie i prowadzenie badań naukowych w zakresie rozwoju technologii Wpisanie wsparcia dla rozwoju technologii w dokumentach strategicznych województwa Tworzenie norm prawnych i ustaw w zakresie wspierania i dotowania technologii przyczyniających się do poprawy jakości środowiska Finansowe wsparcie dla uczelni (stypendia, granty) Wsparcie działańadministracyjnych, infrastrukturalnych oraz proceduralnych Budowanie modelu współpracy sfery nauki, administracji regionalnej oraz biznesu ROK Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 213

214 Scenariusz gotowości wdroŝeniowej technologii Rodzaj technologii 1. Technologia produkcji i metodyka wdraŝania energooszczędnych maszyn specjalnych w układach napędowych. 2. Technologia wytwarzania, diagnostyki i monitoringu transformatorów energetycznych i przekształtnikowych. Wspomagające 1. Projekt i wykonanie układu sterowania i zasilania dla silników liniowych. 2. Projektowanie oparte o nowoczesne obliczenia polowe. 3. Wytwarzanie taśmy amorficznej w zakresie szerokości cm. Produkt Kluczowe Silnik liniowy z magnesami trwałymi o małym skoku przeznaczony do generowania Ŝądanych wymuszeń siły (badanie zmęczeniowe próbek materiałowych). Silnik liniowy o duŝym skoku i duŝej precyzji pozycjonowania. Energooszczędne silniki indukcyjne duŝej mocy. ŁoŜyska magnetyczne. Przełączalne silniki reluktancyjne. Energooszczędny modułowy transformator o rdzeniu amorficznym małej i średniej mocy (do kilkuset kva). Zmodyfikowany nanotechnologicznie olej transformatorowy. System do diagnostyki stanu technicznego transformatorów energetycznych. Układ monitorujący stan techniczny podobciąŝeniowych przełączników zaczepów. Układ przekształtnikowy słuŝący do zasilania i sterowania siłowników o ruchu liniowym. Typoszereg silników i siłowników o ruchu liniowym przeznaczonych do róŝnych zastosowań. Typoszereg transformatorów o rdzeniu z materiału amorficznego. Czas trwania Od (rok) Do (rok) Taśma amorficzna o Ŝądanych parametrach. Obecnie są wytwarzane w kraju taśmy o mniejszej szerokości Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Scenariusz wejścia produktu na rynek Rodzaj rynku Produkt Rynek Krajowy Czas trwania Od (rok) Do (rok) 1. Brak firm produkujących silniki liniowe i łoŝyska Na Politechnice Opolskiej zakończyły się wstępne badania, które doprowadziły do powstania Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 214

215 Rodzaj rynku Produkt Czas trwania Od (rok) Do (rok) magnetyczne. prototypów silników liniowych i łoŝysk magnetycznych. MoŜliwe jest ich wdroŝenie do produkcji w oparciu o istniejące na rynku lokalnym (województwo opolskie) zakłady przemysłowe. 2. Brak firm produkujących energetyczne transformatory amorficzne modułowej. budowy 3. Są w Polsce firmy produkujące silniki indukcyjne. 4. Na rynku obecni są producenci transformatorów energetycznych z dzeniam z blachy elektrotechnicznej. 1. W Europie jest zaledwie kilka firm produkujących silniki o ruchu liniowym oraz kilka zajmujących się produkcją magnetycznych. łoŝysk 2. Europejscy producenci transformatorów amorficznych wytwarzają transformatory amorficzne małej mocy. W ramach prac badawczych prowadzonych na Politechnice Opolskiej powstało kilka prototypów amorficznych transformatorów energetycznych budowy modułowej. Niektóre zakłady województwa opolskiego i śląskiego wyraŝają zainteresowanie poszerzeniem oferty o wymienione produkty. Transformatory energetyczne produkuje w Polsce kilka firm. Są to konstrukcje oparte o klasyczne blachy elektrotechniczne. Charakteryzują się one znacznie większymi stratami w rdzeniu w porównaniu z proponowanymi w niniejszej technologii. Ponadto, w transformatorach szeroko stosowane są oleje. Zastosowanie olejów według wspomnianej technologii, pozwoli na przedłuŝenie ich Ŝywotności, co wiąŝe się z mniejszym wpływem negatywnym na środowisko i oszczędnościami ekonomicznymi. Rynek Unii Europejskiej Konstrukcje silników liniowych i łoŝysk magnetycznych opracowane i stale udoskonalane na Politechnice Opolskiej róŝnią się od produkowanych na terenie Unii Europejskiej. Niektóre z firm europejskich mogłyby być zainteresowane wdroŝeniem opracowywanych technologii do produkcji. W Europie istnieją jedynie prototypy transformatorów amorficznych o zaplatanych rdzeniach o konstrukcji 3- lub 5-kolumnowej. Ich produkcja charakteryzuje się trudnością w automatyzacji. Natomiast rdzenie amorficzne Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 215

216 Rodzaj rynku Produkt przecinane są niewielkich wymiarów. Proponowane w ramach technologii konstrukcje transformatorów mogą stanowić konkurencję zarówno dla transformatorów amorficznych zaplatanych, jak i przecinanych. Czas trwania Od (rok) Do (rok) 3. W Europie wdraŝane są napędy z silnikami energooszczędnymi. 4. RównieŜ w Europie dominuje produkcja transformatorów energetycznych z rdzeniami z blachy elektrotechnicznej. 1. Na świecie silniki liniowe i łoŝyska magnetyczne produkuje się głównie w Stanach Zjednoczonych oraz w niektórych krajach Azji. 2. Na świecie jest kilku producentów transformatorów amorficznych energetycznych. Znajdują się oni w Indiach, Stanach Zjednoczonych i Izraelu. Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Transformatory energetyczne, zarówno olejowe, jak i suche z blachy elektrotechnicznej są szeroko produkowane w Europie. Proponowane produkty mogą stanowić konkurencję na rynku europejskim. Dodatkowo, proponowane technologie mogłyby usprawnić produkcję i zwiększyć niezawodność istniejących konstrukcji. Rynek Świat Proponowane konstrukcje silników liniowych i łoŝysk magnetycznych stanowiłyby konkurencję dla istniejących produktów lub uzupełnienie oferty tego typu konstrukcji na rynku światowym. Podobnie jak w Europie, tego typu konstrukcje transformatorów stanowiłyby konkurencję do obecnie produkowanych transformatorów. W transformatorach amorficznych olejowych korzystnie byłoby zastosować nowoczesne oleje, wytworzone na bazie proponowanej technologii Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 216

217 Scenariusz zainteresowania sfery biznesu technologią Biznes Produkt Dla kraju Czas trwania Od (rok) Do (rok) 1. Firmy produkujące maszyny elektryczne. 2. Operator sieci energetycznej. 1. Firmy produkujące maszyny elektryczne. 2. Operator sieci energetycznej. Silniki liniowe. ŁoŜyska magnetyczne. Energooszczędne silniki indukcyjne. Energooszczędne transformatory rozdzielcze. Dla Europy Silniki liniowe. ŁoŜyska magnetyczne. Energooszczędne silniki indukcyjne. Energooszczędne transformatory rozdzielcze Producenci precyzyjnych obrabiarek mechanicznych. Silniki liniowe. ŁoŜyska magnetyczne Firmy produkujące maszyny elektryczne. 2. Operator sieci energetycznej. Dla Świata Silniki liniowe. ŁoŜyska magnetyczne. Energooszczędne silniki indukcyjne. Energooszczędne transformatory rozdzielcze Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 217

218 Analiza powiązań Powiązanie technologii ze środowiskiem Rodzaj środowiska Istniejący PRODUKT/TECHNOLOGIA Planowany MoŜliwy (planowane) Razem Środowisko Technologiczne Prawne Ekonomiczne Kulturowe Demograficzne Rynek Polska Europa Świat Klient Hurtowy Wielki detaliczny sprzedawca Konkurencja Razem Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Identyfikacja kluczowych technologii w przyszłości Istotnym jest wymóg prowadzenia badań dotyczących parametrów mechanicznych nowoczesnych materiałów konstrukcyjnych, szczególnie materiałów kompozytowych, gdyŝ będzie to miało bezpośredni wpływ na zapotrzebowanie na nowoczesne stanowiska do badań Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 218

219 zmęczeniowych próbek materiałowych. W stanowiskach tych będą stosowane siłowniki elektromagnetyczne. Z uwagi na fakt, iŝ na rynku krajowym brakuje producentów elektromagnetycznych silników liniowych, a obecne obserwacje wskazują na wzrost zainteresowania tego typu konstrukcjami, wskazanym wydaje się być wykorzytsanie tej niszy rynkowej. W Opolu działają firmy oraz instytucje dysponujące odpowiednim potencjałem produkcyjnym, pozwalającym na wprowadzenie wymienionej technologii na rynek oraz odpowiednio wyposaŝonymi laboratoriami, pozwalającymi na badanie i ulepszanie konstrukcji silników liniowych. Zatrudniona kadra charakteryzuje się wysokim poziomem merytorycznym, pozwalającym podjąć działania związane z tego typu badaniami. Co więcej konieczność ochrony środowiska, obniŝenia energochłonności przy przetwarzaniu energii elektrycznej w sieci pomiędzy wytwórcą a odbiorcami będzie skutkowało zwiększonym zapotrzebowaniem na energooszczędne transformatory energetyczne. PodwyŜszenie poziomu jakości energii elektrycznej i niezawodności jej dostaw będzie determinowało wzrost zapotrzebowania na nowoczesne metody diagnostyki on-line transformatorów i przełączników podobciąŝeniowych. W związku z tym pojawi się konieczność badania i opracowywania nowych olejów transformatorowych. W systemach napędowych istnieje konieczność zwiększenia ich sprawności, co osiąga się m.in. poprzez zastosowanie nowoczesnych, energooszczędnych silników indukcyjnych. Potrzebne jest w tym celu stworzenie metodyki unowocześniania istniejących napędów. Ujemne skutki wynikające z rozwoju sektora gospodarki związanej z dana technologią a) dla społeczeństwa brak; b) dla gospodarki brak; c) dla nauki brak. Korzyści z rozwoju wybranych technologii a) dla społeczeństwa zmniejszenie bezrobocia poprzez stworzenie nowych miejsc pracy w dziedzinach wykorzystujących zaawansowane technologie (zwłaszcza w przemyśle maszynowym i badawczo-rozwojowym). Dodatkowo, wdrozenie omawianej technologii pozwoli na tańsze i szybsze badania materiałów, które mogą znaleźć szerokie Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 219

220 zastosowanie w róŝnego typu produktach. Ponadto wpłynie to na zmniejszenie zuŝycia energochłonności systemu energetycznego oraz zwiększenie bezpieczeństwa pracy; b) dla gospodarki produkcja i sprzedaŝ silników liniowych, łoŝysk magnetycznych oraz transformatorów amorficznych budowy modułowej będzie skutkowała napływem kapitału, a więc rozwojem gospodarczym województwa, a w konsekwencji kraju i Europy. Zastosowania silników o ruchu liniowym będzie dodatkowo wpłynie na obniŝkę kosztów badań zmęczeniowych materiałów, a takŝe zwiększenie niezawodności działania istniejących konstrukcji maszyn i urządzeń. PodwyŜszenie niezawodności systemu energetycznego ma duŝe znaczenie dla całej gospodarki, ze względu na znaczne straty związane z przerwami w dostawach energii elektrycznej. Wprowadzenie nowoczesnych konstrukcji transformatorów oraz metod diagnostyki wybranych elementów sieci energetycznej będzie zwiększało niezawodność dostaw energii. DuŜe znaczenie dla gospodarki ma takŝe unowocześnienie napędów elektrycznych podwyŝszenie ich sprawności skutkuje mniejszym zuŝyciem energii i w konsekwencji mniejszym obciąŝeniem środowiska naturalnego; c) dla nauki prowadzone badania pozwolą na stworzenie nowoczesnych laboratoriów przeznaczonych do badania róŝnego typu konstrukcji maszyn elektrycznych. Nabyte doświadczenia będą mogły być wykorzystane w procesie dydaktycznym, co pozwoli na kształcenie wysokiej klasy specjalistów. ZbliŜenie pomiędzy przemysłem i nauką będzie korzystne dla obu stron. Stopniowe wdraŝanie proponowanych technologii pozwoli na ich udoskonalenie, a w konsekwencji rozwój uczelni (w tym procesu dydaktycznego). Identyfikacja działań, które naleŝy podjąć w celu rozwoju technologii a) przygotowanie kadry odpowiednio przeszkolonych specjalistów, którzy będą w stanie rozwijać i doskonalić technologię wiąŝe się to ze wzrostem nakładów finansowych na szkolnictwo wyŝsze o charakterze technicznym, szczególnie Politechniki; b) nawiązanie ściślejszej współpracy z zakładami precyzyjnej obróbki mechanicznej oraz z fabrykami produkującymi urządzenia i maszyny o zbliŝonych zastosowaniach (fabryki takie miałyby techniczne moŝliwości wytwarzania proponowanych silników liniowych, łoŝysk magnetycznych, transformatorów amorficznych, energooszczędnych napędów); Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 220

221 c) tworzenie interdyscyplinarnych kierunków kształcenia nowych kadr oraz zespołów naukowo-badawczych. Tworzenie sieci współpracy między jednostkami, które podejmą zaplanowane działania Cykliczne seminaria (np. raz w roku), na których byłyby obecne wszystkie podmioty zainteresowane wdraŝaniem nowych technologii (uczelnie wyŝsze, instytuty naukowe i jednostki badawczo-rozwojowe, inkubatory technologiczne, producenci, przedstawiciele sektora biznesowu, władz lokalnych). Scenariusz rozwoju technologii Pierwszy etap obejmuje tworzenie prototypów produktów, które byłyby sfinansowane w ramach rozwoju niniejszej technologii.. Etap ten będzie zakończony w okresie najbliŝszych 2-3 lat. Drugi etap obejmuje dalsze doskonalenie technologii we współpracy z przemysłem, pod kątem wdroŝenia do produkcji. Jednocześnie będzie prowadzony rekonesans rynku potencjalnych producentów i odbiorców produktów oferowanych w ramach w/w technologii. Etap ten będzie realizowany po roku W dalszej kolejności planowane jest wdroŝenie technologii w przemyśle oraz jej ciągły rozwój poprzez szukanie nowych zastosowań. Równocześnie prowadzona będzie promocja produktów w ramach targów, konferencji i spotkań biznesowych. Realizacja tego etapu nastąpi nie wcześniej niŝ po roku W przypadku powodzenia w/w etapów moŝliwa będzie ekspansja na rynki europejskie ze względu na ograniczoną konkurencję. Równolegle prowadzone będą badania nad wpływem technologii na środowisko oraz jej niezawodnością. Efektem tych prac będzie dalsze doskonalenie produktów oferowanych w ramach technologii. Końcowym etapem wdraŝania technologii byłoby powstanie szeregu podmiotów gospodarczych na terenie kraju i Europy, które byłyby w stanie konkurować na rynku ogólnoświatowym. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 221

222 2.3.4 Technologia testowania i diagnostyki układu napędowego podczas jazdy w warunkach drogowych Charakterystyka technologii W skład technologii wchodzą: a) udoskonalony pomiar przyspieszenia wzdłuŝnego samochodu; b) ulepszone algorytmy przetwarzania danych pomiarowych pozwalające na znaczne zwiększenie dokładności mierzonych wielkości i określanych charakterystyk układu napędowego, a szczególności sposób odfiltrowywania zakłóceń pochodzących od nawierzchni drogi (nierówności, wyrwy, falistość), kompensacji szkodliwych dla pomiarów ruchów nadwozia, sposób i wytyczne dla konstrukcji urządzenia pomiarowego w zaleŝności od wersji i przeznaczenia (uzyskano patent w 2010), sposób implementacji algorytmów diagnostycznych oraz metody optymalizacji urządzenia ze względu na jego konstrukcję i cechy eksploatacyjne. Cel główny Opracowanie i wprowadzenie modułowego urządzenia do testowania i diagnostyki układu napędowego. Urządzenie, w zaleŝności od wersji przeznaczone jest dla uŝytkowników prywatnych, warsztatów samochodowych, pojazdów tzw. flotowych i samochodów cięŝarowych. Podstawowymi cechami urządzenia zbudowanego w oparciu o technologię PAAF jest prostota obsługi, ergonomiczność, zwarta konstrukcja, odporność na warunki eksploatacji, mała waga i przenośność (poza wersjami do zamocowania na stałe). Cele szczegółowe a) zbudowanie przenośnej wersji urządzenia do testowania pojazdów osobowych i dostosowanie go do potrzeb uŝytkowników prywatnych (2012 rok); b) zbudowanie prototypu przenośnego i uniwersalnego urządzenia diagnostycznego (2013 rok); c) zbudowanie wersji PAAF do zamocowania na stałe w pojeździe i przeznaczonego do ciągłego monitorowania stanu technicznego układu napędowego pojazdów d 3,5 DMC (2014 rok); d) zbudowanie wersji PAAF do zamocowania na stałe w pojeździe i przeznaczonego do Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 222

223 ciągłego monitorowania stanu technicznego układu napędowego pojazdów cięŝarowych (2015 rok); e) opracowanie urządzenia do diagnostyki układu napędowego w takcie normalnej eksploatacji (2016 rok). Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek / Produkty Efekty bezpośrednie: a) budowa napędowego pojazdu podczas ruchu; b) zwiększenie niezawodności pojazdów (głównie cięŝarowych i operujących w tzw. flotach); c) zmniejszenie emisji substancji szkodliwych w wyniku wczesnego wykrycia usterki układu napędowego; d) polepszenie jakości usług oferowanych przez warsztaty samochodowe. Jako efekty pośrednie przewiduje się: a) rozwój firm (elektronicznych, informatycznych i mechanicznych) głównie w województwie opolskim, w ramach współpracy w dziedzinach optymalizacji i ulepszania układów elektronicznych i oprogramowania oraz ulepszania obudów urządzenia; b) transfer technologii do przedsiębiorstw poprzez udzielanie licencji i sprzedaŝ patentów; c) utworzenie nowych miejsc pracy lub zwiększenie oferty handlowej przedsiębiorstw współpracujących w ramach projektu. Efektem wdroŝenia technologii PAAF (dokonano zastrzeŝenia nazwy i znaku towarowego w 2009 roku) będzie wprowadzenie na rynek szeregu urządzeń w wersjach przeznaczonych dla uŝytkowników prywatnych, firm tuningowych i tunerów (PAAF II Dyo), warsztatów samochodowych (PAAF II Tester ), pojazdów flotowych do 3,5t DMC (PAAF II Fleet), dla pojazdów cięŝarowych (PAAF II Truck) oraz w wersji uniwersalnej do zamocowania na stałe w pojeździe (PAAF II Fixed). Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii a) z branŝy elektronicznej (n. p. APE); b) z branŝy informatycznej; c) z branŝy mechanicznej. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 223

224 Mapa drogowa technologii Technologia testowania i diagnostyki układu napędowego podczas jazdy w warunkach drogowych Wskazanie zainteresowania technologią i know how Interdyscyplinarna współpraca w opracowaniu, wdroŝeniu i rozwoju technologii Przygotowanie i realizacja projektów wprowadzenia na rynek produktów oraz budowa sieci dystrybucji Przeprowadzenie kampanii informacyjnej, sprzedaŝ urządzeń, usług, serwis i obsługa Produkt na rynku krajowym Współpraca z sektorem biznesu w komercjalizacji Kształcenie kadr wykorzystujących technologię Opracowanie i wdroŝenie technologii testowania i diagnostyki układu napędowego w warunkach naturalnych Nawiązanie inetrdyscyplinarnej współpracy Przygotowanie oferty badań naukowych Promocjawyników badań i nowych produktów Restrykcyjny system prawny związany z bezpieczeństwem ruchu drogowego Ukierunkowanie funduszy strukturalnych zgodnie z wynikami projektu Wsparcie działańadministracyjnych, logistycznych oraz proceduralnych Budowanie modelu współpracy sfery nauki orazbiznesu ROK Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 224

225 Scenariusz gotowości wdroŝenia technologii Rodzaj technologii Produkt Kluczowe Czas trwania Od (rok) Do (rok) 1. Układy napędowe w pojazdach drogowych o zmniejszonej bezwładności 2. Hybrydowy układ napędowy z elektrycznie sterowaną planetarną przekładnią 3. Technologia układów zasilania dla silników OFF-Road 4. Technologia testowania i diagnostyki układu napędowego podczas jazdy w warunkach drogowych Zasobnikowe doładowanie silnika spręŝonym powietrzem (skład zasobnik o ciśnieniu do 20 MPa, spręŝarka o wysokim ciśnieniu, nowy sterownik ECU układu napędowego) pozwala na: polepszenie własności trakcyjnych i bezpieczeństwa podróŝowania; odzysk energii i poprawa sprawności; komfortu jazdy. Nowy innowacyjny hybrydowy układ napędowy (silnik spalinowy, silnik elektryczny, przekładnia, nowy sterownik ECU, akumulatory) pozwala na: zmniejszenie emisji substancji szkodliwych; zmniejszenie zuŝycia paliwa; polepszenie właściwości trakcyjnych; odzysk energii i poprawa sprawności. Nowy koncepcja układu zasilania silnika o zapłonie samoczynnym dla silników OFF-Road (pojazdy rolnicze, maszyny budowlane itp.) pozwala na: zmniejszenie emisji substancji szkodliwych; zmniejszenie zuŝycia paliwa; wzrost niezawodności. Nowy sposób oraz nowoczesny uniwersalny diagnoskop do testowania wszystkich rodzajów układów napędowych, pozwala na: szybką diagnostykę układu napędowego; estymację parametrów układu Przepływomierz do pomiaru strumieni w kanałach zamkniętych Wspomagające 1. Technologia regeneracji Sposób regeneracji nowoczesnych układów Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 225

226 Rodzaj technologii indywidualnego zespołu wtryskowego silnika ZS Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Produkt wtryskowych silników o zapłonie samoczynnym Czas trwania Od (rok) Do (rok) Scenariusz wejścia produktu na rynek Rodzaj rynku Produkt Czas trwania Od (rok) Do (rok) Rynek krajowy 1. Układy napędowe Politechnika Opolska układ prototypowy, uzyskana w pojazdach drogowych ochrona patentowa. o zmniejszonej bezwładności. 2. Hybrydowy układ Politechnika Opolska układa prototypowy. napędowy z elektrycznie Technologia hybrydowych układów napędowych znana sterowaną przekładnią w kraju ale o innej budowie. planetarną Technologia układów Proponowanego rozwiązania brak. zasilania dla silników Silniki Off-Raod istnieją w Polsce ale posiadają inne OFF-Road. układy zasilania 4. Technologia testowania Politechnika Opolska układ prototypowy, uzyskana i diagnostyki układu ochrona patentowa. napędowego podczas jazdy w warunkach drogowych. 5. Przepływomierz do pomiaru strumieni w kanałach zamkniętych Rynek Unii Europejskiej 1. Układy napędowe Brak. w pojazdach drogowych o zmniejszonej bezwładności 2. Hybrydowy układ Koncerny motoryzacyjne, ale o innej budowie napędowy z elektrycznie i sposobie działania. sterowaną przekładnią planetarną 3. Technologia układów Koncern Zetor w Czechach, Bosch w Niemczech, Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 226

227 zasilania dla silników OFF-Road 4. Technologia testowania i diagnostyki układu napędowego podczas jazdy w warunkach drogowych Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Deutz w Niemczech pracuje nad tym rozwiązaniem. Szwecja ale w oparciu o inny sposób pomiaru. Scenariusz zainteresowania sfery biznesu technologią Biznes Produkt Dla kraju Czas trwania Od (rok) Do (rok) 1. Układy napędowe w pojazdach drogowych o zmniejszonej bezwładności. 2. Hybrydowy układ napędowy z elektrycznie sterowaną przekładnią planetarną. 3. Technologia układów zasilania dla silników OFF-Road. 4. Technologia testowania i diagnostyki układu napędowego podczas jazdy w warunkach drogowych. Brak. Brak. Brak. Brak. Dla Europy 1. Układy napędowe w pojazdach drogowych o zmniejszonej bezwładności. Brak. 2. Hybrydowy układ Koncerny motoryzacyjne, ale o innej budowie Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 227

228 Biznes Produkt Czas trwania Od (rok) Do (rok) napędowy z elektrycznie sterowaną przekładnią planetarną. 3. Technologia układów zasilania dla silników OFF-Road. i sposobie działania. Koncern Zetor w Czechach, Bosch w Niemczech, Deutz w Niemczech pracuje nad tym rozwiązaniem Technologia testowania i diagnostyki układu napędowego podczas jazdy w warunkach drogowych. 1. Hybrydowy układ napędowy z elektrycznie sterowaną przekładnią planetarną 2. Technologia układów zasilania dla silników OFF-Road 3. Technologia testowania i diagnostyki układu napędowego podczas jazdy w warunkach drogowych Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Szwecja ale w oparciu o inny sposób pomiaru. Dla Świata Koncerny motoryzacyjne głównie japońskie (Toyota), ale o innej budowie i sposobie działania. John Deer w USA. G-tech w USA, ale w oparciu o inny sposób pomiaru Analiza powiązań Powiązanie technologii ze środowiskiem Rodzaj środowiska PRODUKT/TECHNOLOGIA Istniejący Planowany MoŜliwy Razem Środowisko Technologiczne Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 228

229 Rodzaj środowiska Prawne 0 Ekonomiczne skutki istnienia sektora motoryzacyjnego Kulturowe styl Ŝycia, ochrona środowiska Demograficzne mobilność PRODUKT/TECHNOLOGIA Istniejący Planowany MoŜliwy Razem -2 (normy unijne emisji spalin) Rynek Rynek Polska (słaby technologii) poziom Europa Świat (Japonia, USA) Klient Producent nowoczesnego układu Producent układu testującego Odbiorca indywidualny Razem Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Identyfikacja kluczowych technologii w przyszłości a) wzrost świadomości ochrony środowiska narzucone równieŝ przez ogólnoświatowe normy dotyczące regulacji rynku motoryzacyjnego zarówno dla producentów, jak Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 229

230 i związanych z homologacją pojedynczego pojazdu; b) stale rosnący popyt na zaawansowane technologiczne pojazdy; c) zapotrzebowanie, ze strony warsztatów obsługujących pojazdy, w zakresie uniwersalnego urządzenia diagnozującego układ napędowy; d) utrzymanie miejsc pracy w zakładach motoryzacyjnych. Ujemne skutki wynikające rozwoju sektora gospodarki związanej z dana technologią a) dla społeczeństwa: wysokie normy emisji spalin oraz zaawansowany poziom technologiczny rozwiązań, wymagający w produkcji wykształconych kadr; b) dla gospodarki: większa ekspansja na rynkach; c) dla nauki: rozwój dyscyplin podstawowych, poszukiwanie nowych obszarów umoŝliwiających doskonalenie zgłoszonej technologii. Korzyści z rozwoju wybranych technologii a) dla społeczeństwa: pojazdy bardziej komfortowe, ekologiczne, o zmniejszonej zapotrzebowaniu na zuŝycie paliwa oraz moŝliwość indywidualnego testowania układu napędowego przez kierowcę globalnie poprawi to bezpieczeństwo oraz obniŝy koszty eksploatacji pojazdów (spadek zuŝycia paliwa); b) dla gospodarki: utrzymanie zatrudnienia oraz rozwój nowych firm w zakresie dostarczania komponentów dla nowej technologii, wyŝszy poziom zysków firm; c) dla nauki: poszukiwanie działań mających na celu podwyŝszenie poziomu technologii. Identyfikacja działań, które naleŝy podjąć w celu rozwoju technologii a) pozyskanie zainteresowania zgłoszoną technologią firm motoryzacyjnych poprzez promocję (np. międzynarodowe wystawy i tragii motoryzacyjne, biuletyny o woewództwie opolskim); b) rozwój wspólnego dla firm, jak i pracowników naukowych zaplecza badawczego. Tworzenie sieci współpracy między jednostkami, które podejmą zaplanowane działania Zgłoszona technologia jest interdyscyplinarna. Wymaga współpracy środowisk z branŝy: a) elektronicznej (np. APE Auto Power Electronic Opole); Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 230

231 b) informatycznej (np. ZETO Opole, APE, PO); c) mechanicznej i konstrukcyjnej (np. mechanika precyzyjna); d) motoryzacyjnej brak duŝych podmiotów w województwie opolskim; e) akumulatorów brak na Opolszczyźnie. Scenariusz rozwoju technologii Mimo, iŝ układy napędowe są ciągle rozwijane, to przy obecnym stanie techniki istniej nowe technologie dające społeczeństwu nową jakość tj. układy napędowe o obniŝonej emisji substancji szkodliwych i zmniejszonym zuŝyciu paliwa. Rozwój ten został wymuszony głównie przez normy emisji spalin dla pojazdów. Stąd w ramach zgłoszonej technologii zostały juŝ wykonane na Politechnice Opolskiej w Katedrze Pojazdów Drogowych i Rolniczych układy prototypowe, które są chronione odpowiednimi zgłoszeniami patentowymi oraz przyznanymi patentami w roku W województwie opolskim istnieje potencjał technologiczny i naukowy umoŝliwiający wdroŝenie do produkcji zgłoszonej technologii w całości lub części do roku W tym okresie Unia Europejska wprowadzi nowe normy emisji spalin na rynku będzie istniało zapotrzebowanie na tego typu technologie, umoŝliwiające obniŝenie emisji substancji przy zachowaniu dobrych wskaźników układu napędowego. Z tego punktu widzenia proponowane uniwersalne urządzenie do diagnozowania układów napędowych jest szczególnie cenne, gdyŝ daje moŝliwość oceny układu napędowego nawet najbardziej skomplikowanego. Kolejne normy będące nowymi kryteriami dla zgłaszanej technologii nie są jeszcze dokładnie określone ale przewiduje się, iŝ będzie to perspektywa kolejnych 6 lat (po roku 2014). Przedmiotem technologii jest zainteresowany przemysł motoryzacyjny, jednak istniej potrzeba silnej promocji technologii na wystawach i targach, przy czym jej wprowadzenie wymaga jeszcze badań prototypowych w oparciu badania interdyscyplinarnego zaplecza naukowo-badawczego uczelni oraz firm, który aktualnie nie funkcjonuje w województwie opolskim (w całościowym ujęciu). Pewne badania z dziedziny mechanicznej, elektrycznej, informatycznej, motoryzacyjnej są do wykonania na miejscu w okresie dwuletnim, jednak badania homologacyjne wymagają certyfikowanych ośrodków krajowych i są do wykonania w ciągu roku. Rozwój technologii moŝe być szansą na rozwój zaplecza naukowego-badawczego Opolszczyzny oraz umoŝliwi wzrost konkurencyjności firm oraz zatrudnienia (w tym zwłaszcza wysoko Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 231

232 wykwalifikowanej kadry). Opracowana technologia, moŝe być równieŝ źródłem sprzedaŝy licencji w najbliŝszych latach, choć na tym rynku istnieje bardzo silna konkurencja. Dla społeczeństwa ma ona kluczowe znaczenie, gdyŝ kaŝdy pojazd jest wyposaŝony w układ napędowy wprowadzenie nowych układów zmniejszy emisję przez co wpłynie na ochronę środowiska czy teŝ powszechne wykorzystanie alternatywnych źródeł energii oraz wpłynie na bezpieczeństwo podróŝowania. Efekt finalny wdraŝania technologii przewidziano na koniec roku 2014 przewiduje się jej dalszą modernizację w celu spełnienia nowych norm emisji spalin w kolejnych latach Układy prognozowania zmian i oceny jakości produktów rolno-spoŝywczych Charakterystyka technologii Stanowisko do komputerowej akwizycji obrazu zaopatrzone w aparat cyfrowy i kamerę cyfrową współpracujące z komputerem, który posiada odpowiednie oprogramowanie słuŝące do przetwarzania i analizowania obrazu. Za pomocą komputerowej analizy obrazu określona zostaje jakość produktów rolno-spoŝywczych opartych na wyznaczaniu cech badanego materiału (produktu) poprzez: a) barwę; b) stopień uszkodzenia; c) stopień poraŝenia przez drobnoustroje; d) stopień zanieczyszczenia mieszanin ziarnistych; e) rozpoznawanie gatunków nasion; f) stopień uzyskania mieszaniny jednorodnej. Aplikacja komputerowa oparta jest na rozpoznawaniu barw badanego produktu, które odpowiadają za zmiany sensoryczne. Do rozpoznawania barw wykorzystywany jest model RGB. Model ten został oparty na własnościach odbiorczych oka oraz na zasadzie zmieszania w ustalonych proporcjach trzech wybranych wiązek światła i odpowiednio dobranej szerokości widma. Inna aplikacja komputerowa słuŝy do śledzenia obiektów ruchomych występujących powszechnie w rolnictwie. Technologia pozwala na śledzenie tych obiektów i określenie trajektorii ruchów szkodników, a tym samym sposobu poruszania się i powodowania uszkodzeń biomasy roślin uprawnych. Śledzenie obiektów ruchomych moŝe odbywać się poprzez Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 232

233 wykonywanie zdjęć poklatkowych w określonym czasie i z określona częstotliwością. Prowadzone są badania z zakresu analizy procesu mieszania oraz oceny i doboru mieszalników oraz analiza jednorodności mieszanin sypkich i ziarnistych i optymalizacja pracy urządzeń mieszających. Pozwala to na określenie optymalnych warunków pracy mieszalników oraz czasu potrzebnego do uzyskania mieszanin jednorodnych. Ocena jakości mieszanin prowadzona jest przy wykorzystaniu innowacyjnej metody opartej o komputerową analizę obrazu lub w oparciu o rozkład Microtracera TM. Pierwsza metoda opiera się o metodę cyfrowego rozpoznawania obiektów co pozwala na precyzyjną ocenę rozmieszczenia składników oraz pozwala na szybkie określenie udziałów poszczególnych faz. Komponenty analizowanej mieszaniny muszą jednak róŝnic się barwą co stanowi pewne ograniczenie w moŝliwości zastosowania tej metody. Katedra jednak pracuje nad wyeliminowaniem tej przeszkody. Metoda z wykorzystaniem Microtracera TM polega na analizie zawartości barwionych opiłków Ŝelaza, o określonej licznie opiłków w jednostce masy, w pobranych próbkach. Metoda ta pozwala na bardzo precyzyjną ocenę homogeniczności mieszanin ziarnistych i sypkich. Analiza trendu zmian (np. jakości mieszanki paszowej w czasie mieszania) prowadzona jest w oparciu o sieci neuronowe FBM, które są w stanie wyprognozować kierunek zmian na podstawie podanego przykładu. Nauczona na przykładzie sieć pozwala na określanie trendu oddziaływania parametrów na proces technologiczny. Cel główny Celem technologii jest szybka ocena jakości produktów rolno-spoŝwywczych oraz homogeniczności mieszanek, szczególnie paszowych na podstawie cech badanego materiału (produktu). Cele szczegółowe Prowadzenie badań i analiz w terenie, zakładach przemysłowych celem: a) oceny parametrów sensorycznych produktów rolno-spoŝywczych oraz identyfikacji obiektów ruchomych; b) oceny jakości mieszanek ziarnistych i sypkich oraz analizy procesu mieszania oraz układ oceny trendu zmian. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 233

234 Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Szybka i precyzyjna ocena jakości produktów rolno-spoŝywczych w laboratorium lub na miejscu w zakładzie przemysłowym, gospodarstwie rolniczym. Trafnie podejmowane decyzje dotyczących poprawy funkcjonowania procesu technologicznego, poprawa ekonomiki przedsiębiorstwa i odbiorcy indywidualnego. Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii Wszelkie jednostki i przedsiębiorstwa związane z przemysłem rolno-spoŝywczym, np. mieszalnie pasz, producenci nawozów naturalnych i sztucznych, producenci materiałów budowlanych (analiza procesu mieszania, dobór mieszalników, ocena koniecznego czasu trwania procesu mieszania do uzyskania Ŝądanych efektów), producenci mieszanek paszowych, prefixów (analiza procesu i czasu mieszania) i koncentratów, zakłady przetwórstwa owocowo warzywnego, magazyny płodów rolnych, chłodnie, zakłady produkcyjne wykorzystujące jako surowce płody rolne, producenci warzyw i owoców, rolnicy, ogrodnicy, rolnictwo precyzyjne (ocena sensoryczna produktów i surowców, analiza trajektorii ruchów szkodników), elewatory zboŝowe (zanieczyszczenie nasion i ziaren) Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 234

235 Mapa drogowa technologii Technologia prognozowania zmian i oceny jakości produktów rolno-spożywczych Analiza popytu na innowacyjne metody oceny jakości produktów rolno-spoŝywczych wykorzystujące model RGB Interdyscyplinarna współpraca w opracowaniu, wdroŝeniu i rozwoju technologii Opracowanie prototypów,testy Przygotowanie infrastruktury technicznej zakładów do oceny parametrów sensorycznych produktów rolno-spoŝywczych WdraŜanie, promocja i sprzedaŝ produktów Wprowadzenie produktów na rynek światowy Wprowadzenie produktów na rynek europejski Wprowadzenie produktów na rynek krajowy Współpraca z przedsiębiorstwami sektora rolno-spoŝywczego w zakresie komercjalizacji Opracowanie programów szkoleń dla osób zainetresowanych wykrozystaniem nowych metod oceny jakości produktów rolno-spoŝywczych Przeprowadzanie badań i analiz w warunakch naturalnych oraz publikacja wyników nowych metod statystycznych opartych na SSN Przygotowanie iwdrożenie technologii układów prognozowania zmian i oceny jakości produktów rolno-spożywczych Określenie moŝliwości zastosowania technologii Prowadzenie badań naukowych w zakresie rozwoju technologii Wpisanie wsparcia dla rozwoju technologii w dokumentach strategicznych województwa Tworzenie przepisów regulujących moŝliwość wprowadzenia nowej technologii pod względem zgodności z obowiązującymui normami Promocja wyników badań i nowych metod oceny jakości produktów rolno-spoŝywczych Wsparcie finansowe dla uczelni (stypendia, granty) Wsparcie działańadministracyjnych, logistycznych oraz proceduralnych Budowanie modelu współpracy sfery nauki oraz biznesu ROK Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 235

236 Scenariusz gotowości wdroŝenia technologii Rodzaj technologii Produkt Kluczowe 1. Komputerowa analiza Innowacyjna metoda szybkiej oceny parametrów obrazu w ocenie jakości jakościowych. produktów rolnospoŝywczych. 2. Ocena jakości mieszanin. Innowacyjna metoda oceny homogeniczności mieszaniny w oparciu o komputerową analizę obrazu i rozkład Mikrotracera. Wspomagające 1. Oprogramowanie. Aplikacje komputerowe do oceny parametrów sensorycznych produktów rolno-spoŝywczych z uwzględnieniem właściwości poszczególnych surowców i produktów finalnych 2. Akwizycja obrazu. Stanowisko do pozyskiwania odpowiedniej jakości zdjęć i obrazów surowców i produktów finalnych 3. Metody statystyczne. Aplikacje komputerowe oparte na sztucznych sieciach neuronowych do weryfikacji uzyskanych danych empirycznych. Opracowanie modeli statystycznych do weryfikacji danych empirycznych w zaleŝności od rozpatrywanych surowców i produktów finalnych. Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Czas trwania Od (rok) Do (rok) Scenariusz wejścia produktu na rynek Rodzaj rynku 1. Przemysł rolno-spoŝywczy i Ŝywnościowy (prowadzone są badania przez róŝne krajowe i zagraniczne ośrodki naukowe, jednak produkt finalny posiada odrębną charakterystykę) Produkt Rynek krajowy Innowacyjna metoda szybkiej oceny parametrów jakościowych. 2. j.w. Innowacyjna metoda oceny homogeniczności mieszaniny w oparciu o komputerową analizę obrazu i rozkład Mikrotracera. Rynek Unii Europejskiej 1. j.w. Innowacyjna metoda szybkiej oceny parametrów jakościowych. Czas trwania Od (rok) Do (rok) Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 236

237 Rodzaj rynku Produkt Czas trwania Od (rok) Do (rok) 2. j.w. Innowacyjna metoda oceny homogeniczności mieszaniny w oparciu o komputerową analizę obrazu i rozkład Mikrotracera Rynek Świat 1. j.w. Innowacyjna metoda szybkiej oceny parametrów jakościowych j.w. Innowacyjna metoda oceny homogeniczności mieszaniny w oparciu o komputerową analizę obrazu i rozkład Mikrotracera Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Scenariusz zainteresowania sfery biznesu technologią Biznes 1. Przemysł rolno-spoŝywzczy, przemysł zboŝowo-młynarki, przemysł paszowy, rolnicy. Dla kraju Produkt Ocena jakości przyjmowanych do skupu surowców, kwalifikacja surowców do dalszego przerobu, magazynowanie i konserwacja produktów pochodzenia rolniczego i spoŝywczego, ocena produktów końcowych, ocena jakości mieszanin, jakość pasz, dobór parametrów procesu mieszania. Opracowanie normy oceny jakości produktów rolno-spoŝywczych z uwzględnieniem wnioskowania statystycznego. Dla Europy Czas trwania Od (rok) Do (rok) j.w. j.w Dla Świata 1 j.w. j.w Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 237

238 Analiza powiązań Powiązanie technologii ze środowiskiem PRODUKT/TECHNOLOGIA Rodzaj środowiska Istniejący Planowany (planowane) MoŜliwy Razem Środowisko Technologiczne Prawne Ekonomiczne Kulturowe Demograficzne Rynek Polska Europa Świat Klient Hurtowy Wielki sprzedawca detaliczny Konkurencja Razem Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Identyfikacja kluczowych technologii w przyszłości a) czynniki ekonomiczne w zaleŝności od uzyskanych środków finansowych na realizację przedsięwzięcia, co będzie skutkowało ceną produktu finalnego; b) konkurencja związana z czasem realizacji badań oraz wdroŝeniem metody finalnej; c) czynniki społeczne przekonanie społeczeństwa z danej branŝy do uzasadnionego Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 238

239 stosowania nowej technologii; d) rynek ograniczony rynek zbytu, gdyŝ produkt kierowany jest do konkretnego odbiorcy; e) prawne brak odpowiednich przepisów regulujących moŝliwość wprowadzenia nowej technologii do zastosowania w przemyśle pod względem zgodności z obowiązującymi w obecnej chwili normami. Ujemne skutki wynikające z rozwoju sektora gospodarki związanej z dana technologią a) dla społeczeństwa brak ujemnych skutków; b) dla gospodarki brak ujemnych skutków; c) dla nauki brak ujemnych skutków. Korzyści z rozwoju wybranych technologii a) dla społeczeństwa szersza informacja o jakości produktu dla producenta i konsumenta; b) dla gospodarki wprowadzenie innowacyjnych metod oceny jakości produktów rolnospoŝywczych, a tym samym rozwój technologiczny danej branŝy; c) dla nauki opracowanie nowych metodyk dotyczących przemysły rolno-spoŝywczego, metod statystycznych opartych na SSN, rozwój kadry naukowej, kształcenie specjalistów z branŝy rolno-spoŝywczej, upublicznienie wyników badań poprzez publikacje naukowe i uczestnictwo w konferencjach krajowych i międzynarodowych, awanse kadry naukowej, zdobywanie tytułów naukowych. Identyfikacja działań, które naleŝy podjąć w celu rozwoju technologii Prowadzenie badań w laboratorium i w przemyśle, zdobywanie środków finansowych na badania, poszukiwanie odbiorców, testowanie opracowanych metod w warunkach naturalnych, udoskonalanie aplikacji komputerowych. Tworzenie sieci współpracy między jednostkami, które podejmą zaplanowane działania Tworzenie sieci współpracy między jednostkami naukowo-badawczymi a sferą publiczną i sektorem biznesu poprzez: a) cykl szkoleń; b) seminaria tematyczne; c) konferencje naukowe; Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 239

240 d) warsztaty; e) publikacje w czasopismach branŝowych; f) reklama i propagowanie wprowadzania nowych technologii; g) bezpośredni kontakt z przedstawicielami sfery przemysłowej; h) wspólne pozyskiwanie środków na badania na mocy porozumień i aplikowanie po środki unijne. Scenariusz rozwoju technologii Rozwój nowej technologii opartej na SSN i analizie obrazu uwzględniającej nowoczesne metody statystyczne kierowanej do branŝy rolno-spoŝywczej. Metoda pozwoli na szybką i precyzyjną ocenę surowców i produktów. Rozwój tej technologii bazuje na badaniach prowadzonych w laboratoriach oraz w warunkach rzeczywistych. Na obecnym etapie prowadzone są badania na rynku światowym wykorzystujące równieŝ SSN i analizę obrazu niemniej jednak aplikacje komputerowe są indywidualną częścią kaŝdej technologii (opracowywane indywidualnie w kaŝdej jednostce). Na rynku krajowym prowadzone są obecnie badania naukowe w tej kwestii jednak nieznane są podobne metody funkcjonujące w przemyśle. Ze względu na to, iŝ przemysł rolnospoŝywczy bazuje na starych metodach oceny produktów (np. analiza wagowo-sitowa, mikroskopowa, analiza chemiczna) istnieje moŝliwość poprawy warunków laboratoryjnych w tej branŝy poprzez wprowadzenie zaproponowanej metody. Rozwiązanie pozwoli na usprawnienie funkcjonowania poszczególnych odbiorców poprzez moŝliwość szybkiego podejmowania decyzji w celu magazynowania i konserwacji przechowywanych surowców, szybką oceną jakości surowców (np. w czasie skupów interwencyjnych) i co za tym idzie ustalenie ceny dla rolnika za skupowany surowiec. Usprawnienie funkcjonowania wytwórni pasz oraz gospodarstwa rolnego poprzez zaproponowanie najlepszych warunków technologicznych i obniŝenie kosztów produkcji Uprawa lnianki siewnej na glebach słabych i pozyskiwanie z jej nasion oleju lniankowego jako surowca do wytwarzania biodiesla Charakterystyka technologii Olej lniankowy ma skład chemiczny zbliŝony do oleju rzepakowego moŝe być zatem zamiennie stosowany do wytwarzania biodiesla stanowiącego biopaliwo do silników wysokopręŝnych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 240

241 w procesie technologicznym bardzo zbliŝonym do stosowanego w przypadku uŝycia oleju rzepakowego jako surowca tłuszczowego. Działania związane z zasiewem lnianki siewnej moŝna podjąć niezwłocznie poczynając od rozeznania obszarów nadających się do jej uprawy, przeprowadzenia szkoleń na temat moŝliwości uzyskania potencjalnych dochodów, sposobu uprawy oraz pozyskania materiału siewnego. Po uzyskaniu odpowiednio duŝej partii ziarna lnianki siewnej zamierza się przeprowadzić operację wytłaczania oleju z przeznaczeniem na wykonanie próby przemysłowej wytwarzania biodiesla na instalacji wielkoprzemysłowej według koncepcji zaproponowanej przez ICSO. W razie uzyskania w pełni satysfakcjonujących wyników tej próby podjęte będą działania zmierzające do rozprzestrzenienia upraw lnianki siewnej do określonej wielkości docelowej. Przewiduje się, Ŝe łączny czas trwania opisanego cyklu badawczowdroŝeniowego będzie wynosił 3-4 lata. Cel główny Celem ogólnym technologii jest wdroŝenie na terenie województwa opolskiego uprawy lnianki siewnej na glebach słabych i zdewastowanych ekologicznie, pozyskanie z niej ziaren, z których po wytłoczeniu otrzymuje się olej lniankowy. Znaczenie technologii Według załoŝeń technologicznych biodiesel ma być wytwarzany w wyniku transestryfikacji mieszaniny zawierającej około 85-90% oleju rzepakowego, 10% oleju lniankowego i 5% taniego oleju palmowego lub odpadowych tłuszczów zwierzęcych. Stosowany do tego procesu surowy olej lniankowy musi być przed zmieszaniem wymienionych surowców wstępnie oczyszczony w celu obniŝenia zawartości występujących w nim fosfolipidów. Wyrobem otrzymywanym z oleju lniankowego będzie biodiesel. Surowiec ten moŝe być równieŝ wykorzystany w pewnych ilościach zarówno do celów spoŝywczych (ze względu na obecność omega kwasów), jak i technicznych, gdyŝ moŝe znaleźć zastosowanie do produkcji Ŝywic alkidowych będących składnikiem lakierów szybkoschnących. Wprowadzenie do wielkoobszarowej uprawy lnianki siewnej umoŝliwi obniŝenie kosztów pozyskania oleju lniankowego do kosztów pozyskania oleju rzepakowego. Istotne znaczenie będzie miała moŝliwość zagospodarowania wytłoków do Ŝywienia zwierząt domowych ze względu na duŝą zawartość białka i tłuszczu oraz zagospodarowania słomy do celów energetycznych (kaloryczność około kJ/tonę). Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 241

242 Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Głównym efektem wprowadzenia technologii na rynek będzie powiększenie bazy surowcowej tłuszczów, niezbędnej do produkcji biodiesla w ilościach wymaganych przez Narodowe Cele Wskaźnikowe, co wpłynie korzystnie na środowisko naturalne. Zostaną racjonalnie zagospodarowane słabe gleby przynosząc ich właścicielom konkretne dochody pienięŝne, a otrzymane jako produkt uboczny makuchy przyczynią się do zwiększenia zasobów pasz do Ŝywienia zwierząt hodowlanych. Konkretne, realne do osiągnięcia w praktyce efekty ekonomiczne będzie moŝna wyliczyć po wdroŝeniu pilotowego programu badawczego w skali wielkoobszarowych upraw lnianki siewnej. Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii Przy realizacji projektu wdroŝeniowego niezbędna jest współpraca ICSO z Uniwersytetem Przyrodniczym w Poznaniu, Wojewódzkim Ośrodkiem Doradztwa Rolniczego w Łosiowie, Urzędem Marszałkowskim w Opolu, wielkoprzemysłowymi producentami biodiesla, firmami zajmującymi się skupem ziarna lnianki siewnej i wytłaczaniem z niego oleju, a takŝe z potencjalnymi producentami lnianki siewnej. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 242

243 Mapa drogowa technologii Uprawalnianki siewnej i pozyskiwanie z jej nasion oleju lnkiankowego jako surowca do wytwarzania biodiesla Wskazaniezainteresowania technologią i know how Wprowadzenie produktów na rynek światowy Wprowadzenie produktów na rynek europejski Wprowadzenie produktów na rynek krajowy Przygotowanie infrastruktury technicznej wytwarzania biodiesla z lnianki siewnej i pozostałych produktów Ocena efektywnośći ekonomicznej i doskonalenie produktów Aplikowanie o środki na rozwoj technologii Interdyscyplinarna współpraca z uczelniami w opracowaniu i wdroŝeniu technologii Wpisanie technologii w dokumenty strategiczne województwa Współpraca sektora przemysłu przy komercjalizacji Kształcenie kadr wykorztstujących technologię Opracowanie, wdroŝenie programów edukacji na temat uprawy lnianki siewnej i wykorzystania produktów Przeprowadzanie testów labolatoryjnych wprowadzenia technologii na rynek Przygotowanietechnologii wytwarzania biodiesla z surowców tłuszczowych zawierających olej lniankowy oraz technologii zagospodarowania wytłoków, słomy i gliceryny odpadowej Opracowanie i prowadzenie badań naukowych w zakresie rozwoju technologii Wpisanie wsparcia dla rozwoju technologii w dokumentach strategicznych województwa Kampania społeczna i promocyjna na rzecz wykorzystania ekologicznych źródeł energii z wykorzystania lnianki siewnej oraz powstających produktów ubocznych w postaci gliceryny, wytłoków i słomy Nawiązanie współpracy i pozyskanie poparcia organizacji ekologicznychi oraz pozarządowych Finansowe wsparcie dla uczelni (stypendia, granty) Tworzenie norm prawnych i ustaw w zakresie wspieraniai dotowania biokomponentów do paliw Stworzenie grup lobbystycznychi wsparcia politycznego Wsparcie działańadministracyjnych, infrastrukturalnych oraz proceduralnych Budowanie modelu współpracy sfery nauki administracji regionalnej oraz biznesu ROK Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 243

244 Scenariusz gotowości wdroŝeniowej technologii Rodzaj technologii Produkt Czas trwania Od (rok) Do (rok) Kluczowe 1. Biopaliwa z oleju lniankowego. Estry metylowe 2014 przy załoŝeni, Ŝe oleju lniankowego będzie ciągle udoskonalana do 2020 Wspomagające 1. Uprawa lnianki siewnej. Ziarna, słoma. 2012; doskonalenie technologii uprawy 2. Spalanie słomy. Energia elektryczna, ciepło Wytłaczanie oleju z nasion lnianki siewnej. Olej lniankowy, wytłoki. 2010; doskonalenie technologii tłoczenia w powiększonej skali. 4. Wytwarzanie materiałów Farby, lakiery i inne. 2015; powłokowych z oleju lniankowego Po 2015 modyfikacje produktowe. 5. Produkcja pasz dla bydła z Pasza. wytłoków Wydzielanie fosfolipidów ze śluzów Lecytyna i inne. pohydratacyjnych powstających jako produkt uboczny przy produkcji biodiesla. 7. Zagospodarowanie gliceryny Bioglikol 2011; produktu ubocznego powstającego propylenowy, przy wytwarzaniu biodiesla. epichlorohydryna, 2006 doskonalenie komponenty technologii. paliwowe i inne. Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 244

245 Scenariusz wejścia produktu na rynek Rodzaj rynku 1. Produkt nie występuje na rynku, występuje produkt podobny ester metylowy oleju rzepakowego. 2. Produkt niszowy regionalny pozyskiwany z lnianki siewnej uprawianej na bardzo małych obszarach (głównie w Wielkopolsce). 3. Produkty te pozyskiwane są ze spalania innych rodzajów biomasy np. ze słomy zbóŝ. 4. Olej lniankowy jest produktem niszowym, regionalnym wytłaczanym w urządzeniach o małych wydajnościach. Wytłoki produkt ten nie występuje na rynk. 5. Produkt nie występuje na rynku, występuje produkt podobny wytwarzany w oparciu o olej lniany. 6. Produkt nie występuje na rynku, występuje produkt podobny wytwarzany w oparciu o ziarna innych roślin oleistych. 7. Produkt nie występuje na rynku, występuje produkt podobny wytwarzany w oparciu o olej sojowy 8. Produkty występują na rynku, który jest dobrze rozwinięty ale pozyskiwane są z surowców nieodnawialnych (ropy naftowej). Produkt Rynek krajowy Estry metylowe oleju lniankowego. Ziarna, słoma. Energia elektryczna, ciepło. Olej lniankowy, wytłoki z ziaren lnianki siewnej. Farby, lakiery i inne. Pasza z wytłoków z ziaren lnianki siewnej. Lecytyna i inne. Bioglikol propylenowy, epichlorohydryna, komponenty paliwowe i inne. Rynek Unii Europejskiej Czas trwania Od (rok) Do (rok) Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 245

246 Rodzaj rynku 1. Produkt nie występuje na rynku, występuje produkt podobny ester metylowy oleju rzepakowego, wykonano jedynie próby aplikacyjne w kilku krajach. 2. Produkty niszowe regionalne pozyskiwane są z lnianki siewnej uprawianej na bardzo małych obszarach. 3. Produkty te pozyskiwane są ze spalania innych rodzajów biomasy np. ze słomy zbóŝ. 4. Olej lniankowy jest produktem niszowym. Produkt Estry metylowe oleju lniankowego. Ziarna, słoma. Energia elektryczna, ciepło. Olej lniankowy, wytłoki z ziaren lnianki siewnej Czas trwania Od (rok) Do (rok) Produkt nie występuje na rynku, występuje produkt podobny wytwarzany w oparciu o olej lniany. 6. Produkt nie występuje na rynku, występuje produkt podobny wytwarzany w oparciu o ziarna innych roślin oleistych. 7. Produkt nie występuje na rynku, występuje produkt podobny wytwarzany w oparciu o olej sojowy. 8. Produkty występują na rynku, który jest dobrze rozwinięty ale pozyskiwane są z surowców nieodnawialnych (ropy naftowej), pojawiają się produkty uzyskiwane z surowców odnawialnych, ale ze stosowaniem innych mniej efektywnych technologii. 1. Produkt występuje na rynku, pojawia się w ograniczonych ilościach, wytwarzany jest on głównie w USA oraz Kanadzie. W duŝych ilościach występuje produkt podobny, a mianowicie ester metylowy oleju rzepakowego, sojowego i Farby, lakiery i inne. Pasza z wytłoków z ziaren lnianki siewnej. Lecytyna i inne. Bioglikol propylenowy, epichlorohydryna, komponenty paliwowe i inne. Rynek Świat Estry metylowe oleju lniankowego Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 246

247 palmowego. Rodzaj rynku 2. Produkty pozyskiwane są w coraz większych ilościach z wielkoobszarowych upraw lnianki siewnej głównie w USA i Kanadzie. 3. Produkty te pozyskiwane są ze spalania innych rodzajów biomasy np. ze słomy zbóŝ i traw oraz roślin energetycznych 4. Produkty występują na rynku, pojawia się w coraz większych ilościach. 5. Produkt nie występuje na rynku, występuje produkt podobny wytwarzany w oparciu o olej lniany oraz inne oleje pochodzenia roślinnego wysokonienasycone węglowodorowe. zawierające łańcuchy 6. Produkt nie występuje na rynku, występuje produkt podobny wytwarzany w oparciu o ziarna innych roślin oleistych. 7. Produkt nie występuje na rynku, występuje produkt podobny wytwarzany w oparciu o olej sojowy. 8. Produkty występują na rynku, który jest dobrze rozwinięty ale pozyskiwane są z surowców nieodnawialnych (ropy naftowej), pojawiają się produkty uzyskiwane z surowców odnawialnych, ale ze stosowaniem innych mniej efektywnych technologii. Produkt Ziarna, słoma z lnianki siewnej. Energia elektryczna, ciepło ze spalania słomy z lnianki siewnej. Olej lniankowy, wytłoki z ziaren lnianki siewnej Farby, lakiery i inne Pasza z wytłoków z ziaren lnianki Czas trwania Od (rok) Do (rok) siewnej Lecytyna i inne Bioglikol propylenowy, epichlorohydryna, komponenty paliwowe i inne Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 247

248 Scenariusz zainteresowania sfery biznesu technologią Rodzaj rynku Produkt Czas trwania Od (rok) Do (rok) dla kraju 1. Technologia na etapie badań. Obecnie opracowywana jest technologia wytwarzania estrów metylowych oleju lniankowego. W ramach aktualnie realizowanych projektów sporządzane będą kompozycje paliwowe zawierające oprócz w/w estrów estry metylowe innych surowców tłuszczowych. Estry te będą istotnym uzupełnieniem bazy surowcowej do komponowania biodiesla, gdyŝ zasoby estrów metylowych oleju rzepakowego są ograniczone. 2. Technologia na etapie badań, w skali poletek doświadczalnych i upraw u pojedynczych rolników 3. Brak technologii przystosowanej do spalania słomy z lnianki siewnej. Prowadzone są badania wstępne. 4. Opracowano technologię wytłaczania oleju z nasion lnianki siewnej w małej skali. Istnieje potrzeba opracowania urządzeń o większej wydajności. 5. Brak technologii. Prowadzone są badania rozpoznawcze. 6. Produkt nie występuje na rynku, pojawiają się pozytywne opinie na temat moŝliwości produkcji. Brak przeszkód formalnych odnośnie zastosowania. 7. Brak technologii. Prowadzone są badania rozpoznawcze. 8. Technologie na etapie opracowywania projektu procesowego. Nie stosowana na rynku krajowym. Estry metylowe oleju lniankowego Ziarna, słoma Energia elektryczna, ciepło Olej lniankowy, wytłoki Farby, lakiery i inne Pasza Lecytyna i inne Bioglikol propylenowy, 2035 epichlorohydryna, komponenty 2015 paliwowe i inne Dla Europy 1. Technologia nie występuje na rynku Estry metylowe oleju Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 248

249 Rodzaj rynku Produkt Czas trwania Od (rok) Do (rok) UE. lniankowego 2. j.w. Ziarna, słoma j.w. Energia elektryczna, ciepło Istnieją technologie wytłaczania oleju z Olej lniankowy, wytłoki nasion lnianki siewnej w małej skali. 5. Technologia nie występuje na rynku Farby, lakiery i inne UE. 6. j.w. Pasza j.w. Lecytyna i inne Technologie odnośnie niektórych produktów na etapie budowy instalacji produkcyjnych lub ich uruchomienia. 1. Technologie stosowane w skali małotonaŝowej. 2. Technologia uprawy w ograniczonej skali. 3. Brak technologii przystosowanej do spalania słomy z lnianki siewnej. 4. Opracowano technologię wytłaczania oleju z nasion lnianki siewnej w małej skali. Bioglikol propylenowy, epichlorohydryna, komponenty paliwowe i inne. Dla Świata Estry metylowe oleju lniankowego Ziarna lnianki siewnej, słoma Energia elektryczna, ciepło Olej lniankowy, wytłoki Brak technologii. Farby, lakiery i inne Produkt nie występuje na rynku, pojawiają się pozytywne opinie na Pasza temat moŝliwości produkcji. 7. Brak technologii. Lecytyna i inne W USA uruchomiono jedną instalację produkcyjną glikolu propylenowego. Bioglikol propylenowy, epichlorohydryna, komponenty W trakcie budowy znajdują się dwie paliwowe i inne kolejne instalacje. Istnieją takŝe nieliczne instalacje produkujące z gliceryny epichlorohydrynę. Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 249

250 Analiza powiązań Powiązanie technologii ze środowiskiem Rodzaj środowiska Środowisko PRODUKT/TECHNOLOGIA Istniejący Planowany MoŜliwy Razem Technologiczne Prawne Ekonomiczne Kulturowe Demograficzne Rynek Polska Europa Świat Klient Hurtowy Wieki detaliczny sprzedawca Konkurencja Razem Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Identyfikacja kluczowych technologii w przyszłości NajwaŜniejszym czynnikiem wpływającym na rozwój technologii kluczowej oraz wspomagających jest utrzymanie przepisów prawnych określających wskaźnik udziału ilościowego biopaliwa w ogólnej ilości paliw. WaŜnym zagadnieniem jest uzyskanie w praktyce opłacalności uprawy lnianki siewnej w Polsce w odniesieniu do opłacalności uprawy rzepaku. Opłacalność ta zaleŝy nie tylko od ceny sprzedaŝy przez producentów oleju lniankowego ale równieŝ racjonalnego zagospodarowania powstających produktów ubocznych w postaci gliceryny, wytłoków i słomy. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 250

251 Ujemne skutki wynikające z rozwoju sektora gospodarki związanej z dana technologią a) dla społeczeństwa brak; b) dla gospodarki brak; c) dla nauki brak. Korzyści z rozwoju wybranych technologii a) dla społeczeństwa uprawa lnianki siewnej w porównaniu z uprawą rzepaku jest ekologiczna, gdyŝ wymaga znacznie mniejszego nawoŝenia azotowego oraz zdecydowanie mniejszego uŝycia nieprzyjaznych środowisku środków ochrony roślin (według wiodącej technologii wytwarzane będzie ekologiczne paliwo, które przyczyni się do ograniczenia emisji dwutlenku węgla do atmosfery); b) dla gospodarki: większa niezaleŝność surowcowa w zakresie paliw ciekłych; generowanie nowych miejsc pracy; pojawienie się cennych produktów uzyskiwanych z przerobu produktów ubocznych powstających w technologii wiodącej; rozwój rolnictwa; lnianka moŝe być uprawiana na terenach o słabych glebach, które nie nadają się pod uprawę rzepaku; moŝliwe jest zagospodarowanie pod uprawę lnianki siewnej terenów ekologicznie zdegradowanych działalnością przemysłową; c) dla nauki badania nowych technologii i nowych zastosowań produktów wytwarzanych w oparciu o olej lniankowy. Identyfikacja działań, które naleŝy podjąć w celu rozwoju technologii Konieczne jest kontynuowanie badań nad technologią główną wytwarzania biodiesla z mieszaniny surowców tłuszczowych zawierającej olej lniankowy. NaleŜy równieŝ kontynuować badania aplikacyjne nad stosowaniem zmodyfikowanego biopaliwa i produktów ubocznych powstających w trakcie pozyskiwania oleju lniankowego lub podczas produkcji biopaliwa. Potrzebne jest równieŝ podjęcie działań zmierzających do rozpropagowania uprawy lnianki siewnej wśród rolników oraz zainteresowania głównych producentów paliw zakupem oleju lniankowego jako surowca do produkcji biopaliwa. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 251

252 Tworzenie sieci współpracy między jednostkami, które podejmą zaplanowane działania Prowadzone są działania dotyczące koordynacji współpracy (w skali krajowej i międzynarodowej) w zakresie opracowania paliw z oleju lniankowego. Działania te obejmują zagadnienia związane z uprawą lnianki siewnej, wytłaczaniem oleju z jej nasion, opracowania technologii wytwarzania estrów metylowych oleju lniankowego, jak i prace aplikacyjne. Działania te naleŝy kontynuować i poszerzać szczególnie w zakresie szkolenia rolników dotyczącym uprawy lnianki siewnej. W tym celu musi być podjęta koordynacja działań między zainteresowanymi jednostkami badawczymi z róŝnych branŝ oraz władzami samorządowymi a takŝe organizacjami rolniczymi. Scenariusz rozwoju technologii Zostanie dopracowana technologia wytwarzania biodiesla z surowców tłuszczowych zawierających olej lniankowy oraz opracowane technologie zagospodarowania wytłoków, słomy i gliceryny odpadowej. Głównym efektem wprowadzenia technologii na rynek będzie powiększenie bazy surowcowej tłuszczów, niezbędnej do produkcji biodiesla w ilościach wymaganych przez Narodowe Cele Wskaźnikowe, co wpłynie korzystnie na środowisko naturalne. Zostaną racjonalnie zagospodarowane słabe gleby, na których nie jest moŝliwa uprawa rzepaku, przynosząc ich właścicielom konkretne dochody pienięŝne, a otrzymane jako produkt uboczny makuchy przyczynią się do zwiększenia zasobów pasz do Ŝywienia zwierząt hodowlanych Opracowanie technologii zgazowania odpadów dla potrzeb modernizacji układów opalania palenisk technologicznych, a zwłaszcza pieca obrotowego w cementowni Charakterystyka technologii Przy spalaniu odpadów lub paliw z nich wytworzonych w piecu cementowym istnieje szereg ograniczeń głównie natury technologicznej. Spalanie odpadów, a zwłaszcza ich współspalanie z pyłem węglowym zmienia istotnie warunki panujące strumieniu, co powoduje zmianę właściwości płomienia, a zwłaszcza jego kształtu, długości, temperatury. Wywołuje to niekorzystne skutki w strefie wypalania klinkieru, pogarsza własności pracy układu podgrzewania mieszaniny surowcowej i zagraŝa ciągłości procesu. Podstawowy cel proponowanej technologii polega na opracowaniu sposobu przetworzeniu odpadów oraz paliw niskokalorycznych lub Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 252

253 odpadowych (np biomasy) w takie formy energii, które moŝna będzie efektywnie wykorzystać w procesie wypalania klinkieru. Opracowywana technologia pozwoli dokonać termicznego przetworzenia energii odpadów w paliwo gazowe. Własności produktów rozkładu pirolitycznego są silnie uzaleŝnione od warunków procesu zgazowania (czas, temperatura, rodzaj atmosfery gazowej, katalizator), a aktywny CaO, powstały w tzw. mące surowcowej po rozkladzie węglanów, ma działanie katalityczne. W zaleŝności od ich własności, produkty rozkładu pirolitycznego odpadów, będą mogły być wykorzystane jako paliwo w palenisku głównym i strefach niskotemperaturowych pieca cementowego, a nieprzydatne frakcje rozkładu mogą być usuwane na zewnątrz. Celem pracy jest zbadanie warunków realizacji procesu pirolizy odpadów z wykorzystaniem ciepła odpadowego procesu wypalania klinkieru, dla którego uzyska się maksymalny udział gazu palnego o moŝliwie wysokiej kaloryczności. Zakres pracy obejmuje badania własności wybranej grupy odpadów i paliw niskokalorycznych (odpady komunalne, paliwa alternatywne, biomasa), budowę stanowiska doświadczalnego reaktora pirolizy, wykonanie badań zgazowania na stanowisku doświadczalnym (ze szczególnym uwzględnieniem własności wytworzonego syngazu). Celem praktycznym projektu jest budowa nowej konstrukcji reaktora oraz opracowanie technologii zgazowania paliwa w układzie technologicznym wypalania klinkieru cementowego. Cel główny Celem projektu jest opracowanie sposobu termicznego rozkładu odpadów oraz opracowanie reaktora zgazowania dla potrzeb modernizacji układów opalania palenisk technologicznych, a zwłaszcza pieca obrotowego w cementowni. Podstawowym celem technologii zgazowania odpadów/paliw alternatywnych w układzie wypalania klinkieru jest moŝliwość spalania większej ilości gorszych gatunkowo paliw (np. osadów ściekowych czy paliw alternatywnych, biomasy). Cele szczegółowe Opracowanie technologii zgazowania odpadów, zawierających frakcje palne pozwoli na ich utylizację (z wykorzystaniem ich własności energetycznych) oraz na modernizację układów wspólspalania paliw konwencjonalnych i odpadowych w procesie wypalania klinkieru. Wprowadzenie syngazu jako dodatkowego nośnika energii umoŝłiwi zwiększenie stopnia substytucji paliwa konwencjonalnego przy wyeliminowaniu ujemnych cech bezpośredniego Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 253

254 wspólspalania paliw konwencjonalnych i odpadowych. Cele szczegółowe wprowadzenia technologii to: a) podniesienie temperatury płomienia niskokaloryczne paliwo powoduje trudności w uzyskaniu temperatur właściwych dla procesu, natomiast rozkład termiczny odpadów na zewnątrz instalacji paliwowej umoŝliwia podniesienie kaloryczności produktów, które stanowią składnik mieszanki spalanej w palniku głównym pieca; b) poprawa warunków spalania paliwa zastosowanie gazowych produktów pirolizy (jako paliwa w palenisku głównym pieca obrotowego) pozwala na skrócenie płomienia i podniesienie temperatury spalin w strefie spiekania gazyfikacja paliwa ułatwia sterowanie procesem wypalania wypalania klinkieru; c) eliminacja szkodliwych składników przekształcanie odpadu pozwala na oddzielenie z niego składników szkodliwych przed wprowadzeniem go do procesu ma to szczególne znaczenie dla technologii wypalania klinkieru, bez osobnych układów kalcynacji oraz systemach pracujących na surowcach, bogatych w składniki podlegające kumulacji w procesie (chlor, siarka, alkalia); d) poprawa jednorodności paliwa paliwa odpadowe cechuje bardzo duŝa niejednorodność własności fizycznych (granulacja, gęstość, wilgotność) i chemicznych (skład, kaloryczność), produkty przetworzone cechuje wysoka jednorodność produktów; e) rozszerzenie bazy paliwowej, zmniejszenie ilości odpadów, podlegających składowaniu, zmniejszenie kosztów paliw. Znaczenie technologii Zgazowanie paliw odpadowych i odpadów zawierających części palne jest aktualnie przedmiotem licznych badań, przy czym praktycznych realizacji jest niewiele. W przemyśle cementowym w Europie znane są układy zgazowania (reaktor fluidalny) odpadowych surowców przed poddaniem ich operacji przemiału w młynach surowca oraz instalacje zgazowania i spalania opon w układach dekarbonizatorów tzw mąki surowcowej. Zastosowanie reaktorów pirolizy odpadów w układach współspalania paliw w piecu obrotowym nie są znane. Spalaniu paliw alternatywnych w układzie wypalania klinkieru towarzyszą niekorzystne zjawiska i utrudnienia w prowadzeniu procesu, mające charakter techniczny i technologiczny. Do trudności technicznych zalicza się: Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 254

255 a) duŝą ilość elementów układów dodatkowe rozdrabniacze odpadów, bramki magnetyczne, separatory; b) skomplikowane układy wybierania, transportu i dozowania; c) duŝe gabaryty urządzeń, wynikające z niskiej gęstość usypowej. Do trudności technologicznych zalicza się: a) duŝą zmienność własności fizyko-chemicznych paliw zwłaszcza niejednorodność składu chemicznego, uziarnienie, gęstość usypowa, co ma wpływ na stabilność procesu technologicznego oraz jakość wypalanego klinkieru; b) zwiększony udział składników lotnych i jego wpływ na własności mieszaniny surowcowej i obiegi alkaliów c) zwiększoną zawartość metali cięŝkich, wpływająca na jakość klinkieru; d) zmienność kaloryczności, wilgotności, zawartości popiołu, charakterystyk paliw alternatywnych wpływ na temperaturę i charakterystykę płomienia, oraz wymagania termiczne w strefie wymiany ciepła; e) zróŝnicowana kinetyka spalania składników paliw, co ma wpływ na stabilność płomienia i emisję zanieczyszczeń gazowych. Celem eliminacji w/w trudności i rozszerzenia gamy odpadów do wykorzystania w procesie wypalania klinkieru, proponuje się zastosowanie termicznego przekształcania odpadów drogą zgazowania. Proces zgazowania wykorzystywany jest, gdy paliwo sprawia trudności w czasie spalania ze względu na swoją budowę, heterogeniczność, bądź specyficzne właściwości. Spalanie gazu powstałego w procesie zgazowania paliw w porównaniu do spalania ciał stałych jest łatwiejsze do kontroli. W zaleŝności od rodzaju reaktora, warunków prowadzenia procesu moŝliwe jest oddziaływanie na jakość i ilość produktów termicznego rozkładu. Odpowiednie warunki termiczne i rodzaj atmosfery gazowej pozwolą tak ukierunkować proces rozkładu, aby w maksymalnym stopniu uzyskać produkt o poŝądanych własnościach. Efektem końcowym opisanej technologii nie jest konkretny wyrób lecz projekt techniczny prototypowej instalacji zgazowania paliw alternatywnych w układzie pieca cementowego. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek a) dokumentacja techniczna doświadczalnej instalacji zgazowania odpadów; b) budowa doświadczalnej instalacji zgazowania; c) raport z realizacji zadania badawczego; Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 255

256 d) opracowanie technologii zgazowania wybranych odpadów; e) zmniejszenie występowania niekorzystnych zjawisk i utrudnień w prowadzeniu procesu wypału klinkieru wynikającej m.in. z niewielkiej zmienności własności fizykochemicznych syngazu w porównaniu do stosowanych paliw alternatywnych; f) efektywne zagospodarowanie odpadów z wykorzystaniem ich potencjału energetycznego; g) ograniczenie szkód w środowisku związanych z wydobyciem paliw kopalnych; h) ograniczenie ilości deponowanych odpadów na składowiskach; i) zwiększenie potencjału badawczo-naukowego Instytutu; j) rozwój naukowy kadry Instytutu. Dodatkowym efektem jest fakt, iŝ przedstawiana technologia wpisuje się w cele, jakie stawia Unia Europejska w zakresie prowadzonej polityki energetyczno-klimatycznej, tj.: a) energetyczne wykorzystanie odpadów przyczynia się do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych oraz wzrostu wykorzystania odnawialnych źródeł energii, gdyŝ odpady te mogą zawierać do ok. 40% biomasy; b) energetyczne wykorzystanie odpadów wpływa na zmniejszenie ilości deponowanych odpadów na wysypiskach śmieci. Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii Potencjalnym odbiorcą projektu jest przemysł cementowy. Zaproponowane termiczne przekształcanie odpadów na drodze zgazowania przyczyni się do ograniczenia trudności technologicznych związanych ze współspalaniem paliw alternatywnych oraz rozszerzeniem gamy odpadów do wykorzystania w procesie wypalania klinkieru. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 256

257 Mapa drogowa technologii Technologiiazgazowania odpadów dla potrzeb modernizacji układów opalania palenisk technologicznych Wskazanie zainteresowania technologią i know how Interdyscyplinarna współpraca w opracowaniu, wdroŝeniu i rozwoju technologii Opracowanie kampanii informacyjnej Określenie sposobu zastosowania technologii WdraŜanie, promocja innowacji technologicznej Zastosowanie technologii na rynku krajowym Współpraca z sektorem biznesu w komercjalizacji Tworzenie prototypów oraz przeprowadzanie testów Przeprowadzenie badań i analiz wybranej grupy odpadów i paliw niskokalorycznych Nawiązanie inetrdyscyplinarnej współpracy Przygotowanie oferty badań naukowych Uzyskanie poparcia organizacji ekologicznych Kampania promocjyjna związana z ochroną środowiska oraz alternatywnymi źródłami energii Restrykcyjny system prawny związabt z gospodatką odpadów komunalnych Wsparcie finansowe dla uczelni (stypendia, granty) Wsparcie działańadministracyjnych, logistycznych oraz proceduralnych Budowanie modelu współpracy sfery nauki orazbiznesu ROK Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 257

258 Scenariusz gotowości wdroŝeniowej technologii. Rodzaj technologii 1. Opracowanie technologii zgazowania odpadów dla potrzeb modernizacji układów opalania palenisk technologicznych, a zwłaszcza pieca obrotowego w cementowni. Produkt Czas trwania Od (rok) Do (rok) Kluczowe Dokumentacja techniczna doświadczalnej instalacji zgazowania odpadów, budowa doświadczalnej instalacji zgazowania Wspomagające Brak danych. Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Scenariusz wejścia produktu na rynek Rodzaj rynku Produkt Rynek krajowy 1. Rynek produkcji cementu i wapna, Instalacja układu zgazowania wybranych firmy zajmujące się gospodarką odpadów zintegrowana z układem odpadami. opalania pieca obrotowego. Rynek Unii Europejskiej 1. Rynek produkcji cementu i wapna, Instalacja układu zgazowania wybranych firmy zajmujące się gospodarką odpadów zintegrowana z układem odpadami. opalania pieca obrotowego. Rynek Świat 1. Rynek produkcji cementu i wapna, Instalacja układu zgazowania wybranych firmy zajmujące się gospodarką odpadów zintegrowana z układem odpadami. opalania pieca obrotowego. Czas trwania Od (rok) Do (rok) Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Scenariusz zainteresowania sfery biznesu technologią Biznes Produkt Dla kraju 1. Cementownie Instalacja układu zgazowania wybranych odpadów zintegrowana z układem opalania pieca obrotowego Dla Europy Czas trwania Od (rok) Do (rok) Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 258

259 Biznes Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Produkt.Brak danych. Dla Świata Brak danych. Czas trwania Od (rok) Do (rok) Analiza powiązań Powiązanie technologii ze środowiskiem Rodzaj środowiska Środowisko PRODUKT/TECHNOLOGIA Istniejący Planowany MoŜliwy Razem Technologiczne Prawne Ekonomiczne Kulturowe Demograficzne Rynek Polska Europa Świat Klient odbiorca technologii Hurtowy Wielki sprzedawca detaliczny Konkurencja Razem Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 259

260 Identyfikacja kluczowych technologii w przyszłości Aspekty prawne: realizacja pakietu energetyczno-klimatycznego 3x20. Aspekty technologiczne: a) efektywne zagospodarowanie odpadów z wykorzystaniem ich potencjału energetycznego; b) ograniczenie szkód w środowisku związanych z wydobyciem paliw kopalnych; c) ograniczenie ilości deponowanych odpadów na składowiskach; d) zmniejszenie występowania niekorzystnych zjawisk i utrudnień w prowadzeniu procesu wypału klinkieru wynikającej m.in. z niewielkiej zmienności własności fizykochemicznych syngazu w porównaniu do stosowanych paliw alternatywnych. Ujemne skutki wynikające z rozwoju sektora gospodarki związanej z dana technologią a) dla społeczeństwa brak; b) dla gospodarki większa ekspansja na rynkach: brak; c) dla nauki rozwój dyscyplin podstawowych: brak. Korzyści z rozwoju wybranych technologii a) dla społeczeństwa: zmniejszenie zanieczyszczenia środowiska (ograniczenie ilości deponowanych odpadów, zmniejszenie emisji zanieczyszczeń do atmosfery, ograniczenie zuŝycia paliw naturalnych) i zwiększenie ilości stanowisk pracy; b) dla gospodarki: wypełnienie zobowiązań unijnych wynikających z pakietu klimatycznego, zmniejszenie udziału paliw kopalnych, obniŝenie kosztów produkcji, rozwój sektora gospodarki odpadami; c) dla nauki: rozwój badań nad efektywnością zgazowania odpadów, rozwój nowych technologii oraz rozwój naukowy kadr. Identyfikacja działań, które naleŝy podjąć w celu rozwoju technologii a) zwiększenie stopnia egzekwowania wymagań prawnych w zakresie ochrony środowiska; b) zapewnienie finansowania badań naukowych; c) dofinansowanie inwestycji ze środków państwowych lub unijnych. Tworzenie sieci współpracy między jednostkami, które podejmą zaplanowane działania a) realizacja wspólnych projektów badawczych; b) panele dyskusyjne; Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 260

261 c) stworzenie interdyscyplinarnych zespołów badawczych Recykling osadów ściekowych z wykorzystaniem technik przetwarzania mechaniczno-biologicznego Ogólna charakterystyka Rozwój krajowych technologii z zakresu przetwarzania odpadów, w tym osadów ściekowych, jest nieadekwatny do obserwowanego w okresie ostatnich kilku lat wzrostu ilości inwestycji związanych z budową sieci kanalizacyjnych i lokalnych oczyszczalni ścieków. Funkcjonowanie, w zakresie gospodarki wodno-ściekowej, nowoczesnej infrastruktury o wysokiej skuteczności oczyszczania ścieków pociąga za sobą zwielokrotnienie ilości wytwarzanych osadów ściekowych, które obecnie nie są zagospodarowywane w sposób zgodny ze standardami Wspólnotowymi. Ze względu na wspomnianą dysproporcję w rozwoju badań i wdraŝania nowoczesnych technologii z zakresu przetwarzania odpadów, a gospodarki wodno-ściekowej doprowadzono do sytuacji, w której funkcjonują przestarzałe technologie (głównie składowiska nieprzetworzonych odpadów), nie będące w stanie sprostać aktualnemu prawodawstwu. Zgodnie z Rozporządzenia Ministra Gospodarki i Pracy z dn roku w sprawie kryteriów oraz procedur dopuszczania odpadów do składowania na składowisku odpadów danego typu wraz z późniejszymi zmianami, składowanie komunalnych osadów ściekowych na składowiskach po roku nie będzie moŝliwe. Mając na uwadze surowe uwarunkowania prawne w ciągu kilku lat wystąpi w Polsce powaŝne ryzyko zachwiania systemu gospodarki odpadami. Jedną z dróg poprawy tego stanu rzeczy jest przejęcie wypracowanych i sprawdzonych dobrych praktyk inŝynierskich innych państw, mających przewagę technologii i adaptowanie ich do specyfiki polskich warunków gospodarki wodno-ściekowej i odpadowej oraz moŝliwości finansowych. Cel główny Opracowanie optymalnej dla Polski technologii recyklingu osadów ściekowych z wykorzystaniem technik mechaniczno-biologicznych Opracowanie technologii nie przyniesie efektu ekologicznego bez osiągnięcia celu pośredniego, jakim jest wzrost świadomości i działań proekologicznych społeczeństwa oraz aktywności ponadgminnej i ponadregionalnej organów samorządowych. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 261

262 Czas konieczny na opracowanie technologii recyklingu osadów ściekowych przy uzyskaniu finansowania badań szacuje się na 3 lata. Metodyka opracowania technologii recyklingu osadów ściekowych zakłada: a) opracowanie wysoko sprawnej technologii rozdziału frakcji odpadów przeznaczonych do przetwarzania mechaniczno-biologicznego; b) badania, ocenę oraz opracowanie wytycznych doboru parametrów biochemicznych procesu przetwarzania odpadów do ich składu jakościowego; c) przeprowadzenie badań uciąŝliwości mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów na środowisko w zaleŝności od składu jakościowego i warunków procesowych celem wypracowania nowych technik ograniczania negatywnego oddziaływania instalacji na środowisko; d) wyznaczenie korelacji pomiędzy efektem ekologicznym, a nakładami inwestycyjnymi i eksploatacyjnymi instalacji; e) analizę ekonomiczną wraz z optymalizacją procesu mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów pod kątem wdroŝenia w regionie; f) zaprojektowanie na bazie uzyskanych wytycznych instalacji do mechanicznobiologicznego przetwarzania odpadów, w tym osadów ściekowych. Znaczenie technologii Procesy mechaniczno-biologiczne w zakresie przetwarzania odpadów generują emisjie gazowe i odorowe. Opracowanie nowych filtrów biologicznych z powszechnie dostępnych materiałów obniŝa koszty inwestycyjne tych instalacji. Obecność układów filtracyjnych jest niezbędna w celu uzyskania powszechnej akceptacji społecznej dla inwestycji tego typu. Technologia mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów jest uznana w wielu dokumentach strategicznych (m.in. Krajowy Plan Gospodarki Odpadami 2010) za najlepszą z dostępnych technik dla ograniczania ilości deponowanych na składowiskach odpadów biodegradowalnych. Jej wdraŝanie jest szczególnie uzasadnione na terenie małych i średnich aglomeracji. Technologia ta skupia się na wykorzystaniu całokształtu zjawisk i procesów mechanicznych i biologicznych mających za zadanie przetworzenie odpadów komunalnych, w tym osadów ściekowych, w celu ich ustabilizowania, zmniejszenia objętości i ograniczenia negatywnego wpływu na środowisko. Na rynku dostępne są róŝne technologie jednakŝe zapewnione przez nie standardy jakościowe przetworzonych odpadów oraz samego procesu Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 262

263 przetwarzania wiąŝą się ze znacznymi nakładami inwestycyjnych oraz eksploatacyjnymi. Proponowana technologia będzie kompromisem, który gwarantując dotrzymanie wymaganych normatywów jakościowych znajdzie się w zasięgu finansowym potencjalnego odbiorcy technologii. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek / Produkty Efektami wdroŝonej technologii będą: a) powstanie zakładów przeróbki osadów ściekowych gwarantujących usługi na poziomie zgodnym z obowiązującym prawodawstwem; b) rozwiązanie problemu gospodarki osadowej komunalnych oczyszczalni ścieków; c) ograniczenie deponowania na składowiskach odpadów o parametrach umoŝliwiających ich przetworzenie; d) wzrost świadomości ekologicznej; e) pobudzenie w zakresie gospodarki odpadami współpracy ponadgminnej i ponadregionalnej samorządów terytorialnych; f) wzrost ilości miejsc pracy w sektorze gospodarki odpadami dla wykwalifikowanego personelu; g) rozbudowanie zaplecza badawczego jednostek naukowych w regionie; h) powstanie obiektów referencyjnych umoŝliwi prowadzenie systematycznych badań doświadczalnych z zakresu mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów, w tym osadów ściekowych. Produkty: a) technologia segregacji odpadów biodegradowalnych; b) opracowanie technologii automatycznej segregacji odpadów, bazującej na algorytmach przetwarzania obrazu umoŝliwi zwiększenie efektywności rozdziału frakcji wsadu procesu. Dodatkowo polepszeniu ulegną warunki sanitarne pracowników instalacji w wyniku wdroŝenia bezobsługowej segregacji odpadów; c) technologia mechaniczno-biologicznego recyklingu osadów sciekowych; d) technologia ograniczenia oddziaływania środowiskowego procesu mechanicznobiologicznego przetwarzania odpadów. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 263

264 Wszystkie wyroby będące efektem opracowania technologii są elementami składającymi się na całość koncepcji recyklingu osadów ściekowych i zostaną wdroŝone równolegle na etapie inwestycyjnym. Przedsiębiorstwa do potencjalnej współpracy we wdraŝaniu technologii a) zakłady komunalne; b) składowiska odpadów; c) firmy zajmujące się odbiorem i utylizacją odpadów. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 264

265 Mapa drogowa technologii Technologia recyklingu osadów ściekowych z wykorzystaniem technik mechaniczno-biologicznych Analizapopytu na innowacyjne produkty Interdyscyplinarna współpraca z sektorem nauki, budowa prototypów, testy Wyznaczenie korelacji pomiędzy efektem ekologicznym, ekonomicznym a nakładami inwestycyjnymi i eksploatacyjnymi instalacji Budowainfrastruktury technicznej do mechanicznobiologicznego przetwarzania odpadów, w tym osadów ściekowych Wprowadzenie produktów na rynek światowy Wprowadzenie produktów na rynek europejski Wprowadzenie produktów na rynek krajowy Rozmowy z przedstawicielami przemysłu, sektora publicznego na temat promocji i komercjalizacji technologii Kształcenie kadr wykorzystujących technologię Analiza uciąŝliwości mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów na środowisko Badania, ocena oraz opracowanie wytycznych doboru parametrów biochemicznych procesu przetwarzania odpadów do ich składu jakościowego Interdyscyplinarna współpraca Opracowaniewysoko sprawnej technologii rozdziału frakcji odpadów oprzeznaczonych do przetwarzania mechaniczno-biologicznego Opracowanie i prowadzenie badań naukowych w zakresie rozwoju technologii Wpisanie wsparcia dla rozwoju technologii w dokumentach strategicznych województwa Pomocw pozyskaniu środków dla podmiotów zainetresowanych wykorzystaniem komunalnych osadów ściekowych Pozyskanie poparcia organizacji ekologicznych Kampania promocyjno- społeczna działań proekologicznych społeczeństwa oraz aktywności samorządów lokalnych w tym zakresie Wsparcie dla uczelni (stypendia, granty) Wsparcie działańadministracyjnych, logistycznych oraz proceduralnych Budowanie modelu współpracy sfery nauki administracji regionalnej oraz biznesu ROK Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 265

266 Scenariusz gotowości wdroŝeniowej technologii. Rodzaj technologii 1. Recykling odpadów biodegradowalnych oraz osadów ściekowych z wykorzystaniem technik przetwarzania mechanicznobiologicznego. Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Kluczowe Produkt Opracowanie optymalnej dla regionu technologii recyclingu odpadów biodegradowalnych oraz osadów ściekowych z wykorzystaniem technik mechaniczno-biologicznych. Wspomagające Brak danych. Czas trwania Od (rok) Do (rok) Scenariusz wejścia produktu na rynek T1 Rodzaj rynku Produkt Rynek krajowy Zakłady Komunalne, składowiska Opracowanie optymalnej dla regionu odpadów, firmy zajmujące się technologii recyklingu odpadów odbiorem i utylizacją odpadów. biodegradowalnych oraz osadów ściekowych z wykorzystaniem technik mechaniczno-biologicznych: Rynek Unii Europejskiej Brak danych. Rynek Świat Brak danych. Czas trwania Od (rok) Do (rok) Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Scenariusz zainteresowania sfery biznesu technologią Biznes 1. Zakłady Komunalne, Składowiska odpadów, firmy zajmujące się odbiorem i utylizacją odpadów Dla kraju Produkt Opracowanie optymalnej technologii recyklingu odpadów biodegradowalnych oraz osadów ściekowych z wykorzystaniem technik mechanicznobiologicznych: Dla Europy Czas trwania Od (rok) Do (rok) Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 266

267 Biznes Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Produkt.Brak danych. Dla Świata Brak danych. Czas trwania Od (rok) Do (rok) Analiza powiązań Powiązanie technologii ze środowiskiem Rodzaj środowiska Środowisko PRODUKT/TECHNOLOGIA Istniejący Planowany MoŜliwy Razem Technologiczne Prawne Ekonomiczne Kulturowe Demograficzne Rynek Polska Europa Świat Klient Hurtowy Wielki sprzedawca detaliczny Konkurencja Razem Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 267

268 Identyfikacja kluczowych technologii w przyszłości Aspekty prawne: zakaz deponowania biodegradowalnych odpadów na składowiskach odpadów oraz osadów ściekowych. Ujemne skutki wynikające z rozwoju sektora gospodarki związanej z dana technologią a) dla społeczeństwa brak; b) dla gospodarki brak; c) dla nauki brak. Korzyści z rozwoju wybranych technologii a) dla społeczeństwa ograniczenie ilości deponowanych odpadów, wykorzystanie przyrodnicze bądź energetyczne odpadów; b) dla gospodarki wypełnienie zobowiązań wobec Unii Europejskiej związanych z ograniczeniem deponowania odpadów biodegradowalnych i osadów ściekowych; c) dla nauki rozwój badań nad technologiami wykorzystania odpadów i osadów ściekowych, rozwój nowych technologii, rozwój naukowy kadr Identyfikacja działań, które naleŝy podjąć w celu rozwoju technologii a) zapewnienie finansowania badań naukowych; b) dofinansowanie inwestycji ze środków państwowych lub unijnych. Tworzenie sieci współpracy między jednostkami, które podejmą zaplanowane działania a) realizacja wspólnych projektów badawczych; b) panele dyskusyjne; c) stworzenie interdyscyplinarnych zespołów badawczych Diagnostyka obiektów budowlanych pod kątem energochłonności Charakterystyka technologii Proponowana technologia dotyczy energochłonności obiektów budowlanych, która w województwie opolskim jest stosunkowo wysoka. Innowacyjność proponowanej technologii polega na określeniu jednolitych zasad kompleksowej diagnostyki obiektów budowlanych, której Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 268

269 wymierne efekty będą istotnym elementem opracowań audytorskich. Proponuje się zastosowanie pomiarów termowizyjnych oraz przetransponowanie ich wyników do innych opracowań, (np. audytów i charakterystyk energetycznych). Diagnostyka termowizyjna pozwoli na wskazanie miejsc największych strat energii w obiekcie, a realizacja zapisów, zawartych w audycie energetycznym pozwoli na ich likwidację. NaleŜy dodać, iŝ zespół ekspertów, zamierzających wdroŝyć tę technologię, posiada odpowiednie przygotowanie merytoryczne i duŝe doświadczenie praktyczne. Technologia zostanie opracowana po wcześniejszym przeprowadzeniu szerokiego programu badań obiektów rzeczywistych. Ponadto przewiduje się zastosowanie innych technik diagnostycznych, które pojawią się na rynku w przyszłości. Cel główny Celem technologii jest opracowanie kompleksowej metodologii (jednolitych zasad) prowadzenia diagnostyki obiektów budowlanych pod kątem ich energochłonności. Początek Zgromadzenie danych badania termowizyjne obiektów rzeczywistych (badania mogą być realizowane wyłącznie w okresie jesienno-zimowym). Zakończenie 2017 Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Wymiernym efektem, nie tylko opracowania zasad ale przede wszystkim ich praktycznego wdroŝenia, będzie ochrona powietrza atmosferycznego poprzez zmniejszenie niskiej emisji. Znaczenie technologii Przewidywanym produktem będzie dokumentacja w formie poradników określająca zasady oceny energochłonności obiektów oraz wytyczne do ich interpretacji, poparte przykładami. Ponadto zostanie wzbogacona oferta jednostki naukowej o tę sferę badań. Przewidywane efekty wprowadzenia technologii na rynek Przewidywanym produktem będzie dokumentacja w formie poradników, określająca zasady oceny energochłonności obiektów oraz wytyczne do ich interpretacji, poparte przykładami. Wymiernym efektem, nie tylko opracowania zasad ale przede wszystkim ich praktycznego wdroŝenia, będzie ochrona powietrza atmosferycznego poprzez zmniejszenie niskiej emisji. Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 269

270 Czynniki zwiększające i zmniejszające atrakcyjność proponowanej technologii nr Rodzaj czynnika Ranga Czynniki ekonomiczno-prawne 1 Spełnienie wymogów UE w zakresie ograniczenia emisji gazów cieplarnianych. 6 2 Ograniczenie emisji lotnych związków organicznych 6 3 Ograniczenie zuŝycia energii 6 Czynniki techniczno-technologiczne 1 WdraŜanie nowych technologii 4 2 Opracowana oferta diagnostyczna 4 3 Skuteczny system monitorowania 4 Czynniki społeczne 1 Wzrost zatrudnienia w grupie audytorów energetycznych 7 2 ObniŜanie kosztów utrzymania domów mieszkalnych 4 3 Podniesienie poziomu świadomości ekologicznej i odpowiedzialności za przyszłe pokolenia 5 Czynniki finansowe 1 Rentowność produktu 3 2 MoŜliwość eksportu produktu 1 3 Konkurencja na rynku z podobnymi technologiami 4 Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Czynniki ułatwiające i hamujące wdroŝenie proponowanej technologii nr Rodzaj czynnika Ranga Czynniki ekonomiczno-prawne 1 Spełnienie wymogów UE w zakresie ograniczenia emisji gazów cieplarnianych 6 2 Spełnienie wymogów prawodawstwa polskiego 6 3 Konieczność oszczędzania energii 10 Czynniki techniczno-technologiczne 1 WdroŜenie nowych metod badawczych 5 2 Doświadczenie w prowadzeniu podobnych procesów badawczych 6 3 Produkt adresowany wyłącznie do obiektów istniejących a nie projektowanych 10 Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 270

271 nr Rodzaj czynnika Ranga Czynniki społeczne 1 Zmniejszenie bezrobocia 2 2 Koszt technologii dla obywateli (10 bardzo wysoki) 4 3 Brak motywacji do oszczędzania energii 4 Czynniki finansowe 1 Oszczędności energii zmniejszenie rachunków 5 2 Konkurencyjna cena produktu w stosunku do odpowiedników rynkowych 6 3 Wysoki koszt budowy przygotowania i wdroŝenia technologii 4 Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 271

272 Mapa drogowa technologii Diagnostyka obiektów budowlanych pod kątem energochłonności Analiza popytu na technologię i know how Interdyscyplinarna współpraca z sektoremnauki Przeprowadzenie testów obiektów demonstracyjnych Działania promocyjne Wprowadzenie produktów na rynek krajowy opracowanie materiałów szkoleniowych dla osób zainetresowanych tematyką oszczędnej energochłonności budynków Opracowanie wyników zastosowania i skuteczności technologii Przeprowadzenie badań, testów termowizyjnych obiektów rzeczywistych Opracowaniekompleksowej metodologii prowadzenia diagnostyki obiektów budowlanych i procedur projektowania Interdyscyplinarna współpraca z organizacjami rządowymi oraz sferą biznesu Opracowanie i prowadzenie badań naukowych w zakresie kompleksowej metodologii prowadzenia diagnostyki obiektów budowlanych Wpisanie wsparcia dla rozwoju technologii w dokumentach strategicznych województwa Pozyskanie poparcia organizacji ekologicznych i pozarządowych Zaostrzenie prawa w zakresie oszczędnego budownictwa Prowadzenie kampanii informacyjno-promocyjnej w zakresie poszanowania energii i pozytywnych tego skutków Wsparcie działańadministracyjnych, logistycznych oraz proceduralnych Budowanie modelu współpracy sfery nauki, administracji regionalnej orazbiznesu ROK Źródło: wyniki spotkań warsztatowych Strategie rozwoju dla 10 technologii Strona 272

Zdobycze biotechnologii w medycynie i ochronie środowiska

Zdobycze biotechnologii w medycynie i ochronie środowiska Zdobycze biotechnologii w medycynie i ochronie środowiska InŜynieria genetyczna - badania biomedyczne Jednym z najbardziej obiecujących zastosowań nowych technologii opartych na przenoszeniu genów z jednego

Bardziej szczegółowo

Ewaluacja ex ante programu sektorowego INNOMED

Ewaluacja ex ante programu sektorowego INNOMED Ewaluacja ex ante programu sektorowego INNOMED PLAN PREZENTACJI 1. Krótki opis Programu 2. Cele i zakres ewaluacji 3. Kryteria ewaluacji 4. Metodologia badania 5. Wnioski 6.Analiza SWOT 7.Rekomendacje

Bardziej szczegółowo

Opis struktury zagadnień rozważanych w obszarach badawczych projektu Quality of Life w czasie spotkania #1 Perspektywa Dynamiki Systemów

Opis struktury zagadnień rozważanych w obszarach badawczych projektu Quality of Life w czasie spotkania #1 Perspektywa Dynamiki Systemów Opis struktury zagadnień rozważanych w obszarach badawczych projektu Quality of Life w czasie spotkania #1 Perspektywa Dynamiki Systemów Elementy określone przez liderów sekcji w obszarze Biotechnologia

Bardziej szczegółowo

www.sse.krakow.pl Perspektywa Technologiczna Kraków-Małopolska 2020

www.sse.krakow.pl Perspektywa Technologiczna Kraków-Małopolska 2020 www.sse.krakow.pl Perspektywa Technologiczna Kraków-Małopolska 2020 Kraków, 3.11.2009 Podstawowe informacje Projekt naukowo-badawczy realizowany metodą foresight finansowany z PO I G Działanie 1.1.1 Budżet

Bardziej szczegółowo

Kierunki wspierania. Wyniki projektu Insight 2030

Kierunki wspierania. Wyniki projektu Insight 2030 Warszawa, 1 marca 2012 Kierunki wspierania innowacyjności ci przedsiębiorstw. Wyniki projektu Insight 2030 Beata Lubos, Naczelnik Wydziału Polityki Innowacyjności, Departament Rozwoju Gospodarki, Ministerstwo

Bardziej szczegółowo

Omówienie metodologii badań wg metody Delphi oraz krzyżowej analizy wpływów

Omówienie metodologii badań wg metody Delphi oraz krzyżowej analizy wpływów Projekt Foresight w zakresie priorytetowych i innowacyjnych technologii zagospodarowywania odpadów pochodzących z górnictwa węgla kamiennego Omówienie metodologii badań wg metody Delphi oraz krzyżowej

Bardziej szczegółowo

UCHWAŁA NR IV/21/14 RADY GMINY WIDAWA z dnia 30 grudnia 2014 r.

UCHWAŁA NR IV/21/14 RADY GMINY WIDAWA z dnia 30 grudnia 2014 r. UCHWAŁA NR IV/21/14 RADY GMINY WIDAWA z dnia 30 grudnia 2014 r. w sprawie uchwalenia Programu Zdrowotnego ZDROWA GMINA na lata 2015-2016 oraz udzielenia dotacji dla Samodzielnego Publicznego Zakładu Podstawowej

Bardziej szczegółowo

Powiatowy Program Działań na Rzecz Osób Niepełnosprawnych na lata 2007-2013

Powiatowy Program Działań na Rzecz Osób Niepełnosprawnych na lata 2007-2013 Załącznik do Uchwały Nr XV/109/07 Rady Powiatu w Śremie z dnia 19 grudnia 2007 r. A B C Powiatowy Program Działań na Rzecz Osób Niepełnosprawnych na lata 2007-2013 Spis Treści: 1. Wprowadzenie...3-4 2.

Bardziej szczegółowo

KRZYŻOWA ANALIZA WPŁYWÓW I PROGNOZOWANIE SCENARIUSZY ROZWOJU

KRZYŻOWA ANALIZA WPŁYWÓW I PROGNOZOWANIE SCENARIUSZY ROZWOJU Projekt FORESIGHT Mazovia KRZYŻOWA ANALIZA WPŁYWÓW I PROGNOZOWANIE SCENARIUSZY ROZWOJU mgr Krzysztof Mieczkowski Specjalista Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów Warszawa, 12 czerwca 2007 Monitorowanie

Bardziej szczegółowo

REGULAMIN FUNKCJONOWANIA KONTROLI ZARZADCZEJ W POWIATOWYM URZĘDZIE PRACY W GIśYCKU. Postanowienia ogólne

REGULAMIN FUNKCJONOWANIA KONTROLI ZARZADCZEJ W POWIATOWYM URZĘDZIE PRACY W GIśYCKU. Postanowienia ogólne Załącznik Nr 1 do Zarządzenia Nr 29 z 01.07.2013r. REGULAMIN FUNKCJONOWANIA KONTROLI ZARZADCZEJ W POWIATOWYM URZĘDZIE PRACY W GIśYCKU Postanowienia ogólne 1 1. Kontrola zarządcza w Powiatowym Urzędzie

Bardziej szczegółowo

Program budowy infrastruktury informacji przestrzennej (IIP) w Ministerstwie Zdrowia (MZ)

Program budowy infrastruktury informacji przestrzennej (IIP) w Ministerstwie Zdrowia (MZ) Program budowy infrastruktury informacji przestrzennej (IIP) w Ministerstwie Zdrowia (MZ) 1. WIADOMOŚCI WSTĘPNE 1.1 CHARAKTERYSTYKA ORGANU WIODĄCEGO 1) Stanowisko, imię i nazwisko, dane adresowe organu

Bardziej szczegółowo

Dlaczego Pomoc na Raka w ofercie AXA?

Dlaczego Pomoc na Raka w ofercie AXA? 1 Dlaczego Pomoc na Raka w ofercie AXA? Dlaczego Pomoc na Raka w ofercie AXA? 1 2 Z perspektywy klienta i rynku Nowotwory są obecnie uznawane za chorobę cywilizacyjną: z roku na rok wzrasta liczba zachorowań.

Bardziej szczegółowo

PROPOZYCJA WYKORZYSTANIA KONCEPCJI SZPITALA DOMOWEGO W ORGANIZACJI ŚWIADCZEŃ ZDROWOTNYCH. TEL. 509 088 528; pawel.podsiadlo@outlook.

PROPOZYCJA WYKORZYSTANIA KONCEPCJI SZPITALA DOMOWEGO W ORGANIZACJI ŚWIADCZEŃ ZDROWOTNYCH. TEL. 509 088 528; pawel.podsiadlo@outlook. PROPOZYCJA WYKORZYSTANIA KONCEPCJI SZPITALA DOMOWEGO W ORGANIZACJI ŚWIADCZEŃ ZDROWOTNYCH. TEL. 509 088 528; pawel.podsiadlo@outlook.com KONCEPCJA SZPITALA DOMOWEGO Analiza chorób przewlekłych w Unii Europejskiej.

Bardziej szczegółowo

Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu Wrocław 2011

Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu Wrocław 2011 Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu Wrocław 2011 IDENTYFIKACJA POTENCJAŁU I ZASOBÓW DOLNEGO ŚLĄSKA W OBSZARZE NAUKA I TECHNOLOGIE NA RZECZ POPRAWY JAKOŚCI ŻYCL4 (QUALITY OF LIFE) ORAZ WYTYCZENIE PRZYSZŁYCH

Bardziej szczegółowo

Optymalizacja wybranych procesów obsługi klienta. Dzień 1.

Optymalizacja wybranych procesów obsługi klienta. Dzień 1. Optymalizacja wybranych procesów obsługi klienta w sektorze publicznym Dzień 1. Cele warsztatów Główne cele naszego warsztatu to: przygotowanie do samodzielnego optymalizowania procesów utrwalenie techniki

Bardziej szczegółowo

PODSUMOWANIE Strategicznej oceny oddziaływania na środowisko aktualizacji Programu Ochrony Środowiska dla Gminy Ozimek

PODSUMOWANIE Strategicznej oceny oddziaływania na środowisko aktualizacji Programu Ochrony Środowiska dla Gminy Ozimek PODSUMOWANIE Strategicznej oceny oddziaływania na środowisko aktualizacji Programu Ochrony Środowiska dla Gminy Ozimek Kierownik Projektu: mgr inŝ. Ksenia Czachor Opracowanie: mgr Katarzyna Kędzierska

Bardziej szczegółowo

Warsztaty: Dla innowacji w ramach projektu systemowego,,sieć Regionalnych Obserwatoriów Specjalistycznych. Cieszyn, 7 maj 2015 r.

Warsztaty: Dla innowacji w ramach projektu systemowego,,sieć Regionalnych Obserwatoriów Specjalistycznych. Cieszyn, 7 maj 2015 r. Warsztaty: Dla innowacji w ramach projektu systemowego,,sieć Regionalnych Obserwatoriów Specjalistycznych Cieszyn, 7 maj 2015 r. Plan prezentacji Obserwatorium medyczne -zakres i struktura działania. Obserwatorium

Bardziej szczegółowo

Dotacje vs. instrumenty zwrotne w obszarze wsparcia dla przedsiębiorstw w nowej perspektywie finansowej

Dotacje vs. instrumenty zwrotne w obszarze wsparcia dla przedsiębiorstw w nowej perspektywie finansowej Dotacje vs. instrumenty zwrotne w obszarze wsparcia dla przedsiębiorstw w nowej perspektywie finansowej Wnioski z badania IBnGR Perspektywa finansowa 2007-2013 przyniosła nowe instrumenty finansowania.

Bardziej szczegółowo

Współpraca pracowników naukowych z parkami technologicznymi na przykładzie Finlandii - propozycja implementacji rozwiązań dla Polski

Współpraca pracowników naukowych z parkami technologicznymi na przykładzie Finlandii - propozycja implementacji rozwiązań dla Polski Współpraca pracowników naukowych z parkami technologicznymi na przykładzie Finlandii - propozycja implementacji rozwiązań dla Polski Dr inż. MBA Janusz Marszalec Centrum Edisona, Warszawa 8 kwietnia 2014

Bardziej szczegółowo

Możliwości zwiększania efektywności wykorzystania zasobów polskich MSP EDIT VALUE nowoczesne narzędzie wspierające decyzje gospodarcze

Możliwości zwiększania efektywności wykorzystania zasobów polskich MSP EDIT VALUE nowoczesne narzędzie wspierające decyzje gospodarcze Możliwości zwiększania efektywności wykorzystania zasobów polskich MSP EDIT VALUE nowoczesne narzędzie wspierające decyzje gospodarcze 16.10. 2014, Konstantynów Łódzki AGENDA EDIT VALUE TOOL Narzędzie

Bardziej szczegółowo

Uniwersytet Rolniczy w Krakowie Wydział Inżynierii Produkcji i Energetyki

Uniwersytet Rolniczy w Krakowie Wydział Inżynierii Produkcji i Energetyki Uniwersytet Rolniczy w Krakowie Wydział Inżynierii Produkcji i Energetyki Efekty dla programu : Kierunek: Zarządzanie i inżynieria produkcji Specjalności: Inżynieria produkcji surowcowej, Infrastruktura

Bardziej szczegółowo

InŜynieria biomedyczna Studenci kierunku INśYNIERIA BIOMEDYCZNA mają moŝliwość wyboru jednej z następujących specjalności: informatyka medyczna

InŜynieria biomedyczna Studenci kierunku INśYNIERIA BIOMEDYCZNA mają moŝliwość wyboru jednej z następujących specjalności: informatyka medyczna Wydział InŜynierii Mechanicznej i Informatyki al. Armii Krajowej 21, 42-200 Częstochowa tel. 0 34 325 05 61 rekrutacja@wimii.pcz.pl www.wimii.pcz.czest.pl Studia I stopnia Studia licencjackie trwają nie

Bardziej szczegółowo

Priorytetowe kierunki badań (agendy badawcze) w ramach inteligentnej specjalizacji województwa mazowieckiego

Priorytetowe kierunki badań (agendy badawcze) w ramach inteligentnej specjalizacji województwa mazowieckiego Priorytetowe kierunki badań (agendy badawcze) w ramach inteligentnej specjalizacji województwa mazowieckiego Wydział Innowacyjności i Rozwoju Departament Rozwoju Regionalnego i Funduszy Europejskich Urząd

Bardziej szczegółowo

Podstawy projektowania leków wykład 1

Podstawy projektowania leków wykład 1 Podstawy projektowania leków wykład 1 Łukasz Berlicki Sprawy techniczne E-mail: lukasz.berlicki@pwr.edu.pl Konsultacje: p.322a/a2, wtorek, piątek, godz. 10-12 Egzamin, 27 stycznia, godz. 15.15 Poprawa

Bardziej szczegółowo

Program Operacyjny Innowacyjna Gospodarka

Program Operacyjny Innowacyjna Gospodarka Program Operacyjny Innowacyjna Gospodarka Cel główny: Rozwój polskiej gospodarki w oparciu o innowacyjne przedsiębiorstwa Cele szczegółowe: zwiększenie innowacyjności przedsiębiorstw, wzrost konkurencyjności

Bardziej szczegółowo

Warszawa, 10 grudnia 2012 r. Justyna Gorzoch, Departament Innowacji i Przemysłu, Ministerstwo Gospodarki

Warszawa, 10 grudnia 2012 r. Justyna Gorzoch, Departament Innowacji i Przemysłu, Ministerstwo Gospodarki Warszawa, 10 grudnia 2012 r. Strategia inteligentnej specjalizacji poziom krajowy Justyna Gorzoch, Departament Innowacji i Przemysłu, Ministerstwo Gospodarki Założenia strategii inteligentnej specjalizacji

Bardziej szczegółowo

Zarządzenie Nr 71/2010 Burmistrza Miasta Czeladź. z dnia 28 kwietnia 2010r.

Zarządzenie Nr 71/2010 Burmistrza Miasta Czeladź. z dnia 28 kwietnia 2010r. Zarządzenie Nr 71/2010 Burmistrza Miasta Czeladź z dnia 28 kwietnia 2010r. w sprawie : wprowadzenia procedury Identyfikacji zagroŝeń oraz oceny ryzyka zawodowego na stanowiskach pracy w Urzędzie Miasta

Bardziej szczegółowo

PYTANIE : Promocja zdrowia czy profilaktyka, czy jedno i drugie?

PYTANIE : Promocja zdrowia czy profilaktyka, czy jedno i drugie? PYTANIE : Promocja zdrowia czy profilaktyka, czy jedno i drugie? Gmina art.7 Ustawa o samorządzie gminnym z 8 marca 1990 (Dz.U.01.142.1591 z późn.zm.) ochrona zdrowia Powiat art.4 Ustawa o samorządzie

Bardziej szczegółowo

Regulamin Naboru, Analizy i Selekcji oraz Preinkubacji Projektów Inwestycyjnych w ramach Projektu Kapitał na Innowacje

Regulamin Naboru, Analizy i Selekcji oraz Preinkubacji Projektów Inwestycyjnych w ramach Projektu Kapitał na Innowacje Załącznik do Uchwały Nr 216/09 Zarządu MARR S.A. z dnia 16.04.2009 Regulamin Naboru, Analizy i Selekcji oraz Preinkubacji Projektów Inwestycyjnych w ramach Projektu Kapitał na Innowacje realizowanego w

Bardziej szczegółowo

SYLABUS. Nazwa przedmiotu/modułu. Farmakologia Kliniczna. Wydział Lekarski I. Nazwa kierunku studiów. Lekarski. Język przedmiotu

SYLABUS. Nazwa przedmiotu/modułu. Farmakologia Kliniczna. Wydział Lekarski I. Nazwa kierunku studiów. Lekarski. Język przedmiotu Nazwa przedmiotu/modułu Wydział Nazwa kierunku studiów Poziom kształcenia Forma studiów Język przedmiotu Wydział Lekarski I Lekarski Jednolite magisterskie stacjonarne polski SYLABUS Farmakologia Kliniczna

Bardziej szczegółowo

TELEMEDYCYNA I E-ZDROWIE KIERUNKI ROZWOJU SYSTEMU OPIEKI ZDROWOTNEJ

TELEMEDYCYNA I E-ZDROWIE KIERUNKI ROZWOJU SYSTEMU OPIEKI ZDROWOTNEJ Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego TELEMEDYCYNA I E-ZDROWIE KIERUNKI ROZWOJU SYSTEMU OPIEKI ZDROWOTNEJ PROPOZYCJA WYKORZYSTANIA KONCEPCJI SZPITALA

Bardziej szczegółowo

Program Operacyjny Inteligentny Rozwój 2014-2020 Marcin Łata Departament Konkurencyjności i Innowacyjności Ministerstwo Infrastruktury i Rozwoju

Program Operacyjny Inteligentny Rozwój 2014-2020 Marcin Łata Departament Konkurencyjności i Innowacyjności Ministerstwo Infrastruktury i Rozwoju Program Operacyjny Inteligentny Rozwój 2014-2020 Marcin Łata Departament Konkurencyjności i Innowacyjności Ministerstwo Infrastruktury i Rozwoju Warszawa, 22 maja 2014 r. Cele PO IR Wspieranie innowacyjności

Bardziej szczegółowo

Departament Polityki Regionalnej, Wydział Zarządzania RPO, Biuro Ewaluacji RPO. Toruń, 4 październik 2011r.

Departament Polityki Regionalnej, Wydział Zarządzania RPO, Biuro Ewaluacji RPO. Toruń, 4 październik 2011r. Rekomendacje dotyczące akcji informacyjnej o komplementarności z badania ewaluacyjnego pt. Analiza efektów komplementarności wsparcia pomiędzy projektami dofinansowanymi w ramach programów z perspektywy

Bardziej szczegółowo

Biotechnologia jest dyscypliną nauk technicznych, która wykorzystuje procesy biologiczne na skalę przemysłową. Inaczej są to wszelkie działania na

Biotechnologia jest dyscypliną nauk technicznych, która wykorzystuje procesy biologiczne na skalę przemysłową. Inaczej są to wszelkie działania na Biotechnologia jest dyscypliną nauk technicznych, która wykorzystuje procesy biologiczne na skalę przemysłową. Inaczej są to wszelkie działania na żywych organizmach prowadzące do uzyskania konkretnych

Bardziej szczegółowo

Efekty kształcenia dla kierunku inżynieria środowiska

Efekty kształcenia dla kierunku inżynieria środowiska Efekty kształcenia dla kierunku inżynieria Szkoła wyższa prowadząca kierunek studiów: Kierunek studiów: Poziom kształcenia: Profil kształcenia: Umiejscowienie kierunku w obszarze kształcenia w zakresie:

Bardziej szczegółowo

Aktywne formy kreowania współpracy

Aktywne formy kreowania współpracy Projekt nr... Kształtowanie sieci współpracy na rzecz bezpieczeństwa energetycznego Dolnego Śląska ze szczególnym uwzględnieniem aspektów ekonomiczno społecznych Aktywne formy kreowania współpracy Dr inż.

Bardziej szczegółowo

PROMOCJA ZDROWIA TO PROCES

PROMOCJA ZDROWIA TO PROCES STAROSTWO POWIATOWE W ŚWIDNICY WYDZIAŁ ZDROWIA 2007 r. Opracowała Barbara Świętek PROMOCJA ZDROWIA TO PROCES UMOŻLIWIAJĄCY JEDNOSTKOM, GRUPOM, SPOŁECZNOŚCIĄ ZWIĘKSZENIE KONTROLI NAD WŁASNYM ZROWIEM I JEGO

Bardziej szczegółowo

Regionalna Strategia Innowacji Województwa Kujawsko-Pomorskiego Inteligentne specjalizaje

Regionalna Strategia Innowacji Województwa Kujawsko-Pomorskiego Inteligentne specjalizaje Regionalna Strategia Innowacji Województwa Kujawsko-Pomorskiego Inteligentne specjalizaje Toruń, 13.12.2012 Co oznacza inteligentna specjalizacja? Inteligentna specjalizacja to: identyfikowanie wyjątkowych

Bardziej szczegółowo

II. EFEKTY KSZTAŁCENIA dla kierunku studiów optometria Studia drugiego stopnia profil ogólnoakademicki

II. EFEKTY KSZTAŁCENIA dla kierunku studiów optometria Studia drugiego stopnia profil ogólnoakademicki Załącznik do uchwały nr 80/2014 r. z dnia 28.05.2014r. II. EFEKTY KSZTAŁCENIA dla kierunku studiów optometria Studia drugiego stopnia profil ogólnoakademicki II.1. Tabela odniesień efektów kierunkowych

Bardziej szczegółowo

ANALIZA MOCNYCH I SŁABYCH STRON ORAZ SZANS I ZAGROŻEŃ DLA MOŻLIWOŚCI WYKREOWANIA POZYTYWNEGO WIZERUNKU INSPEKCJI OCHRONY ŚRODOWISKA

ANALIZA MOCNYCH I SŁABYCH STRON ORAZ SZANS I ZAGROŻEŃ DLA MOŻLIWOŚCI WYKREOWANIA POZYTYWNEGO WIZERUNKU INSPEKCJI OCHRONY ŚRODOWISKA Monitoring efektów realizacji Projektu PL0100 Wzrost efektywności działalności Inspekcji Ochrony Środowiska, na podstawie doświadczeń norweskich ANALIZA MOCNYCH I SŁABYCH STRON ORAZ SZANS I ZAGROŻEŃ DLA

Bardziej szczegółowo

PLAN DZIAŁANIA KT NR 184 ds. Klejów

PLAN DZIAŁANIA KT NR 184 ds. Klejów Strona 1 PLAN DZIAŁANIA KT NR 184 ds. Klejów STRESZCZENIE Środowisko biznesowe: Zakres objęty działalnością KT 184 jest niezwykle szeroki i ma charakter wybitnie intersektorowy, gdyż dotyczy nie tylko

Bardziej szczegółowo

KIERUNKOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA

KIERUNKOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA WYDZIAŁ INFORMATYKI I ZARZĄDZANIA Kierunek studiów: INFORMATYKA Stopień studiów: STUDIA II STOPNIA Obszar Wiedzy/Kształcenia: OBSZAR NAUK TECHNICZNYCH Obszar nauki: DZIEDZINA NAUK TECHNICZNYCH Dyscyplina

Bardziej szczegółowo

U C H W A Ł A nr XLII/ 291 /2014 RADY GMINY BIERAWA z dnia 27 marca 2014 r.

U C H W A Ł A nr XLII/ 291 /2014 RADY GMINY BIERAWA z dnia 27 marca 2014 r. U C H W A Ł A nr XLII/ 291 /2014 RADY GMINY BIERAWA z dnia 27 marca 2014 r. W sprawie: przyjęcia Programu szczepień profilaktycznych przeciwko wirusowi HPV wywołującego raka szyjki macicy na lata 2014-2016

Bardziej szczegółowo

opracowanych przy wsparciu Komisji, duŝych projektach pilotaŝowych oraz projektach badawczych w tej dziedzinie.

opracowanych przy wsparciu Komisji, duŝych projektach pilotaŝowych oraz projektach badawczych w tej dziedzinie. Perspektywy i strategie rozwoju usług telemedycznych w Polsce - legislacja dr n. med. Leszek Sikorski Centrum Systemów Informacyjnych Ochrony Zdrowia 26 kwiecień 2012 r. Komisja będzie działać na rzecz

Bardziej szczegółowo

STRATEGIA ROZWOJU DLA LOKALNEJ GRUPY DZIAŁANIA. Oferta badawcza

STRATEGIA ROZWOJU DLA LOKALNEJ GRUPY DZIAŁANIA. Oferta badawcza STRATEGIA ROZWOJU DLA LOKALNEJ GRUPY DZIAŁANIA Oferta badawcza DLACZEGO WARTO? Nowa perspektywa finansowania PROW 2014-2020, w ramach której kontynuowane będzie wdrażanie działania LEADER. Zgodnie z przyjętymi

Bardziej szczegółowo

Małopolski Regionalny Program Operacyjny na lata 2007 2013

Małopolski Regionalny Program Operacyjny na lata 2007 2013 Małopolski Regionalny Program Operacyjny na lata 2007 2013 Regionalny program operacyjny jest narzędziem słuŝącym realizacji strategii rozwoju regionu przy wykorzystaniu środków Unii Europejskiej w latach

Bardziej szczegółowo

BADANIE WYBRANYCH PROCESÓW REALIZOWANYCH W SZPITALACH NA STYKU Z SYSTEMAMI E-ZDROWIA

BADANIE WYBRANYCH PROCESÓW REALIZOWANYCH W SZPITALACH NA STYKU Z SYSTEMAMI E-ZDROWIA ZAŁĄCZNIK C Anna Gontarek-Janicka 1 BADANIE WYBRANYCH PROCESÓW REALIZOWANYCH W SZPITALACH NA STYKU Z SYSTEMAMI E-ZDROWIA SPIS TREŚCI WSKAZÓWKI METODYCZNE DO PRZEPROWADZENIA BADAŃ... 2 WYKAZ WYBRANYCH PROCESÓW

Bardziej szczegółowo

ANALIZA SWOT technologii zagospodarowania odpadów kamiennego - Wyniki prac Ekspertów w Kluczowych

ANALIZA SWOT technologii zagospodarowania odpadów kamiennego - Wyniki prac Ekspertów w Kluczowych ANALIZA SWOT technologii zagospodarowania odpadów z górnictwa g węgla w kamiennego - Wyniki prac Ekspertów w Kluczowych Prof. dr hab. inż. Aleksander LUTYŃSKI Politechnika Śląska Prof. dr hab. inż. Wiesław

Bardziej szczegółowo

Prowadzący Andrzej Kurek

Prowadzący Andrzej Kurek Prowadzący Andrzej Kurek Centrala Rzeszów Oddziały Lublin, Katowice Zatrudnienie ponad 70 osób SprzedaŜ wdroŝenia oprogramowań firmy Comarch Dopasowania branŝowe Wiedza i doświadczenie Pełna obsługa: Analiza

Bardziej szczegółowo

Terapie przełomowe: konsekwencje etyczne

Terapie przełomowe: konsekwencje etyczne Terapie przełomowe: konsekwencje etyczne Zbigniew Szawarski Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego PZH Seminarium WHC, Warszawa 27.I.2016 Nowe jest lepsze! Nowe odkrycia wiemy więcej Nowe terapie ( = terapie

Bardziej szczegółowo

WSPARCIE MOŻLIWOŚCI FINANSOWANIA PRZEDSIĘBIORSTW W OKRESIE PROGRAMOWANIA 2014 2020

WSPARCIE MOŻLIWOŚCI FINANSOWANIA PRZEDSIĘBIORSTW W OKRESIE PROGRAMOWANIA 2014 2020 WSPARCIE MOŻLIWOŚCI FINANSOWANIA PRZEDSIĘBIORSTW W OKRESIE PROGRAMOWANIA 2014 2020 Źródła wsparcia dla firm na lata 2014 2020 Zagadnienia krajowych i regionalnych inteligentnych specjalizacji Opracował:

Bardziej szczegółowo

Tabela efektów kształcenia. Kształcenie zawodowe teoretyczne

Tabela efektów kształcenia. Kształcenie zawodowe teoretyczne Tabela efektów kształcenia Tabela przyporządkowania poszczególnym przedmiotom efektów kształcenia dla zawodu: Nazwa zawodu Technik logistyk; symbol: 333107 Nazwa przedmiotu / pracowni Podstawy logistyki

Bardziej szczegółowo

BROKER EDUKACYJNY NOWY ZAWÓD

BROKER EDUKACYJNY NOWY ZAWÓD BROKER EDUKACYJNY NOWY ZAWÓD MARZEC 2008 R. Spis treści: 1. Wstęp 2. Opis zawodu przyszłości: broker edukacyjny (Podobieństwa i róŝnice do innych zawodów) 3. Wnioski z przeprowadzonych badań (Analiza SWOT

Bardziej szczegółowo

MASZ DAR UZDRAWIANIA DRUGIE ŻYCIE

MASZ DAR UZDRAWIANIA DRUGIE ŻYCIE MASZ DAR UZDRAWIANIA DRUGIE ŻYCIE Organizm człowieka jest zbudowany z narządów i tkanek. Czasem mogą być uszkodzone od urodzenia (np. w skutek wad genetycznych), częściej w ciągu życia może dojść do poważnego

Bardziej szczegółowo

Czym jest foresight?

Czym jest foresight? Foresight technologiczny rozwoju sektora usług ug publicznych w Górnośląskim Obszarze Metropolitalnym Czym jest foresight? Konferencja Otwierająca Politechnika Śląska, Zabrze 17.06.20009 Foresight: Badanie

Bardziej szczegółowo

LOGISTYKA PRODUKCJI LOGISTYKA HANDLU I DYSTRYBUCJI

LOGISTYKA PRODUKCJI LOGISTYKA HANDLU I DYSTRYBUCJI Specjalności LOGISTYKA PRODUKCJI LOGISTYKA HANDLU I DYSTRYBUCJI na kierunku LOGISTYKA KATEDRA SYSTEMÓW LOGISTYCZNYCH Prezentujący: mgr inŝ. Roman Domański Poznań, 4 kwietnia 2011 Specjalność LOGISTYKA

Bardziej szczegółowo

KOMPLEKSOWE PODEJŚCIE DO TERAPII

KOMPLEKSOWE PODEJŚCIE DO TERAPII KOMPLEKSOWE PODEJŚCIE DO TERAPII Ból PRZYWRACANIE ZDROWIA W SZCZEGÓLNY SPOSÓB 2 Krążenie Zapalenie Naprawa tkanek Większość z nas uważa zdrowie za pewnik. Zdarzają się jednak sytuacje, kiedy organizm traci

Bardziej szczegółowo

Nowa perspektywa finansowa UE nowe uwarunkowania

Nowa perspektywa finansowa UE nowe uwarunkowania Wydział Zarządzania Regionalnym Programem Operacyjnym Nowa perspektywa finansowa UE nowe uwarunkowania UNIA EUROPEJSKA EUROPEJSKI FUNDUSZ ROZWOJU REGIONALNEGO Rozporządzenie ogólne PE i Rady Ukierunkowanie

Bardziej szczegółowo

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Ogromny kapitał intelektualny, doświadczenie oraz wykwalifikowana kadra to atuty Górnego Śląska. Poprzez działania jakie przewidzieliśmy w projekcie (rsptt) w woj. śląskim pragniemy promować ideę kreatywności

Bardziej szczegółowo

RACHUNKOWOŚĆ ZARZĄDCZA

RACHUNKOWOŚĆ ZARZĄDCZA RACHUNKOWOŚĆ ZARZĄDCZA wykład XI dr Marek Masztalerz Uniwersytet Ekonomiczny w Poznaniu 2011 EKONOMICZNY CYKL śycia PRODUKTU 1 KOSZTY CYKLU śycia PRODUKTU OKRES PRZEDRYNKOWY OKRES RYNKOWY OKRES POSTRYNKOWY

Bardziej szczegółowo

SYSTEM MIESZANIA CEMENTU MULTICOR PRODUKCJA JUST-IN-TIME

SYSTEM MIESZANIA CEMENTU MULTICOR PRODUKCJA JUST-IN-TIME SYSTEM MIESZANIA CEMENTU MULTICOR PRODUKCJA JUST-IN-TIME ZrównowaŜona produkcja cementu przy wykorzystaniu kompozytów cementu: Kierunki zmian i korzyści z produkcji cementu MoŜemy wyróŝnić główne czynniki

Bardziej szczegółowo

M1_W04 M1_W10 K_W 01 M1_W01 M1_W02 M1_W10 K_W 02 M1_W05 M1_W03 K_W 03 M1_W08 M1_W11, M1_W12 M1_W01 M1_W02 M1_W03 M1_W07 M1_W10 M1_W01 M1_W07 M1_W10

M1_W04 M1_W10 K_W 01 M1_W01 M1_W02 M1_W10 K_W 02 M1_W05 M1_W03 K_W 03 M1_W08 M1_W11, M1_W12 M1_W01 M1_W02 M1_W03 M1_W07 M1_W10 M1_W01 M1_W07 M1_W10 TABELA ODNIESIENIA EFEKTÓW KIERUNKOWYCH DO EFEKTÓW OBSZAROWYCH KIERUNEK FIZJOTERAPIA POZIOM KSZTAŁCENIA - studia i stopnia PROFIL KSZTAŁCENIA - praktyczny OBSZAR KSZTAŁCENIA - obszar nauk medycznych, nauk

Bardziej szczegółowo

Uwarunkowania Rozwoju Telemedycyny w Polsce Potrzeby, bariery, korzyści. 10/9/2014 Synchronizing Healthcare

Uwarunkowania Rozwoju Telemedycyny w Polsce Potrzeby, bariery, korzyści. 10/9/2014 Synchronizing Healthcare Uwarunkowania Rozwoju Telemedycyny w Polsce Potrzeby, bariery, korzyści 1 10/9/2014 Synchronizing Healthcare Badania medyczne zrobiły tak niebywały postęp, że dziś praktycznie nie ma już ani jednego zdrowego

Bardziej szczegółowo

Rehabilitacja potrzeby i gotowość uczestniczenia

Rehabilitacja potrzeby i gotowość uczestniczenia Rehabilitacja potrzeby i gotowość uczestniczenia (wstępne wyniki badań) dr Piotr Szukalski Uniwersytet Łódzki, ekspert Instytutu Spraw Publicznych Pełne wyniki badań zostaną zamieszczone w raporcie Instytutu

Bardziej szczegółowo

DLA SEKTORA INFORMATYCZNEGO W POLSCE

DLA SEKTORA INFORMATYCZNEGO W POLSCE DLA SEKTORA INFORMATYCZNEGO W POLSCE SRK IT obejmuje kompetencje najważniejsze i specyficzne dla samego IT są: programowanie i zarządzanie systemami informatycznymi. Z rozwiązań IT korzysta się w każdej

Bardziej szczegółowo

PRZEDSIĘBIORCZY NAUKOWIEC

PRZEDSIĘBIORCZY NAUKOWIEC Zapraszamy do udziału w bezpłatnym projekcie szkoleniowym PRZEDSIĘBIORCZY NAUKOWIEC www.spin.pm2pm.pl Projekt jest współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego Kraków, dn. 23.11.2010

Bardziej szczegółowo

Efekty kształcenia na kierunku studiów projektowanie mebli i ich odniesienie do efektów obszarowych oraz kompetencji inżynierskich

Efekty kształcenia na kierunku studiów projektowanie mebli i ich odniesienie do efektów obszarowych oraz kompetencji inżynierskich Załącznik nr 1 do uchwały nr 46/2013 Senatu UP Efekty kształcenia na kierunku studiów projektowanie mebli i ich odniesienie do efektów obszarowych oraz kompetencji inżynierskich Wydział prowadzący kierunek:

Bardziej szczegółowo

Wsparcie merytoryczne i logistyczne niekomercyjnych badań klinicznych

Wsparcie merytoryczne i logistyczne niekomercyjnych badań klinicznych Wsparcie merytoryczne i logistyczne niekomercyjnych badań klinicznych Badanie kliniczne definicje badaniem klinicznym jest każde badanie prowadzone z udziałem ludzi w celu odkrycia lub potwierdzenia klinicznych,

Bardziej szczegółowo

Ruch zwiększa recykling komórkowy Natura i wychowanie

Ruch zwiększa recykling komórkowy Natura i wychowanie Wiadomości naukowe o chorobie Huntingtona. Prostym językiem. Napisane przez naukowców. Dla globalnej społeczności HD. Ruch zwiększa recykling komórkowy Ćwiczenia potęgują recykling komórkowy u myszy. Czy

Bardziej szczegółowo

1. Zainicjowanie działań zmierzających do sformułowania spójnej krajowej strategii

1. Zainicjowanie działań zmierzających do sformułowania spójnej krajowej strategii Dobre praktyki we współpracy służby medycyny pracy z pracodawcą prof. dr hab. med. Jolanta Walusiak-Skorupa Klinika Chorób Zawodowych i Toksykologii Instytut Medycyny Pracy w Łodzi Obserwowane w Polsce

Bardziej szczegółowo

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA I ENERGIA ODNAWIALNA

POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA I ENERGIA ODNAWIALNA POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA I ENERGIA ODNAWIALNA DR HAB. INŻ. ROMAN KACZYŃSKI, PROF. NZW. PROREKTOR DS. ROZWOJU I WSPÓŁPRACY POLITECHNIKI BIAŁOSTOCKIEJ Energia odnawialna szansą rozwoju województwa podlaskiego

Bardziej szczegółowo

Ewaluacja w strategiach rozwiązywania problemów

Ewaluacja w strategiach rozwiązywania problemów Ewaluacja w strategiach rozwiązywania problemów społecznych Beata Bujak Szwaczka Proregio Consulting Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego Planowanie

Bardziej szczegółowo

Przewidywanie struktur białek

Przewidywanie struktur białek Łukasz Ołdziejewski Wydział Chemii UW Przewidywanie struktur białek czyli droga do projektowania indywidualnych leków Sprawozdanie studenckie 2007/2008 1 Indywidualność jednostki KaŜdy człowiek jest indywidualnym

Bardziej szczegółowo

GOSPODARKA ODPADAMI. Dr Ewa Mańkowska Zastępca Prezesa

GOSPODARKA ODPADAMI. Dr Ewa Mańkowska Zastępca Prezesa GOSPODARKA ODPADAMI Dr Ewa Mańkowska Zastępca Prezesa WFOŚiGW we Wrocławiu Zasady gospodarowania odpadami Projektowane zmiany prawne w ustawie o utrzymaniu czystości i porządku w gminach Badanie poziomu

Bardziej szczegółowo

Centrum Geriatrii, Medycyny Medycyny Regeneracyjnej i Profilaktycznej

Centrum Geriatrii, Medycyny Medycyny Regeneracyjnej i Profilaktycznej Nie można być mistrzem we wszystkich dyscyplinach. Czas na biogospodarkę Jerzy Samochowiec Centrum Geriatrii, Medycyny Medycyny Regeneracyjnej i Profilaktycznej Pomorski Uniwersytet Medyczny w Szczecinie

Bardziej szczegółowo

II. Streszczenie (2 strony) 1) skrótowy opis celów i podstawowych elementów programu;

II. Streszczenie (2 strony) 1) skrótowy opis celów i podstawowych elementów programu; Załącznik nr 2 SCHEMAT DOKUMENTU PROGRAMU ZDROWOTNEGO I. Strona tytułowa 1) nazwa programu; Tworzenie regionalnych ośrodków referencyjnych prewencji chorób serca i naczyń na tle miażdżycy w zakresie strategii

Bardziej szczegółowo

Stan realizacji 8. Osi priorytetowej Program Operacyjny Innowacyjna Gospodarka, 2007-2013

Stan realizacji 8. Osi priorytetowej Program Operacyjny Innowacyjna Gospodarka, 2007-2013 Stan realizacji 8. Osi priorytetowej Program Operacyjny Innowacyjna Gospodarka, 2007-2013 Ministerstwo Administracji i Cyfryzacji Departament Funduszy Strukturalnych 1 Wskaźniki dla Priorytetu VIII Społeczeństwo

Bardziej szczegółowo

LEGISLACJA A DOSTĘP DO NOWOCZESNYCH TERAPII

LEGISLACJA A DOSTĘP DO NOWOCZESNYCH TERAPII LEGISLACJA A DOSTĘP DO NOWOCZESNYCH TERAPII INFARMA, Katarzyna Połujan Prawo i finanse 2015 Warszawa 08.12.2014 PLANOWANE KIERUNKI DZIAŁAŃ RESORTU ZDROWIA W ZAKRESIE BEZPIECZEŃSTWA ZDROWOTNEGO OBYWATELI

Bardziej szczegółowo

TFPL2006/018-180.03.02

TFPL2006/018-180.03.02 Znaczenie komunikacji w procesie wdraŝania sieci Natura 2000 doświadczenia polsko hiszpańskie w ramach projektu TFPL2006/018-180.03.02 Komunikacja, świadomość społeczna i wzmocnienie instytucjonalne dla

Bardziej szczegółowo

Aktualizacja Regionalnej Strategii Innowacji dla Mazowsza wraz z inteligentną specjalizacją regionu. Warszawa, 26 listopada 2013 r.

Aktualizacja Regionalnej Strategii Innowacji dla Mazowsza wraz z inteligentną specjalizacją regionu. Warszawa, 26 listopada 2013 r. Aktualizacja Regionalnej Strategii Innowacji dla Mazowsza wraz z inteligentną specjalizacją regionu 1 Regionalna Strategia Innowacji dla Mazowsza (RSI) horyzontalny dokument strategiczny, uszczegółowienie

Bardziej szczegółowo

Akcja informacyjno-edukacyjna Drugie życie

Akcja informacyjno-edukacyjna Drugie życie Akcja informacyjno-edukacyjna Drugie życie Podstawa prawna Ustawa Transplantacyjna ustawa z 1 lipca 2005r o pobieraniu, przechowywaniu i przeszczepianiu komórek, tkanek i narządów. Transplantologia to

Bardziej szczegółowo

Inteligentna specjalizacja w Województwie Mazowieckim. Procesy usługowe usługi B2B, w tym usługi finansowe usługi B+R

Inteligentna specjalizacja w Województwie Mazowieckim. Procesy usługowe usługi B2B, w tym usługi finansowe usługi B+R Inteligentna specjalizacja w Województwie Mazowieckim Obszary gospodarcze sektor rolno-spożywczy sektor chemiczny sektor medyczny sektor energetyczny sektor IT Technologie wiodące biotechnologia technologie

Bardziej szczegółowo

ZAŁOŻENIA POLITYKI PAŃSTWA W OBSZARZE NAUKI DO 2020 ROKU

ZAŁOŻENIA POLITYKI PAŃSTWA W OBSZARZE NAUKI DO 2020 ROKU ZAŁOŻENIA POLITYKI PAŃSTWA W OBSZARZE NAUKI DO 2020 ROKU maj-czerwiec, 2013 ul. Hoża 20 \ ul. Wspólna 1/3 \ 00-529 Warszawa \ tel. +48 (22) 529 27 18 \ fax +48 (22) 628 09 22 ZAŁOŻENIA POLITYKI PAŃSTWA

Bardziej szczegółowo

U Z A S A D N I E N I E

U Z A S A D N I E N I E U Z A S A D N I E N I E Nowelizacja art. 7 ustawy z dnia 1 lipca 2005 r. o ustanowieniu programu wieloletniego Narodowy program zwalczania chorób nowotworowych (Dz. U. Nr 143, poz. 1200), zwana dalej,,ustawą,

Bardziej szczegółowo

II Wydział Lekarski z Oddziałem Anglojęzycznym Kierunek: BIOMEDYCYNA 2015-2018 Poziom studiów: pierwszy stopień Profil: Praktyczny SEMESTR I

II Wydział Lekarski z Oddziałem Anglojęzycznym Kierunek: BIOMEDYCYNA 2015-2018 Poziom studiów: pierwszy stopień Profil: Praktyczny SEMESTR I II Wydział Lekarski z Oddziałem Anglojęzycznym Kierunek: BIOMEDYCYNA 2015-2018 Poziom studiów: pierwszy stopień Profil: Praktyczny SEMESTR I PRZEDMIOT Chemia ogólna EFEKTY KSZTAŁCENIA 1. posiada wiedzę

Bardziej szczegółowo

SŁOWNICZEK FUNDUSZY STRUKTURALNYCH

SŁOWNICZEK FUNDUSZY STRUKTURALNYCH SŁOWNICZEK FUNDUSZY STRUKTURALNYCH Audyt działania, które mają na celu niezaleŝną ocenę funkcjonowania instytucji, legalności, rzetelności; projekty z funduszy strukturalnych podlegają audytowi zewnętrznemu

Bardziej szczegółowo

Program na rzecz Innowacyjnego Rozwoju Gmin i Powiatów Województwa Śląskiego

Program na rzecz Innowacyjnego Rozwoju Gmin i Powiatów Województwa Śląskiego Program na rzecz Innowacyjnego Rozwoju Gmin i Powiatów Województwa Śląskiego Tarnów-Katowice, wrzesień 2005 Wprowadzenie Program i»silesia jest odpowiedzią samorządów z województwa śląskiego na Inicjatywę

Bardziej szczegółowo

Park Naukowo-Technologiczny Uniwersytetu Zielonogórskiego Centrum Technologii Informatycznych

Park Naukowo-Technologiczny Uniwersytetu Zielonogórskiego Centrum Technologii Informatycznych Uniwersytetu Zielonogórskiego Centrum Technologii Informatycznych dr inż. Wojciech Zając Geneza Przykład wzorowej współpracy interdyscyplinarnej specjalistów z dziedzin: mechaniki, technologii, logistyki,

Bardziej szczegółowo

Ramy strategiczne na rzecz inteligentnych specjalizacji Dolnego Śląska. Załącznik do RSI dla Województwa Dolnośląskiego 2011-2020

Ramy strategiczne na rzecz inteligentnych specjalizacji Dolnego Śląska. Załącznik do RSI dla Województwa Dolnośląskiego 2011-2020 Ramy strategiczne na rzecz inteligentnych specjalizacji Dolnego Śląska Załącznik do RSI dla Województwa Dolnośląskiego 2011-2020 Proces identyfikacji inteligentnych specjalizacji Konsultacje ze sferą gospodaczą

Bardziej szczegółowo

MATRYCA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA

MATRYCA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA ZAŁĄCZNIK NR 2 MATRYCA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Studia podyplomowe ZARZĄDZANIE FINANSAMI I MARKETING Przedmioty OPIS EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Absolwent studiów podyplomowych - ZARZĄDZANIE FINANSAMI I MARKETING:

Bardziej szczegółowo

PLAN DZIAŁANIA KT 270. ds. Zarządzania Środowiskowego

PLAN DZIAŁANIA KT 270. ds. Zarządzania Środowiskowego Strona 2 PLAN DZIAŁANIA KT 270 ds. Zarządzania Środowiskowego STRESZCZENIE Komitet Techniczny ds. Zarządzania Środowiskowego został powołany 27.02.1997 r. w ramach Polskiego Komitetu Normalizacyjnego.

Bardziej szczegółowo

3. Umowa ws. Grantu Blokowego. 4. Kwalifikowalność kosztów i poziom dofinansowania. 5. Zadania i obowiązki

3. Umowa ws. Grantu Blokowego. 4. Kwalifikowalność kosztów i poziom dofinansowania. 5. Zadania i obowiązki Aneks nr 3: Zasady i Procedury dla Grantów Blokowych, Funduszu na Przygotowanie Projektów, Funduszu Pomocy Technicznej oraz Funduszu Stypendialnego w ramach Szwajcarsko - Polskiego Programu Współpracy

Bardziej szczegółowo

Analiza strategiczna SWOT innowacyjności gospodarki Małopolski. Kraków, 9 marca 2012 r.

Analiza strategiczna SWOT innowacyjności gospodarki Małopolski. Kraków, 9 marca 2012 r. Analiza strategiczna SWOT innowacyjności gospodarki Małopolski Kraków, 9 marca 2012 r. Etap diagnostyczny Diagnoza pogłębiona (załącznik do RSI WM 2012-2020) Synteza diagnozy część 2 dokumentu RSI Analiza

Bardziej szczegółowo

profil ogólnoakademicki studia I stopnia

profil ogólnoakademicki studia I stopnia Opis na kierunku ŻYWIENIE CZŁOWIEKA z odniesieniem do oraz prowadzących profil ogólnoakademicki studia I stopnia Efekty NŻZ1_W01 NŻZ1_W02 NŻZ1_W03 NŻZ1_W04 WIEDZA Ma ogólną wiedzę z zakresu matematyki,

Bardziej szczegółowo

Zarządzenie Nr 18/2011 Rektora Państwowej Wyższej Szkoły Zawodowej w Koninie z dnia 29 marca 2011 r.

Zarządzenie Nr 18/2011 Rektora Państwowej Wyższej Szkoły Zawodowej w Koninie z dnia 29 marca 2011 r. Zarządzenie Nr 18/2011 Rektora Państwowej Wyższej Szkoły Zawodowej w Koninie z dnia 29 marca 2011 r. w sprawie ustanowienia Polityki zarządzania ryzykiem w Państwowej Wyższej Szkole Zawodowej w Koninie

Bardziej szczegółowo

Inteligentne Mazowsze w ramach RPO WM 2014 2020

Inteligentne Mazowsze w ramach RPO WM 2014 2020 Inteligentne Mazowsze w ramach RPO WM 2014 2020 Wydział Innowacyjności i Rozwoju Departament Rozwoju Regionalnego i Funduszy Europejskich Urząd Marszałkowski Województwa Mazowieckiego w Warszawie 1 Siedlce,

Bardziej szczegółowo

Przykłady opóźnień w rozpoznaniu chorób nowotworowych u dzieci i młodzieży Analiza przyczyn i konsekwencji

Przykłady opóźnień w rozpoznaniu chorób nowotworowych u dzieci i młodzieży Analiza przyczyn i konsekwencji PROGRAM POPRAWY WCZESNEGO WYKRYWANIA I DIAGNOZOWANIA NOWOTWORÓW U DZIECI W PIĘCIU WOJEWÓDZTWACH POLSKI Przykłady opóźnień w rozpoznaniu chorób nowotworowych u dzieci i młodzieży Analiza przyczyn i konsekwencji

Bardziej szczegółowo

Opracowanie produktów spoŝywczych. Podejście marketingowe - Earle Mary, Earle Richard, Anderson Allan. Spis treści. Przedmowa

Opracowanie produktów spoŝywczych. Podejście marketingowe - Earle Mary, Earle Richard, Anderson Allan. Spis treści. Przedmowa Opracowanie produktów spoŝywczych. Podejście marketingowe - Earle Mary, Earle Richard, Anderson Allan Spis treści Przedmowa Część I. Wprowadzenie 1. Kluczowe czynniki sukcesu lub niepowodzenia nowych produktów

Bardziej szczegółowo

URZĄD STATYSTYCZNY W SZCZECINIE

URZĄD STATYSTYCZNY W SZCZECINIE URZĄD STATYSTYCZNY W SZCZECINIE Opracowania sygnalne Szczecin, styczeń 2010 r. DZIAŁALNOŚĆ INNOWACYJNA PRZEDSIĘBIORSTW W LATACH 2006-2008 W WOJEWÓDZTWIE ZACHODNIOPOMORSKIM Wyniki badania działalności innowacyjnej

Bardziej szczegółowo