Χημικής Τεχνολογίας Επιστήμης και Μηχανικής Συμπεριφοράς Υλικών

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας

Σχολή Τεχνολογίας

Τμήμα Περιβάλλοντος

Εργαστήριο Χημικής Τεχνολογίας Επιστήμης και Μηχανικής Συμπεριφοράς των Υλικών

ΦΕΚ Ίδρυσης: τ. Β’ 2630/29-6-2020

E-mail Εργαστηρίου: spil@uth.gr, dchristo@uth.gr

Τηλέφωνο Εργαστηρίου: 2410684333

Περιγραφή Εργαστηρίου:

Από το 1991 το Εργαστήριο διαθέτει επαρκή εξοπλισμό για έρευνα. Με τις Ε5/53461/12-2-91 και Ε5/1355/13/12/91 του ΥΠΕΠΘ, εγκρίνεται η υλοποίηση ερευνητικού προγράμματος του Εργαστηρίου σε συνεργασία με τοπικές βιομηχανίες κεραμοποιίας με σκοπό την αποτίμηση της ποιότητας των παραγόμενων κεραμικών προϊόντων. Από το 1993 επιχειρούνται ερευνητικές προσπάθειες σε θέματα περιβάλλοντος με βάση τον εξοπλισμό ενόργανης Χημικής Ανάλυσης που διέθετε το Εργαστήριο. Το επόμενο διάστημα διεξήχθη έρευνα που αφορούσε αξιοποίηση στερεών ή υγρών αποβλήτων με ενσωμάτωσή τους σε κεραμικά προς δημιουργία σύνθετων υλικών με προηγμένη δομή και αξιοποίηση των αποβλήτων που παράγονται από διάφορες διαδικασίες, ώστε και η ασφαλής διάθεσή τους να επιλύεται αλλά και η υπολειμματική τους αξία να εκτιμηθεί. Το Εργαστήριο επικεντρώνεται σε θέματα κυκλικής οικονομίας και ειδικότερα στην ανίχνευση όρων και προϋποθέσεων για την αξιοποίηση υποπροϊόντων και /η αποβλήτων, μέσω της ενσωμάτωσής τους σε κεραμικά πηλώδη χώματα για παραγωγή δομικών κεραμικών υλικών με προηγμένη δομή και χαμηλό περιβαλλοντικό αποτύπωμα. Επιπροσθέτως η δραστηριότητά του εκτείνεται στο χαρακτηρισμό, τον έλεγχο ποιότητας και την αποτίμηση ιδιοτήτων νέων καινοτόμων υλικών όπως δομικά κεραμικά, σύνθετα υλικά, νανοϋλικά και βιοϋλικά καθώς και την ανάπτυξη γεωπολυμερών από ΑΕΚΚ, τέφρες και υπολείμματα μεταλλουργικών βιομηχανιών. Τα τελευταία χρόνια εξειδικεύεται στην καλλιέργεια άλγεων για παραγωγή βιοκαυσίμων. Το Εργαστήριο στοχεύει στην ανάπτυξη συνεργασιών σε εθνικό και ευρωπαϊκό – διεθνές επίπεδο, με ταυτόχρονη σύνδεσή του τόσο με παραγωγικούς φορείς, όσο και με την κοινωνία.

Ερευνητικοί τομείς:

Το «Εργαστήριο Χημικής Τεχνολογίας Επιστήμης και Μηχανικής Συμπεριφοράς των Υλικών» περιλαμβάνει τους παρακάτω τομείς/κυψέλες, οι οποίοι/ες αναπτύσσουν τη σχετική ερευνητική δραστηριότητα και αποτελούν το αντικείμενο που καλύπτει, ως ακολούθως:

ΤΟΜΕΑΣ Α: ΔΟΜΙΚΑ ΚΑΙ ΣΥΝΘΕΤΑ ΚΕΡΑΜΙΚΑ YΛΙΚΑ

Η έρευνα στον Τομέα Α’ επικεντρώνεται σε θέματα κυκλικής οικονομίας και ειδικότερα στην ανίχνευση όρων και προϋποθέσεων για την αξιοποίηση υποπροϊόντων και/η αποβλήτων, μέσω της ενσωμάτωσής τους σε κεραμικά πηλώδη χώματα για παραγωγή δομικών κεραμικών υλικών με προηγμένη δομή και χαμηλό περιβαλλοντικό αποτύπωμα. Επιπροσθέτως η δραστηριότητά του εκτείνεται και την ανάπτυξη γεωπολυμερών από ΑΕΚΚ, τέφρες και υπολείμματα μεταλλουργικών βιομηχανιών.

ΤΟΜΕΑΣ Β: ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΥΛΙΚΩΝ

Η έρευνα στον Τομέα Β’ επικεντρώνεται στο χαρακτηρισμό, τον έλεγχο ποιότητας και την αποτίμηση ιδιοτήτων δομικών και νέων καινοτόμων υλικών όπως δομικά κεραμικά, σύνθετα υλικά, νανοϋλικά και βιοϋλικά.

ΤΟΜΕΑΣ Γ: ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ – ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΑ

Ο Τομέας Γ’ του Εργαστηρίου επικεντρώνεται στην έρευνα και ανάπτυξη νέων τεχνολογιών προστασίας περιβάλλοντος, την παραγωγή βιοκαυσίμων από άλγη, καθώς και από ανακύκλωση αποβλήτων πρωτογενούς τομέα μέσω τεχνολογιών που αναπτύσσει.

Ερευνητικές Δραστηριότητες:

Οι βασικές ερευνητικές δραστηριότητες του εργαστηρίου είναι:

• Ισχυροποίηση βελτίωση δομής κεραμικών υλικών.
• Προηγμένα κεραμικά υλικά.
• Αξιοποίηση – ενσωμάτωση βιομηχανικών αποβλήτων και υποπροϊόντων σε κεραμικά προϊόντα.
• Ενεργειακή αξιοποίηση βιομηχανικών αποβλήτων και υποπροϊόντων.
• Ανάπτυξη – αξιοποίηση δευτερογενών πρώτων υλών από απόβλητα
• Βιοκαύσιμα.
• Σύνθετα υλικά πολυμερικής και μεταλλικής μήτρας.
• Εφαρμογές βιοϋλικών στην ορθοπεδική και την οδοντιατρική.
• Πολυμερικά υλικά με νανοεγκλείσματα.
• Βιοκαύσιμα (βιοαέριο, βιοντήζελ από καλλιέργεια μικροάλγεων).

Ερευνητικά Έργα:

• “Ισχυροποίηση κεραμικών υλικών με διασπορά κονιών από βιομηχανικά στερεά απόβλητα” (ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ ΙΙ, 01-01-2005 έως 31-12-2007).
• “Πειράματα αποχρωματισμού βαφών τύπου Remazol και συσχέτιση πειραματικών δεδομένων” (ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ Ι, 12-5-2004 έως 31-12-2007).
• “Μελέτη συστημάτων καολίνη + ίνες γραφίτη, τσιμέντο + ιπτάμενη τέφρα, χαρακτήρες + μηχανικές ιδιότητες + στατιστική ανάλυση” (ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ ΙΙ, 01-01-2005έως 31-12-2007).
• “Μελέτη για την Ανάπτυξη Κατάλληλων Τεχνολογιών για τη Διάθεση-Διαχείριση: Στερεών και Υγρών Υποπροϊόντων Ελαιοτριβείων, Λυματολάσπης, Στερεού Εναλλακτικού Καυσίμου (ASF) & Πετρελαϊκού Άνθρακα (PETCOKE)”, 2011 – 2016 (Ιδιωτική χρηματοδότηση).
• “Καινοτόμα Κεραμικά Υλικά” (Συνεργασία 2011 – Συμπράξεις παραγωγικών και ερευνητικών φορέων σε εστιασμένους ερευνητικούς και τεχνολογικούς τομείς, στο Επιχειρησιακό Πρόγραμμα “Ανταγωνιστικότητα και Επιχειρηματικότητα” (ΕΠΑΝ-ΙΙ), Άξονας Προτεραιότητας (Α.Π.) 1 “Δημιουργία και Αξιοποίηση της Καινοτομίας Υποστηριζόμενης από Έρευνα και Τεχνολογική Ανάπτυξη”, 1-1-2013 έως 30-6-2015.
• “Παραγωγή βιοκαυσίμων από άλγεις” (SYNERGASIA 2011, 1-1-2013 έως 30-6-2015).
• “Μονάδα Καινοτομίας και Επιχειρηματικότητας του ΤΕΙ Λάρισας”, 2011-2013. EPEDBM, 2010-2013.
• “Nanostructrured Geopolymers and Calcium Phosphate based Biocements and Implants (NANO.GEO.S.CA.PHO. L.)”, ΘΑΛΗΣ, ΕΠΕΔΒΜ, 2011-2015.
• “Μελέτη αξιοποίησης απελαιωμένης ιλύος διϋλιστηρίου και προϊόντος βιοεξυγίανσης αυτής στη βιομηχανία δομικών κεραμικών υλικών” (16/12/2016 –16/3/2017).
• “ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΑΕΡΙΩΝ, ΥΓΡΩΝ ΚΑΙ ΣΤΕΡΕΩΝ ΕΚΡΟΩΝ ΤΗΣ ΜΟΝΑΔΑΣ ΒΙΟΑΕΡΙΟ ΑΦΟΙ ΣΕΪΤΗ Α.Ε. ΚΑΙ ΠΙΣΤOΠΟΙΗΣΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΤΩΝ ΥΓΡΩΝΚΑΙ ΣΤΕΡΕΩΝ ΕΚΡΟΩΝ ΓΙΑ ΤΗ ΛΙΠΑΝΣΗ ΑΓΡΩΝ”, 2015 – 2019 (Ιδιωτική χρηματοδότηση).
• “ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΓΙΑ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΜΙΚΡΟΦΥΚΩΝ ΚΑΙ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗ ΑΥΤΩΝ ΠΡΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΝΤΗΖΕΛ ΚΑΙΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΩΝ ΙΧΘΥΟΤΡΟΦΩΝ” (κωδ. 5944), Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας.
• Συντονισμός ή Συμμετοχή σε διάφορα ερευνητικά προγράμματα σε συνεργασία με επιχειρήσεις και ιδιωτικούς φορείς (INASCO ΑΕ, EXALCO ΑΕ, ΜΑΚΗ ΑΕ,“ΧΑΛΚΙΣ ΑΕ”, STUFFCOLOUR ENERGY AΕ, AIGAION AΕ, VIOKERAL SA, METALOCK, “ΑΡΓΙΛΟΣ” κ.α.).

Εργαστηριακή Υποδομή:

Ο βασικός εργαστηριακός εξοπλισμός ο οποίος βρίσκεται στη διάθεση του εργαστηρίου είναι ο εξής:

• Σύστημα ηλεκτρονικής μικροσκοπίας.
• Συσκευή φασματοσκοπίας SPRaman-NIR.
• Σύστημα (Anter) προσδιορισμού ειδικής θερμικής αγωγιμότητας υλικών.
• Σειρά προτύπων κοσκίνων για κοκκομετρική ανάλυση.
• Συσκευή Blaine για προσδιορισμό ειδικής επιφάνειας.
• Συσκευή Vicat.
• Αυτόματο σύστημα κοκκομετρικής ανάλυσης με χρήση ακτίνων Laser για προσδιορισμό μεγέθους κόκκων της τάξεως του μm, μέσης διαμέτρου, % διαμέτρου, ειδικής επιφάνειας κλπ.
• Συσκευή Los Angeles.
• Συσκευή υπερύθρων ακτίνων και θερμοζυγού για τον προσδιορισμό του εργασίμου πλαστικής μάζας.
• Ηλεκτρονικά πενετρόμετρα διαφόρων τύπων για έλεγχο ομοιογένειας των παραγομένων υλικών.
• Pilot plant παραγωγής κεραμικών υλικών με εξώθηση (σύστημα άλεσης, ανάμειξης- ομογενοποίησης, μορφοποίησης).
• Σύστημα παραγωγής κεραμικών δοκιμίων με συμπίεση.
• Ξηραντήριο δοκιμίων σε ατμοσφαιρικές συνθήκες.
• Ξηραντήριο δοκιμίων σε αδρανή ατμόσφαιρα.
• Σύστημα σφαιρομύλων για κονιορτοποίηση υλικού.
• Ηλεκτρονικά προγραμματιζόμενος φούρνος για όπτηση κεραμικών δοκιμίων.
• Φούρνοι για θερμικές κατεργασίες μέχρι 1700^οC.
• Σύστημα μέτρησης υδροαπορροφητικότητας.
• Αυτόματο σύστημα προσδιορισμού αντοχής υλικών στον παγετό.
• Συσκευή για μελέτη αντοχής δοκιμίων σε κάμψη τριών σημείων.
• Πλήρες σύστημα μελέτης μηχανικών ιδιοτήτων (θλίψη, εφελκυσμός) με χρήση Η/Υ.
• Σκληρόμετρο (Rockwell).
• Μέτρηση δυναμικού μέτρου ελαστικότητας με χρήση υπερήχων.
• Συσκευή ακουστικών κυμάτων για προσδιορισμό ατελειών.
• Συσκευή λείανσης επιφανειών δοκιμίων.
• Σύστημα προσδιορισμού πυκνότητας κεραμικών δοκιμίων.
• Ζυγοί ηλεκτρονικοί.
• Μίξερ πρώτων υλών.
• Κόφτης κεραμικών δοκιμίων.
• GC.
• TOC.
• Ιοντική χρωματογραφία.
• Βιοαντιδραστήρες.
• Φασματοφωτόμετρα.
• Συσκευή Δυναμικής Μηχανικής Ανάλυσης.
• Συσκευή κρούσης.
• Σύστημα μέτρησης BOD.
• Σύστημα μέτρησης COD.
• Συσκευές παραγωγής απιονισμένου νερού.
• Μετρήσεις έκπλυσης

Ερευνητικά Αποτελέσματα:

• Παραγωγή νέων προηγμένων κεραμικών υλικών
• Αξιοποίηση των στερεών και υγρών βιομηχανικών αποβλήτων.
• Μελέτη για την εξουδετέρωση των επικίνδυνων στοιχείων μέσω της ενσωμάτωσής τους στην κεραμική μήτρα.
• Μετατροπή αποβλήτων σε πρώτες ύλες μέσω της προσθήκης τους στην παραγωγή βαρέων κεραμικών αργίλου. Ορθές πρακτικές που αναπτύχθηκαν στο Εργαστήριο, έγιναν δεκτές και δημοσιεύθηκαν στην ευρωπαϊκή πλατφόρμα για την κυκλική οικονομία (https://circulareconomy.europa.eu/platform/en/good-practices/close-loop-ceramic-industry).
• Χαρακτηρισμός πολυμερών, μετάλλων και σύνθετων υλικών
• Καλλιέργεια φυκιών – παραγωγή βιοκαυσίμων

Υπηρεσίες:

Οι παρεχόμενες υπηρεσίες του εργαστηρίου προς τρίτους είναι οι εξής:

• Πλήρεις δοκιμές σε πηλώδη χώματα.
• Αποτίμηση ποιότητας δομικών υλικών.
• Τεχνολογίες προστασίας περιβάλλοντος – Βιοκαύσιμα.
• Χαρακτηρισμός μεταλλικών, πολυμερικών και σύνθετων υλικών.
• Εφαρμοσμένη Έρευνα με την ανάπτυξη τεχνολογιών αιχμής στα κεραμικά υλικά.
• Βιομηχανική Έρευνα με έμφαση στην ανάπτυξη και πιλοτική παραγωγή καινοτομικών προϊόντων.
• Μελέτη υγείας δομικών υλικών.
• Υπηρεσίες Πιστοποίησης και Ποιοτικού Ελέγχου Προϊόντων.
• Ολοκληρωμένες λύσεις σε θέματα Ελέγχου και Προστασίας Περιβάλλοντος.
• End of waste criteria – μελέτες δυνατότητας αξιοποίησης.
• Εξειδίκευση κυκλικής οικονομίας σε βιομηχανικούς κλάδους.
• Ανίχνευση προϋποθέσεων βιομηχανικής συμβίωσης.
• Υπηρεσίες ελέγχου Δομικών Υλικών για τη σήμανση CE.
• Μελέτες έκπλυσης πρώτων υλών, αδρανών και δομικών υλικών.
• Συμβουλευτική δραστηριότητα στην εφαρμογή Συστημάτων Διαχείρισης Ποιότητας (ISO 9001), Συστημάτων Περιβαλλοντικής Διαχείρισης (ISO 14001, EMAS),Σύνταξης Τεχνικών Φακέλων για τη σήμανση CE, βελτίωσης της ποιότητας των παραγόμενων προϊόντων.
• Συνεργασίες με οργανισμούς, τοπική αυτοδιοίκηση, ερευνητικά ιδρύματα και αντίστοιχους φορείς.
• Εξειδικευμένες Ημερίδες και Σεμινάρια.
• Επιμόρφωση Προσωπικού της Βιομηχανίας.
• Εκπαίδευση Επιστημόνων σε Προπτυχιακό και Μεταπτυχιακό Επίπεδο.

Προσωπικό:

Φωτογραφίες Εργαστηρίου