Aktualności
Badania
30 Maja
Źródło: Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
Opublikowano: 2023-05-30

Doktorantka UPWr pracuje nad rozwiązaniami ograniczającymi skutki suszy

Nad rozwiązaniami ograniczającymi skutki suszy i zanieczyszczenia gleb pracuje doktorantka Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Jej badania dotyczą m.in. biodegradowalnych geokompozytów sorbujących wodę.

Innowacyjna technologia magazynowania wody w glebie, tak aby była ona dostępna dla roślin, składa się z trzech elementów: włókniny, szkieletu wewnętrznego i superabsorbentu (SAP). Włóknina przechwytuje wodę z gleby, która jest magazynowana przez SAP, posiadający zdolności do absorbcji dużych ilości wody. Szkielet wewnętrzny zapewnia miejsce niezbędne do pęcznienia SAP-u. Korzenie roślin mogą swobodnie przerastać przez włókninę do wnętrza biodegradowalnych kompozytów sorbujących wodę (BioGSW), a następnie wykorzystując siłę ssącą pobierają wodę zgromadzoną w SAP, dzięki czemu mogą przetrwać okres suszy.

Badania związane z tą technologią prowadzi Daria Marczak, doktorantka Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Zajmuje się m.in. zastosowaniem połączenia geotekstyliów z naturalnymi dodatkami.

Geotekstylia są bowiem rozwiązaniem stosowanym nie tylko w inżynierii środowiska. Od niedawna używa się ich również w rolnictwie i ogrodnictwie jako materiałów poprawiających retencję. Obecnie większość geowłóknin produkowanych jest z tworzyw sztucznych, które stanowią zagrożenie dla środowiska. Dlatego też naukowcy szukają ich naturalnych odpowiedników takich, jak geowłókniny na bazie odpadowych włókien roślinnych, np. wełny czy lnu – tłumaczy.

Na badania nad procesami biodegradacji geotekstyliów z włókien naturalnych i dodatków wspomagających wegetację roślin stosowanych w inżynierii środowiska młoda badaczka z UPWr otrzymała rok temu grant o wartości 140 tys. zł z Narodowego Centrum Badań (w ramach konkursu PRELUDIUM). Chodzi o wyznaczenie czasu i stopnia biodegradacji geowłóknin wykonanych na bazie surowców naturalnych zaaplikowanych w warunkach rzeczywistych.

Obecnie większość geowłóknin jest produkowanych z tworzyw sztucznych, które nie ulegają biodegradacji i stanowią zagrożenie dla środowiska. Szacuje się, że czas eksploatacji blisko połowy tych materiałów ogranicza się do jednego sezonu wegetacyjnego. Inżynieria środowiska oraz rolnictwo są głównymi odbiorcami geosyntetyków, przez co w znacznym stopniu przyczyniają się do zanieczyszczenia środowiska. Jednym ze sposobów ograniczenia tego zjawiska jest poszukiwanie ich naturalnych odpowiedników. Do takich rozwiązań należą geowłókniny na bazie odpadowych włókien roślinnych i zwierzęcych – wyjaśnia Daria Marczak.

W rezultacie prac prowadzonych w ramach doktoratu określony zostanie potencjał biodegradowalnych geowłóknin oraz ich odpowiedników wzbogaconych o dodatki w kontekście poprawy właściwości gleb oraz warunków wegetacji roślin. Kluczowym etapem badań prowadzonych częściowo we współpracy z zagranicznymi ośrodkami będzie określenie rodzaju produktów biodegradacji uwalnianych do środowiska oraz określenie wpływu geowłóknin na wegetację roślin stosowanych na obiektach inżynierskich.

Opiekunem naukowym doktoratu jest prof. Krzysztof Lejcuś, autor opatentowanej i skomercjalizowanej syntetycznej technologii geokompozytów sorbujących wodę. Od kilku lat badaczka pracuje nad doskonaleniem tej technologii i stworzeniem biodegradowalnej wersji. To właśnie BioGSW, który znajdzie też zastosowanie w zieleni miejskiej przy nasadzeniach drzew i krzewów.

Wykazałam, że istnieje szereg materiałów biodegradowalnych o odpowiednich właściwościach, które odznaczają się niskimi kosztami pozyskania – najczęściej stanowią materiał odpadowy, a przede wszystkim źródło naturalnych substancji odżywczych dla roślin. Moje badania są zgodne z założeniami gospodarki obiegu zamkniętego i wskazują możliwe sposoby zagospodarowania odpadów tekstylnych w takich sektorach, jak inżynieria środowiska, rolnictwo i ogrodnictwo – tłumaczy doktorantka, która niedawno została stypendystką programu START Fundacji na rzecz Nauki Polskiej.

Jej badania mają duże znaczenie dla zrównoważonego zagospodarowania wód opadowych, wspierania wegetacji i adaptacji do zmian klimatu. Wyniki są również istotne w aspekcie realizacji założeń ochrony przeciwpowodziowej dorzecza Odry i Wrocławia w ramach działań związanych z modernizacją oraz budową wałów przeciwpowodziowych. BioGSW wspierają bowiem rozwój roślinności stanowiącej element zabezpieczenia biotechnicznego, istotnie wpływając na zwiększenie wytrzymałości tych obiektów na działanie warunków zewnętrznych.

źródło: UPWr

Dyskusja (0 komentarzy)