select language:  lietuvių  |    english
Naujienos
Renginiai
Apie LEI
Mokslo padaliniai
Šiluminių įrengimų tyrimo ir bandymų laboratorija (12)
Degimo procesų laboratorija (13)
Branduolinės inžinerijos problemų laboratorija (14)
Plazminių technologijų laboratorija (15)
Medžiagų tyrimų ir bandymų laboratorija (16)
Branduolinių įrenginių saugos laboratorija (17)
Vandenilio energetikos technologijų centras (18)
Atsinaujinančių išteklių ir efektyvios energetikos laboratorija (20)
Sistemų valdymo ir automatizavimo laboratorija (21)
Energetikos kompleksinių tyrimų laboratorija (31)
Hidrologijos laboratorija (33)
Informacija
Tarptautiniai projektai
Doktorantūra
Karjera
JMS
   spausdinti

Mokslo padaliniai / Plazminių technologijų laboratorija (15)

Plazminių technologijų laboratorija (15)

Laboratorijos vadovas

Vitas Valinčius, Dr.


Breslaujos g. 3, LT-44403 Kaunas

Tel.: 8-37-401896
Faks.: 8-37-351271
Vitas.Valincius



Pagrindinės laboratorijos tyrimų kryptys:
 
 įvairios paskirties nuolatinės srovės plazmos šaltinių kūrimas ir tyrimas;
 iškrovos kanaluose, plazmos srautuose ir srovėse vykstančių procesų bei reiškinių tyrimas;
 plazmos ir aukštos temperatūros srautų diagnostika bei diagnostikos priemonių kūrimas;
 plazmos srautų ir medžiagų sąveika įvairiuose plazminiuose-technologiniuose procesuose;
 plazminio kenksmingų medžiagų neutralizavimo procesų tyrimas ir realizavimas;
 katalizinių ir tribologinių dangų sintezė plazminėje aplinkoje bei jų savybių tyrimas;
 šiluminių ir heterogeninių procesų tyrimas, reaguojantiems produktams aptekant katalizinį paviršių;
 plazminis konstrukcinių medžiagų paviršinių sluoksnių formavimas ir modifikavimas;
 mikro ir nano dispersinių granulių bei mineralinio plaušo iš sunkiai besilydančių medžiagų sintezė ir savybių tyrimas;
 vandens garo plazmos generavimas ir jos panaudojimas kuro konversijai bei pavojingoms atliekoms neutralizuoti;
 vandenilio ir sintetinių dujų sintezė vandens garo plazmoje.
 
Plazminių technologijų laboratorijos mokslininkai jau 50 metų dirba įvairiose žemos temperatūros plazminių technologijų kūrimo, mokslinių tyrimų bei pritaikymo srityse, ir gali sėkmingai modeliuoti naujas plazmines technologijas, panaudodami laboratorijoje pagamintus plazmos įrenginius. Plazmos srautui gauti naudojamos įvairios sudėties dujos ar jų mišiniai.
Plazminių technologijų laboratorijoje sukauptų mokslo žinių pagrindu atliekami šie tyrimai:

Plazmos šaltinių kūrimas ir plazmos srautų tyrimas

Pastaruoju metu laboratorijoje kuriami iki 150 kW galios atmosferinio slėgio plazmos generatoriai, tiriami šilumos mainai jų reakcinėje lanko zonoje, nagrinėjamos elektros lanko voltamperinės charakteristikos, esant laminariniam ir turbulentiniam tekėjimui, plazmos srautų ir srovių charakteristikos, lanko spinduliavimas tekant skirtingoms dujoms.
 

Plazmos srovė, ištekanti iš pastovios srovės linijinio vandens garo plazmos generatoriaus
 
 
Atliekų ir pavojingų medžiagų neutralizavimo plazminio proceso tyrimai
 
Pastaruoju metu diskusijose apie atliekų utilizavimą itin daug dėmesio sulaukia plazminio metodo pritaikymo galimybės. Kaip vienas pažangiausių termocheminių metodų, plazminis metodas pasižymi išskirtiniais privalumais – itin aukšta proceso temperatūra (103 – 104 K), dideliu energijos tankiu, aukštu atliekų apdorojimo efektyvumu (99,99 %), paprastu ir lengvu proceso valdymu, mažesnių gabaritų įrenginiais ir kt. Pažangesniam atliekų konversijos procesui realizuoti, laboratorijoje sukurta ir panaudota unikali vandens garo plazminė technologija, kurioje perkaitintas vandens garas yra šilumos nešėjas, reagentas bei aktyviųjų radikalų, atomų ir molekulių (OH-, H, O, H2, O2) susidarymo šaltinis. Vandens garo plazmoje galima vykdyti praktiškai visas endotermines reakcijas, formuoti dangas, modifikuoti medžiagų paviršius, dujofikuoti kietą kurą, patvariausius cheminius junginius suskaidyti į atomus ir radikalus. Taip galima skaidyti ypač pavojingas atliekas bei neutralizuoti aplinkai žalingas medžiagas. Reguliuojant deguonies ir/arba vandens garo kiekį, skaidant organines atliekas, gali būti gaunamos vertingos sintetinės dujos (CO + H2), kurių energija naudojama įvairios paskirties šilumos išnaudojimo įrenginiuose. Visų šių paminėtų plazminių procesų eigą ir poveikį galutiniam produktui lemia įrenginio konstrukcija, techninės charakteristikos bei plazmos srauto parametrai.


 
 
Mikrostruktūrinių dangų sintezė plazmos srovėje
 
Laboratorijoje sukurtu savitu dangų sudarymo metodu formuojamos katalizines, antikorozinės, apsauginės bei kietosios keraminės dangos, naudojamos konstrukcinių medžiagų paviršinių sluoksnių eksploatacinėms savybėms mechanikoje, chemijoje, energetikoje, medicinoje pagerinti. Jos padidina atsparumą korozijai 102–103 kartų, gerokai padidina atsparumą trinčiai bei mechaniniam dėvėjimuisi, pasižymi elektrinių, optinių ir mechaninių savybių įvairove.
 
  
 
Keraminių medžiagų lydymas ir aukštatemperatūrio mineralinio plaušo sintezė
.
Vienintelis alternatyvus būdas gauti aukštos kokybės aukštatemperatūrį plaušą yra plazminė technologija. Lydant ir pluoštinant keramines medžiagas naudojamas laboratorijoje sukurtas eksperimentinis plazminis įrenginys su 70–120 kW galios plazmos generatoriumi. Juo iš dispersinių dalelių, naudojant orą kaip plazmą sudarančias dujas bei pagalbinius (Ar, N2, propano-butano, H2 ir kt.) dujų mišinius, suformuotas plaušas gali būti naudojamas kaip statybines medžiagas sutvirtinantis priedas, kaip aukštatemperatūrė izoliacinė medžiaga, ar kaip filtras ultrasmulkioms dalelėms.

 
Plazmos srauto ir medžiagų sąveikos tyrimas

Siekiant gauti aukštatemperatūrį ultraploną pluoštą, perdirbti kenksmingas medžiagas, suformuoti įvairias dangas, sintetinti naujas medžiagas, tiriama elektros lanko ir plazmos srauto sąveika su amorfinėmis ir dispersinėmis medžiagomis, nustatomos gautų medžiagų bei dangų fizinės, cheminės ir mechaninės savybės.
 

Plazmos ir aukštatemperatūrių srautų diagnostika

Plazmos diagnostikai laboratorijoje naudojamas optinės emisijos spektrometras AOS4 su vidinės stabilizacijos akustooptiniu tuneliniu filtru; juo galima tyrinėti dujų spinduliavimo ypatybes 250–800 nm bangų ruože. Multifazių plazmos srovių dinaminėms charakteristikoms nustatyti bei itin greitai judančių objektų vizualizacijai naudojama greitaeigė optinė video kamera Phantom Miro M310, plazmos srauto charakteristikos nustatomos naudojant elektrinius zondus, katalizinių savybių tyrimams bei dujinių produktų analizei atlikti įsigytas degimo produktų analizatorius MRU SWG 300. Skaitmeninis įkaitintų dujų srauto kanale tyrimas atliekamas ANSYS Fluent hidrodinamikos programiniu paketu.
.
.

2016 m. vykdyti tiriamieji darbai

Tęsiamas 2015 m. pradėtas LR biudžeto subsidijomis finansuojamas darbas „Atmosferinio slėgio plazmos ir aukštos temperatūros dujų srovių dinaminių bei šiluminių charakteristikų tyrimas“. Darbo tikslas: eksperimentiniais ir skaitiniais metodais ištirti įvairios sudėties reaguojančių dujų plazmos srovių energetinius bei dinaminius parametrus, nustatant įvairių veiksnių įtaką jų pasiskirstymo dėsningumams, siekiant pagerinti plazminių technologinių procesų eigą ir sąlygas.

Tęsiama 2012 m. pradėta vykdyti ilgalaikė institucinė mokslinių tyrimų ir eksperimentinės (socialinės, kultūrinės) plėtros programa. Vykdomo darbo pavadinimas: „Degimo ir plazminių procesų eksperimentiniai bei skaitiniai tyrimai energijos generavimo technologijų iš atsinaujinančio biokuro tobulinimui ir aplinkos taršos mažinimui“.

Tęsiama 2013 m. pradėta tarptautinė veikla COST TD1208 „Plasma in Liquids“. Šioje veikloje laboratorijos darbuotojai vykdo individualų projektą Vandens garo plazmos panaudojimas skystų atliekų perdirbimui, kurį vykdant sukurtas naujas plazmocheminis reaktorius įvairios sudėties organinėms medžiagoms suskaidyti ir paversti sintetinėmis dujomis. Veikloje dalyvauja 26-ių Europos šalių mokslininkai.

Tęsiama 2012 m. pradėta tarptautinė veikla COST MP1106 „Smart and green interfaces – from single bubbles and drops to industrial, environmental and biomedical applications (SGI)“. Laboratorijos darbuotojai vykdo plazmos purškimo procesų bei plazmoje suformuotų dispersinių dalelių tyrimus. Veikloje dalyvauja 33-ių Europos šalių mokslininkai.

© Lietuvos energetikos institutas, 2005-2017. Visos teisės saugomos.
Valstybės biudžetinė įstaiga. Duomenys kaupiami ir saugomi Juridinių asmenų registre, kodas 111955219 | PVM kodas LT119552113