1. tématerület: Alkalmazás orientált anyag-, technológia-, elméleti és vizsgálati módszerek fejlesztése – a tudásintenzív hazai ipar fejlődésének szolgálatában
2. tématerület: Új, termékorientált, biológiai alapú fejlesztések a körkörös gazdaságban
Kedvezményezett neve: Bay Zoltán Alkalmazott Kutatási Közhasznú Nonprofit Kft.
Pályázat sorszáma: TKP2020-NKA-18
Iktatószám: TKP-7-1/PALY-2020
A projekt összköltsége: 1.520.000.000 Ft
A támogatás összege: 1.520.000.000 Ft
Támogatási intenzitás: 100%
A projekt tervezett befejezési dátuma: 2022. év
Támogató: Innovációs és Technológiai Minisztérium
Kezelő szerv: Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal
Projekt összefoglaló
1. tématerület
Az „Alkalmazás orientált anyag-, technológia-, elméleti és vizsgálati módszerek fejlesztése” tématerület fókuszában a korszerű mérnöki anyagok-, technológiák és módszerek fejlesztése áll.
A K+F tevékenység célkitűzése, hogy elméleti, modellezési és kísérleti eredményekkel járuljon hozzá a mérnöki szerkezetek és berendezések üzemelési biztonságának és élettartamának növeléséhez. A versenyképesség kulcskérdése a szellemi tőke és a kapcsolódó infrastruktúra fejlesztése. Hosszú távú célunk, hogy erősítsük a nemzetközi versenyképességünket, mind a humán erőforrás, mind a K+F infrastruktúra tekintetében, illetve az ipar számára új technológiákat, módszereket és rendszereket fejlesszünk.
Az ezen a tématerületen folytatott kutatások magukban foglalják új anyagok, technológiák, valamint korszerű anyagtudományi és mérnöki modellezési módszerek fejlesztését, valamint az üzemelés közbeni károsodási folyamatok modellezését és vizsgálatát.
Az anyag- és technológia fejlesztés témakörrel kapcsolatban három területre fókuszálunk.
Több mint 20 éve foglalkozunk ipari lézertechnológiákkal. Itt egy jövőbe mutató, új terület a Laser Melt Deposition (LMD) 3D fémnyomtatási technológia fejlesztése, valamint a femto-szekundomos lézertechnológiák alkalmazás fejlesztése.
A másik fókusz az anyagfejlesztés újabb trendje, a nagy belső fajlagos felületű anyagok fejlesztése, ahol különböző típusú fémhabok fejlesztését tűztük ki célul, amelyeket korábbi szabadalmaink alapján iparban alkalmazható technológiákká kívánjuk fejleszteni.
Harmadik témaként az olvadék akkumulátor fejlesztést választottuk, aminek nagy jelentősége van az ipari méretű, hatékony energiatárolás szempontjából. A kidolgozott elméleti modell alapján laboratóriumi prototípust fogunk fejleszteni, amivel meg tudjuk alapozni az ipari alkalmazást.
A tervezési módszerek tekintetében kutatásainkban egyrészt foglalkozunk a kémiai termodinamikai alapú anyagtervezéssel. Másrészt a szerkezeti elemek elemzésére használt numerikus módszerek fejlesztésével és validálásával. A kutatások fókuszában járműipari és erőművi berendezések, szerkezetek, alkatrészek állnak.
A tématerület harmadik vetülete az üzemelési biztonság, melyhez kapcsolódva az üzemelő berendezések károsodási folyamataival, azok modellezési és vizsgálati módszereinek fejlesztésével kívánunk foglalkozni. Ez magában foglalja a szerkezetekben lévő hibák kimutathatóságával kapcsolatos kutatásokat, valamint különböző károsodási folyamatok (pl. feszültségkorrózió, kopás) modellezési módszereinek fejlesztését, és azok vizsgálatokkal történő validálását, a próbatestes vizsgálati eredmények szerkezetre való átvihetőségének vizsgálatát. Ezek eredményeképpen validált, korszerű numerikus módszerek állnak majd rendelkezésre a tervezéshez, az üzemelési biztonsági elemzésekhez, élettartam számításokhoz.
A tervezett kutatások aktualitását támasztja alá az új szerkezeti anyagok megjelenése, a mérnöki berendezések teljesítmény-növelése, a technológiák előre nem tervezett változása, továbbá a hosszabb elvárt üzemidő (pl. elektromos járművek, atomerőművek) miatt gyakorta eltérő üzemelési körülmények kiváltotta járulékos igénybevételek figyelembevétele. A tervezett K+F tevékenységek kutatási eredményei alkalmazhatók mind a járműiparban, mind a nagy kockázatú ipari létesítmények (energia és petrolkémiai ipar) berendezéseinél. A tervezett fejlesztések révén anyag- és energiatakarékosabb termékeket (súlycsökkentés), technológiákat lehet megvalósítani, hosszabb ideig és biztonságosabban használható eszközöket, berendezéseket lehet gyártani és üzemeltetni. Mindezzel hozzájárulunk a környezeti fenntarthatósághoz. Ezen kívül a projekt eredményei alapján újabb ipari együttműködéseket tudunk indítani meglévő és új partnerekkel is.
A tervezett nagyobb jövőbeni eszközbeszerzések többségében olyan új K+F infrastruktúrát jelentenének, amelyek még Magyarországon jelenleg nem hozzáférhetőek. Ezáltal újabb üzleti lehetőségeket nyitnak meg az ipari K+F tevékenységek tekintetében is.
A tématerület keretében végzett kutatások az EU által meghatározott KET-ekhez (Key Enabling Technologies), másrészt az üzemelő és öregedő ipari infrastruktúrák biztonsági kérdéseihez, amit EU szinten is kiemelt területként kezelnek.
Nemzetközi szinten a jövőben tovább kívánjuk növelni a nemzetközi kutatási projektekben való részvételt. Egyrészt elsősorban az EURATOM program keretében tudjuk még intenzívebben folytatni a kutatási együttműködéseket a NUGENIA nemzetközi szervezet tagjaival, a jelen pályázat kapcsolódó szakterületein és az eredményeket felhasználva. Másrészt az EIT Raw Materials KIC keretében, illetve másH2020 program is kertében tervezünk újabb projektekbe bekapcsolódni.
2. tématerület
A körkörös gazdálkodás filozófiájának gyakorlati szinten történő alkalmazása jelentős kihívás elé állítja a kutatás-fejlesztés és innováció szereplőit. E kihívások egy részének megválaszolását vállaljuk a Tématerületi Kutatási Program II-III-as szakaszában, folytatva az I. munkaszakasz fejlesztési irányait.
A magas kutatási potenciállal rendelkező két kutatócsoport által elért és tervezett kutatások összefoglalóját az alábbiakban fogalmazzuk meg:
A Bioeconomy Kutatócsoport a biológiai alapú termésfokozás területén folytat kutatásokat, melyek lényege, hogy olyan mikrobiális adalékokat fejlesszenek ki és állítsanak elő, melyek a növényi fejlődést fokozzák – az ellenállóképesség növelése, a tápanyag felvétel támogatása vagy a talajerőforrás pótlása által. A tesztelések eredményét az agrárinformatika új eszközeivel (mezőgazdasági drón, multispektrális kamera) követik nyomon, amit viszont nagyműszeres analitikával és molekuláris biológiai eszközökkel validálnak. A fejlesztési irány újszerűsége az összetett vizsgálati módszerekben rejlik, valamint a technológia alapú megközelítésben.
Eme kutatások újdonságerejét növeli továbbá az is, hogy elsősorban gyógy- és fűszernövények termesztésére és termesztés támogatására koncentrálnak.
A Nyersanyaghasznosítási Kutatócsoport tevékenysége főleg a ritkaföldfémek kinyerésére koncentrál, amennyiben bányameddők, ipari hulladékok és salakok fémtartalmának mobilizálása és a folyadékfázisba kerülő fémionok szelektív kinyerése a cél. A laboratóriumi és terepi teszteket egyetemi és vállalati partnerekkel együtt tervezik megoldani, esetenként nemzetközi kooperációban.
A két kutatócsoport tevékenysége összekapcsolódik, amennyiben a Bioeconomy Kutatócsoport által előállított gyógy- és fűszernövény biomassza hatóanyagtartalmának kivonatolási kísérleteit a Nyersanyaghasznosítási Kutatócsoport végzi, valamint a hatóanyag tartalom után visszamaradó növényi biomassza alternatív hasznosításának lehetőségeit is ők vizsgálják: a növényi biomassza maradékok fémion megkötő adszorbensként való alkalmazása, illetve szelektivitás- és kapacitásnövelő módosítások vizsgálata.
Tehát a két kutatócsoport alapvetően a gyógy- és fűszernövények termesztését, annak smart támogatását, valamint a termelt biomassza többcélú hasznosítását tűzte ki célul, kiemelt figyelmet fordítva a ritkaföldfémek másodlagos nyersanyag forrásból történő kinyerésére – mindezzel támogatva a körkörös gazdálkodás, a környezetvédelem és a smart agrárium fenntarthatóságát és innovációs potenciálját.
