Łódź, 22.03.2019 Prof. dr hab. inż. Władysław Kamiński Politechnika Łódzka Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska tel. (+42) 631 37 08 e-mail: wladyslaw.kaminski@p.lodz.pl RECENZJA osiągnięć naukowo badawczych, dorobku dydaktycznego i popularyzatorskiego oraz współpracy międzynarodowej Dr inż. Roberta Cherbańskiego opracowana na zlecenie Dziekana Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej, na podstawie powołania przez Centralną Komisję ds. Stopni i Tytułów. Niniejszą recenzję opracowano na podstawie przedstawionej dokumentacji Kandydata. Ocena została dokonana zgodnie z kryteriami zawartymi w rozporządzeniu Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego z dnia 1 września 2011 roku w sprawie kryteriów oceny osiągnięć osoby ubiegającej się o nadanie stopnia doktora habilitowanego (Dz.U. Nr 196, poz. 1165 z dnia 20 września 2011 roku). 1. Ocena osiągnięć naukowo badawczych 1.1. Charakterystyka ogólna Dr inż. Robert Cherbański ukończył studia wyższe w 1997 na Wydziale Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej. W okresie 1997 2002 był - 1 -
doktorantem na Wydziale Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej. Stopień doktora nauk technicznych w dyscyplinie Inżynieria Chemiczna uzyskał w 2002 roku przedstawiając pracę zatytułowaną Zastosowanie sieci neuronowych do opisu kinetyki złożonych reakcji chemicznych. Promotorem pracy był Prof. dr hab. inż. Eugeniusz Molga. W okresie studiów, wykonywania pracy doktorskiej oraz po doktoracie odbył następujące staże zagraniczne: Uniwersytet Ca Foscari (Wenecja, Włochy), 1.10 31.12.1999, stypendium Socrates/Erasmus; Uniwersytet Ca Foscari (Wenecja, Włochy), 1.10 31.12.2000, Uniwersytet w Delft (Holandia), 1.04 30.09.2003; Uniwersytet w Delft (Holandia), 1.04 30.09.2004. Od 1.10.2003 jest zatrudniony na stanowisku adiunkta na Wydziale Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej. 1.2. Ocena osiągnięcia naukowo-badawczego Osiągnięciem (o którym mowa w art. 16 ust. 2 ustawy) stanowiącym podstawę dopuszczenia Kandydata do postępowania habilitacyjnego w dyscyplinie Inżynieria Chemiczna jest zbiór publikacji i patentu, opublikowanych po uzyskaniu stopnia doktora stanowiących osiągnięcie naukowe, pod wspólnym tytułem: Adsorpcja reaktywna integracja procesów z możliwością mikrofalowej intensyfikacji na etapie regeneracji adsorbentów. Są to wyniki prac prezentowane w 4 autorskich i 8 współautorskich publikacjach wybranych z dorobku i dołączonych do dokumentacji oraz 1 patent. Publikacje są wyszczególnione i zaprezentowane w załączniku 2 i 3 dokumentacji, jako pozycje od H1 do H13. Powyższe prace zostały opublikowane w wydawnictwach: Chemical Engineering and Technology (H8, IF=1,598), Chemical Engineering and Processing: Process Intensification (H4, H7, H12, H13, IF=2,826), Chemical and Process Engineering (H6, IF=0,892), Industrial and Engineering Chemistry Research (H9, IF=2,237), International Journal of Thermal Sciences (H10, IF=2,563), Heat and Mass Transfer (H11, IF=1,044). Praca H-1 została opublikowana w czasopiśmie Inżynieria i Aparatura Chemiczna, jedna praca H3 została opublikowana w materiałach konferencyjnych oraz zaliczono jeden udzielony patent H5 doliczony do osiągniecia naukowego. - 2 -
W pracy H1 przedstawiono koncepcję produkcji bardzo czystego wodoru z jednoczesną sekwestracją CO 2 prowadzoną bezpośrednio w reaktorze. W proponowanym procesie wodór może być pozyskiwany w reakcji konwersji metanu, węglowodorów lub alkoholi, a reakcja ta wspomagana jest przez prowadzoną równolegle reakcję konwersji CO z parą wodną. Publikacja H2 omawia integrację reakcji chemicznych z adsorpcyjnym rozdziałem in situ jednego z produktów co pozwala poprawić konwersję reagentów oraz selektywność. W procesie reformingu metanu parą wodną adsorpcja CO 2 in situ umożliwia prawie całkowitą konwersję metanu Tak więc czysty wodór można uzyskać bezpośrednio z jednoetapowego reaktora adsorpcyjnego. Głównym problemem w praktyce w zastosowaniu takiego zintegrowanego procesu jest nasycenie sorbentu CO 2 co wymaga cyklicznej regeneracji. W pracy wykonano serię eksperymentów w celu określenia kinetyki sorpcji CO 2 na popiołach lotnych. Uzyskane wyniki wskazują, że popioły lotne można wykorzystać jako wydajny tani sorbent do rozważanego procesu produkcji wodoru. Praca H3 została opublikowana w materiałach konferencyjnych III Ogólnopolskiego Sympozjum Reaktory Wielofazowe i Wielofunkcyjne dla Procesów Chemicznych. Publikacja dotyczy modelowania matematycznego konwersji metanu z parą wodną z jednoczesnym wychwytywaniem CO 2 na sorbentach. W pracy zaprezentowano dwie wersje modelu z adsorpcją na popiołach lotnych oraz na CaO. W pracy H4 przedstawiono doświadczalną weryfikację koncepcji wykorzystania popiołów lotnych w procesie konwersji metanu parą wodną z równoczesną sorpcją CO 2. Przeprowadzono szereg eksperymentów w laboratoryjnym reaktorze ze złożem rurowym ze stałym wypełnieniem w celu udokumentowania i potwierdzenia przyjętej koncepcji. H5 jest udzielonym polskim patentem o numerze PL 215 694 B1. Przedmiotem wynalazku jest zastosowanie popiołów lotnych w zintegrowanych procesach pozyskiwania wodoru w reakcjach konwersji gazu syntezowego i/lub gazu ziemnego i/lub węglowodorów i/lub alkoholi, prowadzonych z udziałem pary wodnej oraz z jednoczesnym wykorzystaniem sorbentów do usuwania powstającego w tych reakcjach CO 2 ze środowiska reakcji. - 3 -
Publikacja H6 jest artykułem przeglądowym omawiającym konwersję metanu parą wodną wspomaganą sorpcją CO 2 usuwanego ze środowiska reakcji. Przedstawiono tabelaryczne zestawienie stosowanych katalizatorów, sorbentów oraz warunków prowadzenia procesu. Artykuł H7 jest również publikacją przeglądową omawiającą możliwość intensyfikacji procesów desorpcji z wykorzystaniem mikrofalowego ogrzewania. Podano przykłady zastosowania tej metody w skali laboratoryjnej i przemysłowej. Dokonano również przeglądu publikacji omawiających zastosowanie mikrofali w procesach desorpcji. W publikacji H8 przedstawiono eksperymenty i obliczenia mające na celu obliczenie krytycznych współczynników sprawności mikrofalowego ogrzewania. Przedstawiono konwersję energii na ciepło dla różnych warunków pracy. W części eksperymentalnej, określono współczynnik efektywności ogrzewania mikrofalowego dla 13X zeolitów w komorze mikrofalowej. Porównano uzyskane wyniki z wynikami podanymi w literaturze. Stwierdzono, że ogrzewanie mikrofalowe może być bardziej energooszczędne niż ogrzewanie konwekcyjne. W artykule H9 przedstawiono porównanie mikrofalowej swing oraz temperaturowej swing regeneracji sit molekularnych 13X z acetonu i toluenu. Omówiono kinetykę oraz wydajności procesu desorpcji. Eksperymenty przeprowadzono dla dwóch postaci adsorbentu: złoża adsorbentu składającego się z sferycznych cząstek i adsorbentu sprasowanego w kształcie pastylek. W pracy H10 zbadano eksperymentalnie i numerycznie konwekcję naturalną indukowaną mikrofalami w wodzie. Wyniki modelowania pokazały, że lokalne przegrzania (gorące punkty) powstają podczas mikrofalowego podgrzewania wody w kuchence mikrofalowej. Są one zlokalizowane głównie w osi podgrzewanej cieczy. W rezultacie rozwija się naturalna konwekcja, która jest indukowana w miejscach kumulacji energii. Praca H11 dotyczy porównania wymiany ciepła w wypełnionej kolumnie. Rozważono dwie metody ogrzewania: mikrofalową oraz konwekcyjną. W celu opisu procesu wykorzystano jednowymiarowy matematyczny model, w którym rozpatrzono obie alternatywne metody ogrzewania. W publikacji H12 przedstawiono numeryczną analizę wymiany ciepła i masy w wspomaganej mikrofalowo oraz bez wspomagania, w reaktorze wypełnionym złożem - 4 -
usypanym, w którym zachodzi nieodwracalna endotermiczna reakcja chemiczna pierwszego rzędu. Symulacje numeryczne zostały przeprowadzone przy użyciu jednowymiarowych heterogenicznych modeli reaktorów dla obu analizowanych przypadków. W pracy H13 złoże granulowanego węgla aktywnego z zaadsorbowanym toluenem ogrzewano na dwa sposoby: mikrofalowo i na drodze przewodzenia. Celem tych badań było porównanie wydajności desorpcji oraz lokalne profile temperatury w obu metodach regeneracji. Bilans masy w złożu sorbentu przeprowadzono przez automatyczne pobieranie próbek gazu wylotowego do analizy GC zamiast ważenia samego złoża adsorbentu. Wykonano pięć serii eksperymentalnych przy stałej mocy czynnej 12 W i przy zmianie aktywnej moc w programie dwustopniowym (24 W + 12 W). 1.3. Ocena pozostałych osiągnieć naukowo-badawczych W dodatkowym wykazie dorobku publikacyjnego dr inż. Robert Cherbański przedstawił 10 publikacji znajdujących się w bazie Journal Citation Reports, w tym siedem publikacji, które zostały opublikowane po uzyskaniu stopnia doktora. W wykazie publikacji innych niż w bazie JCR podano 8 publikacji współautorskich oraz 2 mono autorskie. Wszystkie wymienione prace w tej części były opublikowane po uzyskaniu stopnia doktora. Dr inż. Robert Cherbański brał aktywny udział w 8 krajowych i 2 międzynarodowych konferencjach gdzie wygłaszał referaty. Dodatkowo w dorobku wymieniono aktywny udział w 16 konferencjach krajowych i 22 międzynarodowych. Można odnotować udział Habilitanta w realizacji 5 grantów. W dwóch na zlecenie NCN oraz jednym na zlecenie Narodowego Centrum Badań Jądrowych, w których pełnił role kierownika. W dwóch pozostałych grantach brał udział jako wykonawca. Do 2018 zrecenzował 12 publikacji dla czasopism: Chemical and Process Engineering, Chemical Engineering and Processing, Chemical Engineering Journal, Computers and Chemical Engineering, Energy and Fuels, International Journal of Chemical Engineering. - 5 -
1.4. Ocena końcowa osiągnięć naukowo-badawczych Dr inż. Robert Cherbański przedstawił do oceny dzieło pod wspólnym tytułem Adsorpcja reaktywna integracja procesów z możliwością mikrofalowej intensyfikacji na etapie regeneracji adsorbentów. Celem przedstawionego dzieła H1 - H6 było zbadanie możliwości intensyfikacji adsorpcji reaktywnej poprzez wyeliminowanie etapu regeneracji adsorbentu Ta część pracy została przedstawiona na przykładzie procesu konwersji metanu z parą wodną i jednoczesną sorpcją CO 2 na popiołach lotnych. Druga część prac H7 - H13 dotyczy cyklicznego trybu działania reaktorów adsorpcyjnych z regeneracją złoża adsorbentu przy użyciu mikrofal. Całość stanowi spójny tematycznie materiał zrealizowany poprzez wykonanie eksperymentów oraz matematyczne modelowanie. Sumaryczny współczynnik IF=29,42 dla publikacji rejestrowanych w JCR. Liczba cytowań bez auto cytowań wynosi 187. Są to ponad dobre wskaźniki bibliometryczne na tym etapie rozwoju naukowego. Biorąc pod uwagę przedstawione dzieło, udział w grantach krajowych, dodatkowy dorobek naukowy w postaci publikacji w czasopismach z listy JCR i innych publikatorach, w materiałach zbiorowych, udział w konferencjach krajowych i zagranicznych należy stwierdzić, że Habilitant wykazał się znaczącą aktywnością naukową po uzyskaniu stopnia naukowego doktora. Jest to dorobek, w mojej ocenie, odpowiedni, aby ubiegać się o stopień doktora habilitowanego. 2. Ocena dorobku dydaktycznego i popularyzatorskiego oraz współpracy międzynarodowej Dr inż. Robert Cherbański był promotorem 18 prac magisterskich i 6 inżynierskich oraz jednej pracy na studiach podyplomowych. Opracował, prowadził i prowadzi w różnym okresie czasu wykłady z przedmiotów Aparatura procesowa i biotechnologiczna, Aparatura procesowa, Bezpieczeństwo procesów przemysłowych, Przetwórstwo tworzyw sztucznych, Zagrożenia i bezpieczeństwo chemiczne, Zapobieganie pożarom i wybuchom, Aparatura chemiczna. Brał udział w wielu przedsięwzięciach organizowanych na Wydziale Inżynierii Chemicznej i Procesowej PW. - 6 -
3. Wnioski końcowe Uwzględniając przedstawione dzieło naukowe w postaci 12 publikacji i jednego patentu, pozostały dorobek naukowy, wskaźniki bibliometryczne, odbyte staże zagraniczne, liczny udział w grantach badawczych krajowych stwierdzam, że zostały spełnione wymagania w zakresie osiągnięć naukowo-badawczych w obszarze nauk technicznych stawiane do uzyskania stopnia naukowego doktora habilitowanego (określone w Ustawie z dnia 14 marca 2003 r. o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki oraz w przepisach wykonawczych). Biorąc pod uwagę całokształt osiągnieć naukowych, dydaktycznych i organizacyjnych wnioskuję o nadanie Dr inż. Robertowi Cherbańskiemu stopnia naukowego doktora habilitowanego w dyscyplinie Inżyniera Chemiczna. Władysław Kamiński - 7 -