GREENWAT
Denumire proiect:
“Materiale carbonice obtinute din deseuri – instrumente eficiente pentru decontaminarea apelor / Carbonaceous materials from wastes – proficient tools for water decontamination “
Finanțat de: UEFISCDI – Unitatea Executivă pentru Finanțarea Învățământului Superior, a Cercetării, Dezvoltării și Inovării (UEFISCDI)
5.1 – Programul IDEI – Proiecte de Cercetare Exploratorie
Contract no. 83PCE/01.07.2025
Coordonator proiect: UNIVERSITATEA NATIONLA DE STIINTA SI TEHNOLOGIE POLITEHNICA BUCURESTI – UNSTPB
Director proiect UNSTPB: Prof. dr. habil. Chim. Ecaterina Matei
Valoare proiect: 1.147.368 lei
Valoare proiect din alte surse: 0 lei
Durata implementarii: 36 luni ( 2025 – 2028)
Scopul proiectului:
Proiectul se bazează pe cele 3 principii ale economiei circulare: (i) eliminarea deșeurilor și a poluării, (ii) reproiectarea produselor și/sau materialelor folosind conceptul 3R (reducere, reciclare, reutilizare) și (iii) economisirea resurselor naturale . Diferitele deșeuri vor fi transformate în materiale valoroase folosite ca adsorbanți, schimbătoare de ioni sau fotocatalizatori pentru îndepărtarea poluanților apei (EP și HM). Acest proiect ajută la minimizarea cantităților de deșeuri prin transformarea deșeurilor vegetale și industriale în eco-materiale magnetice carbonice cu nanostructuri (materiale GREENWAT).
REZUMAT
Etapele dezvoltate în cadrul acestui proiect sunt (i) obținerea de materiale ecologice GREENWAT utilizate pentru decontaminarea apei din două tipuri valoroase de deșeuri: legume rezultate din consumul intensiv (cum ar fi coji de nuci, coji de floarea-soarelui, tescovină de viță de vie, coji de banane) și deșeuri metalurgice (zmeură) (ii) caracterizarea și validarea noii clase de materiale ecologice, (iii) capacitatea de eliminare selectivă a noilor materiale ecologice obținute pentru contaminanții anorganici și organici.
Sinteza ecologică va fi utilizată pentru a obține: (i) în primul rând, ecomateriale carbonacee prin 2 tratamente termochimice (HTC hidrotermal și piroliză) utilizând deșeuri vegetale precum coji de nuci, coji de floarea-soarelui, tescovină de viță de vie, coji de banane și (ii) în al doilea rând, ecomateriale carbonacee magnetice finale GREENWAT prin încărcarea precursorilor de fier din deșeuri metalurgice (zgură de laminare) prelucrate pe materiale carbonacee.
ECHIPA
1.Prof. Habil. Ecaterina Matei Cercetător principal
Coordonează implementarea proiectului și toate activitățile de cercetare; prelucrarea deșeurilor vegetale și industriale și obținerea și testarea carbonului magnetic GREENWAT, analiza datelor. Activități științifice și de diseminare.
2.CS I Habil. Maria RÂPĂ Cercetător principal
Sarcinile vor consta în testarea proprietăților fizice și chimice ale deșeurilor vegetale și industriale (ATR-FTIR, UV-VIS), analiza cromatografică și TOC pentru EP, tratarea HTC a deșeurilor, elaborarea protocoalelor, activități de diseminare.
3. Prof. Cristian Predescu Cercetător principal
Responsabil pentru testele de calitate; metoda pirolizei aplicată deșeurilor, analiza datelor, rapoarte de cercetare.
4. Prof. asociat Andrei Contantin BERBECARU Cercetător principal
Sarcinile vor consta în caracterizarea materialelor (SEM-EDS) și activități de diseminare.
5. Prof. Mirela Gabriela SOHACIU, Cercetător principal
Sarcinile vor consta în elaborarea de protocoale pentru prelucrarea deșeurilor industriale, rapoarte de cercetare.
6. Prof. univ. dr. Andra Mihaela PREDESCU Cercetător postdoctoral
Responsabil cu prelucrarea industrială a zgurii metalurgice, caracterizarea, testarea pentru eliminarea metalelor grele, după obținerea materialelor carbonice magnetice, activități de diseminare.
7. Lect. George COMAN Cercetător postdoctoral
Sarcinile vor consta în tratarea prin piroliză și caracterizarea optică a materialelor ecologice, analiza datelor.
8. Lect. Claudia Ionela TARCEA Cercetător postdoctoral
Specialist în procese de degradare catalitică, activități de diseminare.
9. Dr. Chem. Andreea Anca ȘĂULEAN (ȚURCANU), Cercetător postdoctoral
Specialist în tratarea avansată a apelor uzate (procese de adsorbție), analiză prin spectrometrie de absorbție atomică pentru HM, procese HTC aplicate deșeurilor.
ETAPA 1: Livrabile realizate, conform propunerii de proiect:
D1. Raport intermediar de cercetare WP1 incluzând: D1.1. Protocoale pentru obținere hidrocărbune GREENWAT utilizând deșeuri vegetale ca precursori; D1.2. Protocoale pentru sinteza eco-materialelor magnetice GREENWAT; D1.3. Protocoale de caracterizare; D1.4. Protocoale de identificare și îndepărtare pentru poluanți organici și metale grele. 1 articol acceptat spre publicare
Indicatori de rezultat:
4 protocoale de lucru
5 tipuri de hidrocărbune din zaț de cafea (HTC1…5)
5 tipuri de HTC activat cu NaOH (HTC1….5)
50% randament obținere HTC
2 articole publicate cotate Q1 și Q2
1 participare conferință internațională.
Diseminarea rezultatelor:
- Râpă, M.; Alhalaili, B.; Dinca, F.; Predescu, A.; Matei, E.; Vidu, R. Hybrid Electrospun Conductive Nanofibers for Emerging Organic Contaminants’ Degradation in Visible Light Photocatalysis: A Review. INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES 2025, 26, doi:10.3390/ijms26189055. Factor de impact 4,9 (Q1)
- Popescu, A.; Matei, E.; Badiceanu, A.; Balint, A.; Rapa, M.; Coman, G.; Predescu, C. An Optimistic Vision for Public Transport in Bucharest City After the Bus Fleet Upgrades. ENVIRONMENTS 2025, 12, doi:10.3390/environments12070242. Factor de impact 3,7 (Q2)
- Râpă, M1, Matei, E1, Predescu, C.1, Matić, M2, Kosić, D. Challenges, experimental approach, and prospects into microplastics waste management. 13th INTERNATIONAL CONFERENCE ON ENVIRONMENTAL ENGINEERING AND MANAGEMENT, Empower Sustainability 17 – 20 September 2025, Iasi, Romania (oral presentation).
IMPACTUL COGNITIV ȘI SOCIO-ECONOMIC
Importanța temei este dată de proiectarea de eco-materiale magnetice carbonacee obținute din deșeuri vegetale și industriale ca instrument eficient în procesele de eliminare a poluanților emergenți (EP) și a metalelor grele (HM) rezultate din apă și ape uzate. Această abordare se bazează pe cele trei principii ale economiei circulare: (i) eliminarea deșeurilor și a poluării, (ii) reproiectarea produselor și/sau materialelor utilizând conceptul 3R (reducere, reciclare, reutilizare) și (iii) economisirea resurselor naturale. Diferite deșeuri ar putea fi transformate în materiale valoroase utilizate în continuare ca adsorbanți, schimbători de ioni sau fotocatalizatori pentru eliminarea poluanților din apă (EP și HM). Acest proiect contribuie la minimizarea cantităților de deșeuri prin transformarea deșeurilor vegetale și industriale în ecomateriale carbonice magnetice cu nanostructuri (materiale GREENWAT). Sinteza verde va fi utilizată pentru a obține: (i) în primul rând, materiale ecologice carbonice prin 2 tratamente termochimice (HTC hidrotermal și piroliză) utilizând deșeuri vegetale precum coji de nuci, coji de floarea-soarelui, tescovină de viță de vie, coji de banane și (ii) în al doilea rând, materialele ecologice carbonice magnetice finale GREENWAT prin încărcarea precursorilor de fier din deșeurile metalurgice (zgură de laminare) prelucrate pe materiale carbonice.