Aplinkos inžinerija

---

Tyrimų tematikos aprašas.

Autotrofinės bakterijos gali fiksuoti anglies dioksidą (CO2) prisidedant prie nulinės emisijos ir CO2 neutralumo. Jei nėra organinių substratų, jos gali panaudoti CO2 ir H2 kaip vienintelius anglies ir energijos šaltinius. Doktorantūros projekto tikslas bus inžineriškai pritaikyti C. necator gaminti fermentus ir maistines medžiagas kaip pašarų priedus. Norint gaminti šiuos junginius tiesiogiai iš CO2, centrinis metabolizmas bus sukurtas vadovaujantis RNR seka (transkriptomika), metabolitų profiliavimu (metabolomika) ir srauto analize. Trikarboksirūgšties (TCA) ir rPP ciklai bus analizuojami siekiant nustatyti itakonato ir akrilato sintezę, lyginant anglies efektyvumą ir pirmtakų prieinamumą. Kombinatorinė transkripcijos inžinerija ir genetiškai užkoduotas transkripcijos faktoriumi pagrįstas biojutiklis, kurį sukūrė mūsų grupė, bus naudojami tokių maistinių medžiagų, kaip karotinoidai (pvz., likopenas), B grupės vitaminai (pvz., mioinozitolis) metabolizmui apibūdinti ir sintetinių medžiagų apykaitos takų optimizavimui. Svarbų vaidmenį projekte atliks aerobinio CO2 fermentacijos proceso kūrimas ir optimizavimas bioprodukcijai. Projektas bus vykdomas Bioprocesų tyrimų centre. Laimėjęs kandidatas prisijungs prie labai motyvuotos ir gerai finansuojamos mokslininkų komandos, skirtos pramoniniu požiūriu svarbių mikroorganizmų eksploatavimui. Doktorantūros studijos leis mokytis unikalioje daugiadalykėje aplinkoje, apimančioje sistemų ir sintetinę biologiją, metabolinę inžineriją, dujų fermentaciją, biocheminius ir biofizinius analizės metodus.

---

Tyrimų tematikos aprašas.

Šioje disertacijoje daugiausia dėmesio bu skiriama aplinkosaugos technologijų, skirtų oro ar vandens valymui, optimizavimui, atsižvelgiant į visą vertės grandinę. Projektas apima pilotines technologijos, kurioje integruojami tokie procesai kaip pažangioji oksidacija, nanotechnologijos ar membranų technologija, kūrimą. Skaičiuojamoji skysčių dinamika bus naudojama skysčių srautams reaktoriuose optimizuoti, siekiant minimalių energijos sąnaudų ir didžiausio efektyvumo. Be to, projektuojant pirmenybė bus teikiama ekologiniam efektyvumui, naudojant aplinkai nekenksmingas medžiagas, kad būtų sumažintas poveikis aplinkai ir padidinta vertė naudotojui.

---

Tyrimų tematikos aprašas.

Disertacijos tema orientuota į biologinės kilmės ir bioskaidžių polimerų tyrimus, siekiant ištirti jų tinkamumą ir efektyvumą 3D spausdinimo (adityvios gamybos) procesams. Tyrimas analizuos šių polimerų mechanines, chemines ir aplinkosaugines savybes, kurios yra esminės kuriant tvarius ir funkcionalius sprendimus adityvioje gamyboje. Šios disertacijos tikslas – įvertinti, kaip biologinės kilmės ir bioskaidūs polimerai gali prisidėti prie tvaresnės gamybos praktikos, pakeičiant tradicinius plastikinius polimerus ir taip mažinant anglies pėdsaką bei atliekų kiekį. Pagrindinis šios disertacijos tikslas yra ištirti biologinės kilmės ir bioskaidžių polimerų savybes ir galimybes pritaikyti juos adityviose gamybos technologijose, įvertinant jų mechaninį ir šiluminį atsparumą, bioskaidumo savybes bei ilgalaikį poveikį aplinkai. Tyrimas taip pat siekia sukurti ir optimizuoti medžiagų kompozicijas, kurios užtikrintų efektyvų spausdinimo procesą ir galėtų būti plačiai pritaikomos įvairiose pramonės srityse.

---

Tyrimų tematikos aprašas.

Pasaulinės chemijos pramonės sistemos yra linijinės, priklausomos nuo iškastinio kuro ir generuoja didžiulius kiekius emisijų. Rasti tvarius sprendimus, kaip tvariai gaminti chemines medžiagas naudojant žiedinę (bio) ekonomiką, yra ambicinga, tačiau būtina tvariai ateičiai. Tyrimo tikslas. Inovatyvių biologinės kilmės katalizinių medžiagų gamybos procesų poveikio aplinkai vertinimas ir optimizavimas taikant būvio ciklą.

---

Tyrimų tematikos aprašas.

Vartotojai ir įmonės vis labiau supranta aplinkosaugines problemas ir ieško tvarių pakavimo alternatyvų, kurios atitiktų ekologinius principus ir nepakenktų aplinkai. Biologinės kilmės ir bioskaidžios medžiagos suteikia galimybę kurti pakavimo sprendimus, kurie natūraliai suyra aplinkoje, taip mažinant atliekų kiekį ir mikroplastikų sklidimą. Nepaisant šiuo metu naudojamo konvencinio vienkartinio plastiko keliamų problemų aplinkai, alternatyvių biologinės kilmės ir biologiškai skaidžių medžiagų tyrimai dar yra gana riboti ir reikalauja papildomų inovacijų. Būtina sukurti patvaresnius, funkcionalius ir aplinkai draugiškus sprendimus, kurie atitiktų tradicinių plastikų savybes, kad šios medžiagos taptų efektyviai pritaikomos pramonėje. Naujų kompozitų kūrimas, jų mechaninių ir ekologinių savybių tyrimas yra būtini norint užtikrinti, kad šios medžiagos iš galėtų pakeisti konvencinį plastiką. Daktaro disertacijos tema apima išsamius tyrimus, orientuotus į biologinės kilmės ir bioskaidžių kompozitų panaudojimo galimybes pakuočių pramonėje. Šios temos esmė yra išnagrinėti šių kompozitų tinkamumą tvarioms pakuotėms, siekiant nustatyti jų efektyvumą ir galimybę jais pakeisti konvencinius, neperdirbamus plastikus ar jų kompozitus. Pagrindinis tyrimo tikslas yra parinkti ir ištirti biologinės kilmės ir bioskaidžių polimerų (kompozito matricos) ir bioskaidžių atliekų (kompozito užpildo) kompozicijų tinkamumą, įvertinant jų biologinio skaidumo savybes, mechaninį atsparumą ir poveikį aplinkai visame būvio cikle, siekiant rasti optimalius sprendimus, kurie galėtų pakeisti konvencinius, sunkiai skaidomus plastikų kompozitus.

---

Tyrimų tematikos aprašas.

Šioje doktorantūros tematikoje bus įvertintas klimato kaitos mažinimo strategijų veiksmingumas mažinant šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisiją. Bus analizuojami atsinaujinančios energijos gamybos būdai, energijos vartojimo efektyvumas, anglies dioksido kainodara ir žemės naudojimo pokyčiai. Bus naudojamas kiekybinis modeliavimas, duomenų analizė ir atvejų analizė įvairiuose sektoriuose ir regionuose. Tyrime taip pat bus nagrinėjami socialiniai, ekonominiai ir politiniai veiksniai, turintys įtakos strategijos sėkmei. Šio tyrimo rezultatų pagrindu bus siekiama optimizuoti klimato kaitos mažinimo veiklas, siekiant reikšmingai sumažinti išmetamų teršalų kiekį ir taip įgyvendinti pasaulinius klimato kaitos mažinimo tikslus.

---

Tyrimų tematikos aprašas.

Didėjantis neskaidžių plastiko (polimerinių medžiagų) atliekų kiekis sukelia rimtas aplinkosaugines problemas. Novatoriškas plastiko atliekų perdirbimas į nano/mikro pluoštus panaudojant elektrinio verpimo metodą sudaro prielaidas kurti didesnės pridėtinės vertės gaminius. Tyrimas prisidės prie žiedinės ekonomikos sprendimų plastiko atliekų perdirbimo srityje.

---

Tyrimų tematikos aprašas.

Nanotechnologijos taikymas aplinkos užterštumo mažinimo procesams yra nuolatinio mokslinio tyrinėjimo objektas. Užteršto oro ir vandens valymo problemų sprendimui nanomedžiagos yra tinkamos dėl savo didelio paviršiaus ploto, mažo dalelių dydžio, didelio poringumo ir kt. savybių. Šios tematikos tikslas – ištirti nanomedžiagų ir technologijų taikymo galimybes specifinėms užterštoms terpėms valyti, siekiant technologijos padidinimo iki prototipo ar gamybinio lygmens. Tyrimams bus naudojama šiuolaikinė tyrimų įranga, prieinama atviros prieigos centrų infrastruktūrose.

---

Tyrimų tematikos aprašas.

Tyrimo metu bus sukurti pažangūs daugiakomponenčiai fotokatalizatoriai, skirti aktualių vandens mikroteršalų nukenksminimui iš vandens naudojant matomos šviesos aktyvuojamas sistemas. Fotokatalizatorių sudėties ir gamybos proceso optimizavimas leis pasiekti aukštą ilgaamžiškumą ir efektyvumą regimosios šviesos spektre.