Laureaci Konkursu 3W poszukiwali rozwiązań problemów ważnych dla Polski i współczesnego świata. Ich wspólnymi cechami są pasja, chęć do pracy i obserwacja otaczającej rzeczywistości

Uczestnicy konkursu dowiedli, że tematyka, będąca podstawą Idei 3W, jest im dobrze znana. Dowodziły tego nadesłane przez nich prace. Każda była też dowodem na to, jak nieszablonowo myśli młode pokolenie w poszukiwaniu rozwiązań, będących odpowiedzią na wyzwania cywilizacyjne dotyczące zrównoważonego rozwoju społeczno-gospodarczego.
Konkurs pokazał również, że wygrane nie są dziełem przypadku. Dla laureatów, jak sami przyznają, był bowiem szansą na podzielenie się już zdobytym doświadczeniem, ale i pasją, którą niekiedy mają od dziecka. W jej rozwinięciu pomagali promotorzy, a w przypadku jednego z laureatów bardzo ważną postacią okazał się dziadek. Przykład autorki najlepszej pracy licencjackiej pokazuje też, że przy poszukiwaniu własnej drogi czasem trzeba uzbroić się w cierpliwość.

Kategoria: Prace licencjackie

Julia Moszczyńska z Wydziału Chemii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, zdobywczyni I miejsca, zajęła się w swojej pracy problemem wody pitnej.
– Moja praca opisuje metodę produkcji wody pitnej z wody morskiej, zawierającej w swoim składzie pewne ilości tlenku deuteru, który w wyniku długotrwałego narażenia jest bardzo szkodliwy dla organizmów żywych. Opracowanie metody separacji H2O i D2O jest więc bardzo istotne z ekologicznego punktu widzenia, ponieważ biorąc pod uwagę ogromny deficyt wody na świecie, tylko kwestią czasu jest konieczność pozyskiwania wody pitnej z wody morskiej na masową skalę – mówi Julia Moszczyńska.
Dodatkowo w swojej pracy poruszyła ona tematykę nanomateriałów.
– Obok nanotechnologii pozostają one w kręgu moich zainteresowań. Choć przyznam, że chemia nie była moją miłością od pierwszego wejrzenia, zmorą przestała być pod koniec szkoły średniej. Dopiero po podjęciu studiów chemicznych stała się dla mnie prawdziwą pasją, w której rozbudzeniu brał udział mój promotor, dr hab. Marek Wiśniewski prof. UMK. Pokazał mi, jak ciekawy jest świat nanomateriałów. Stąd pomysł na pracę, ale uważam też, że nauka powinna dążyć do rozwiązywania problemów społeczno-gospodarczych – opowiada.
Wygrana w konkursie nie była jej pierwszym sukcesem. W 2022 r. została laureatką konkursu Złoty Medal Chemii.
– Zajmuję się również produkcją wodoru poprzez rozkład amoniaku w środowisku zimnej plazmy. Moje wakacyjne badania dotyczące tego procesu zaowocowały publikacją pt. „Non-Thermal Ammonia Decomposition for Hydrogen Production over Carbon Films under Low-Temperature Plasma – In-Situ FTIR Studies” – dodaje Julia Moszczyńska.
Szymon Gustaw z Wydziału Chemii Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie, zdobywca II miejsca, w swojej pracy konkursowej poruszył tematykę biowęgli – głównie ich właściwości, które są zbliżone do węgla drzewnego oraz szerokiej możliwości zastosowania w różnych dziedzinach gospodarki i przemysłu.
– Biowęgle otrzymywane są najczęściej w procesie pirolizy biomasy pochodzącej głównie z różnego rodzaju odpadów roślinnych, choć mogą być to też odchody zwierząt, ale bardzo obiecującą perspektywą ich tworzenia jest wykorzystanie osadów ścieków komunalnych, co zmniejsza problem ich składowania – mówi Szymon Gustaw.
Dodaje, że znajdują one zastosowanie w wielu dziedzinach gospodarki, w przemyśle energetycznym lub rolnictwie, a także w ochronie środowiska.
– Biorąc pod uwagę obecne problemy w Unii Europejskiej, jak i w wielu innych miejscach na świecie, dotyczące utrudnionego dostępu do materiału opałowego, biowęgiel może okazać się rozwiązaniem tego problemu – zaznacza.
Biowęgle mogą posłużyć również do usuwania różnych związków chemicznych, w tym metali ciężkich z wód i gleb.
– Od kiedy chemia pojawiła się w szkole jako oddzielny przedmiot, uznałem, że jest to najciekawsza dziedzina nauki, i postanowiłem, że będzie to sfera, w której będę się rozwijał i poświęcę jej najwięcej uwagi. Po dostaniu się na Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej moją specjalizacją była chemia kryminalistyczna, jednak zawsze najbardziej interesowała mnie chemia nieorganiczna i to właśnie w tej katedrze postanowiłem napisać i obronić licencjat. Trafiłem tam na moją ówczesną promotorkę, dr Justynę Bąk, która wprowadziła mnie w tematykę biowęgli i zainspirowała do prowadzenia badań w tym kierunku – wyjaśnia Szymon Gustaw.
Oliwia Stani z Wydziału Chemii Medycznej Uniwersytetu Wrocławskiego, zdobywczyni III miejsca, w swojej pracy zaproponowała i zbadała nową ścieżkę tworzenia materiałów MOF (ang. Metal-Organic Framework) typu core-shell.
– Sieci metaliczno-organiczne charakteryzują się porowatą strukturą i w swojej budowie przypominają bardzo chłonne gąbki, dzięki czemu można je wykorzystać do oczyszczania powietrza, wody czy magazynowania źródeł energii, takich jak wodór czy metan. W pracy skupiłam się na zwiększeniu trwałości i stabilności modelowego materiału, zawierającego w swojej strukturze reaktywne fragmenty tetrazynowe. Do jego modyfikacji wykorzystałam nowy łącznik zawierający grupy fluorowane, co wpłynie na jego stabilizację i zwiększy liczbę możliwych zastosowań – opowiada Oliwia Stani.
Jak mówi, temat jej pracy, jak to bywa w przypadku prac eksperymentalnych, ukształtował się w wyniku przygód związanych z początkowym zagadnieniem.
– Ostateczny temat jest mocno związany z aktualnymi trendami w chemii, np. ekologiczną syntezą z jak największą wydajnością, czyli zieloną chemią. Zawsze w pewnym stopniu interesowałam się nauką i różnymi zagadnieniami, które są objęte tym terminem, ale sam temat mojej pracy licencjackiej zainteresował mnie w wyniku informacji, które udało mi się znaleźć podczas wyboru promotora i tematu pracy. Konkurs 3W jest moim pierwszym osiągnięciem podobnej rangi, jednak zdecydowanie chciałabym kontynuować przygodę na tej ścieżce – mówi Oliwia Stani.

Kategoria: prace magisterskie

Michał Pawlik z Wydziału Inżynierii Środowiska Politechniki Wrocławskiej, zdobywca I miejsca, w swojej pracy skupił się na analizie wpływu dodatku wodoru do gazu ziemnego na pracę sieci i instalacji gazowych.
– A dokładnie: wpływu wzrostu udziału procentowego wodoru na zmiany średnic, prędkości oraz przepływu w instalacjach, a także sieciach niskiego oraz średniego ciśnienia przy wykorzystaniu przewodów wykonanych z PE oraz stali – precyzuje. – Całkowite zapotrzebowanie na mieszankę wodoru oraz gazu ziemnego obliczyłem według metody Zajdy oraz metody współczynników DVGW-TRGI-86. Obliczenia opierały się na analizie różnych wariantów procentowych dodatku wodoru – opowiada.
Uważa, że wodór w niedalekiej przyszłości może okazać się paliwem, które uzupełni niedobory energetyczne w transformacji sektora energetycznego.
– Z inżynierią środowiska jestem związany praktycznie od małego dziecka, obecnie jest to moja pasja, zaszczepił ją we mnie mój dziadek, który prowadził firmę w rodzinnym mieście Nysa. To z nim często spędzałem wakacyjne dni, jeżdżąc po budowach, rozwiązując problemy, robiąc pierwsze kosztorysy czy uczestnicząc w spotkaniach z klientami – opowiada Michał Pawlik.
W pierwszym etapie swojej kariery chciałby pracować w biurze projektowym i poszerzać swoją wiedzę na budowach.
– Mam nadzieję że w niedalekiej przyszłości, po nabraniu większego doświadczenia będę mógł wziąć udział w realizacji projektu związanego z instalacją uwzględniającą wodór. Ciekawią mnie także instalacje gazów medycznych – dodaje.
Magdalena Tyc z Wydziału Chemii (kierunek chemia medyczna) Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, zdobywczyni II miejsca, w mojej pracy przeprowadziła intensywne – jak podkreśla – prace badawcze nad syntezą nowych katalizatorów.
– Na postawie przeprowadzonych testów elektrochemicznych wykazałam, iż zawarte w matrycy węglowej tlenki pełnią funkcje katalizatorów zarówno w reakcji wydzielania wodoru (HER), jak i reakcji wydzielania tlenu (OER). Otrzymane materiały stanowić mogą alternatywę dla drogich, komercyjnie wykorzystywanych katalizatorów zawierających w swoim składzie platynę, iryd lub ruten, których zasoby są ograniczone – opowiada Magdalena Tyc.
Zaznacza, że jest to ważne w sytuacji, gdy świat stoi przed pilną potrzebą opracowania paliw alternatywnych. Paliwo wodorowe wydaje się być obiecujące.
– Perspektywiczną metodą otrzymywania wodoru jest elektrochemiczne rozszczepienie wody. Jak dotąd metal szlachetny, jakim jest platyna, pozostaje najbardziej efektywnym katalizatorem dla reakcji wydzielania wodoru, podczas gdy tlenek irydu i tlenek rutenu są wysoce aktywne dla reakcji wydzielania tlenu – tłumaczy. – Podjęcie badań nad opracowaniem efektywnych katalizatorów dla procesu otrzymywania zielonego wodoru spowodowane było chęcią wyjścia naprzeciw współczesnym potrzebom, a jednocześnie podjęcia wyzwania, przed którym zostaliśmy postawieni nie tylko jako naukowcy, lecz także osoby chcące przyczynić się do redukcji zanieczyszczenia środowiska – podkreśla.
Część wyników jej pracy została zaprezentowana w formie posteru na Spotkaniu Naukowym Antoniada’2022 zorganizowanym przez Wydział Chemii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu i nagrodzona I miejscem w konkursie Najlepszy poster. Ponadto komunikaty naukowe dotyczące przeprowadzonych przez nią badań zostały wygłoszone podczas XV Kopernikańskiego Seminarium Doktoranckiego w Toruniu i na konferencji Carbon 2022 w Londynie.
Praca Kamila Walczaka z Wydziału Chemii (kierunek technologia chemiczna) Politechniki Wrocławskiej, zdobywcy III miejsca, dotyczyła opracowania superkondensatora, czyli – jak tłumaczy autor – elementu elektronicznego, który jest w stanie zmagazynować bardzo dużą ilość energii elektrycznej na krótki czas i oddać ją do układu w bardzo szybki sposób, charakteryzującego się znacznie wyższą pojemnością elektryczną niż klasyczne kondensatory. Jednym z celów pracy było też wykorzystanie do budowy jego elektrod przyjaznych dla środowiska i tanich do pozyskania substancji chemicznych, tlenku manganu (IV), tlenku żelaza (III), a także grafenu, użytych w formie materiałów kompozytowych.
– Uważam, że rola superkondensatorów jest dziś nieoceniona. Stosuje się je w branży automotive, w układach KERS, smartfonach oraz stabilizatorach napięć przy wiatrakach czy innych OZE. Problemem współczesnego świata wciąż pozostaje kwestia efektywnego magazynowania energii. To, a także próba znalezienia na nie jakichś odpowiedzi czy rozwiązań, była bodźcem do zgłębienia wiedzy na ten temat i wyboru tematyki pracy – opowiada.
Jak sam o sobie mówi, jest człowiekiem uwielbiającym rozwiązywanie problemów. Zarówno podczas studiów inżynierskich, jak i magisterskich Kamil Walczak był w rankingu TOP 10 najlepszych absolwentów Wydziału Chemicznego Politechniki Wrocławskiej, a w trakcie studiów był stypendystą rektora.

Kategoria: prace inżynierskie

Joanna Szczepankowska z Wydziału Biotechnologii i Ogrodnictwa (kierunek biotechnologia) Uniwersytetu Rolniczego im. Hugona Kołłątaja w Krakowie, zdobywczyni I miejsca, w swojej pracy przedstawiła metodę otrzymywania biodegradowalnych folii polisacharydowych wzbogaconych w nanocząstki węglowe.
– Wytworzone materiały mogą stanowić alternatywę dla wykorzystywanych obecnie tworzyw sztucznych będących dużym obciążeniem dla środowiska. Przeprowadzone badania wykazały także, że posiadają one wiele korzystnych właściwości fizykochemicznych i funkcjonalnych, co sprawia, że wykazują duży potencjał aplikacyjny w wielu obszarach nauki i przemysłu. Ponadto mogą być produkowane przy użyciu łatwych, opłacalnych oraz ekologicznych technik – opowiada laureatka.
Niedługo przed wyborem tematu pracy inżynierskiej trafiła w internecie na wykład dotyczący nanocząstek węgla.
– Dowiedziałam się z niego, jak wiele niezwykłych właściwości mają te nanostruktury i pomyślałam, że chciałabym, aby to właśnie one były przedmiotem moich badań. Promotor mojej pracy, dr hab. Gohar Khachatryan, prof. URK, zaproponowała, żeby włączyć je w strukturę folii będących mieszaniną polisacharydów, gdyż takie połączenie może znacznie zwiększyć ich funkcjonalność – mówi.
W szkole najbardziej interesowały ją chemia i biologia.
– Wiedziałam, że chciałabym iść na studia, które pozwoliłby mi rozwinąć swoją wiedzę w tych dwóch obszarach. W ostatnim czasie miałam szansę zostać współautorem publikacji przeglądowej dotyczącej nanostruktur węgla. Udało mi się także poszerzyć badania zrealizowane do pracy inżynierskiej i przeprowadzić bardziej szczegółowe testy wpływu wytworzonych folii na produkty spożywcze oraz wykonać wstępne badania biodegradowalności – uzupełnia.
Praca Jakuba Zabrzyckiego z Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej, zdobywcy II miejsca, dotyczyła wytwarzania katalizatorów do reakcji wydzielania wodoru, czyli reakcji redukcji zachodzącej na katodzie podczas elektrochemicznego rozkładu wody.
– Chodzi o to, by opracować tanią i wydajną technikę otrzymywania tych katalizatorów oraz o to, by były one możliwie aktywne, co umożliwi wydzielanie wodoru możliwie małym kosztem i przy jak najmniejszym nakładzie energetycznym – wyjaśnia.
Jak mówi, jeżeli chodzi o pomysł na pracę oraz inspirację do jej napisania (i udział w konkursie), wiele zawdzięcza tu promotorkom, dr inż. Marcie Mazurkiewicz-Pawlickiej i mgr inż. Zuzannie Bojarskiej.
– Sam temat pracy mieścił się w zakresie jednego z realizowanych przez nie projektów naukowych, a ja poprosiłem o możliwość podjęcia się tego tematu, ponieważ wydawał mi się niezwykle ciekawy i pasjonujący. Nauka i praca badawcza interesowały mnie od dawna, a odkrywanie nowych zjawisk i opracowywanie nowych technologii jest czymś, co mnie pociąga i fascynuje – opowiada.
Jeśli chodzi o plany na przyszłość, to bardzo chciałby pozostać w nauce i spróbować swoich sił w pracy naukowej i badawczej, dlatego po zakończeniu studiów II stopnia ma nadzieję pozostać na politechnice i podjąć się studiów doktoranckich.
Celem pracy Agnieszki Rybarczyk z Wydziału Technologii Chemicznej, kierunku Inżynierii farmaceutycznej Politechniki Poznańskiej, zdobywczyni III miejsca, było wytworzenie nośnika polimerowego technologią druku 3D, który umożliwiłby opracowanie systemów biokatalitycznych wykorzystywanych w procesach usuwania estrogenów ze środowiska wodnego. Obecność farmaceutyków i środków hormonalnych w wodach powierzchniowych stwarza realne zagrożenie dla zamieszkujących je populacji – wyjaśnia.
Jak mówi, przeprowadzone na potrzeby pracy badania jednoznacznie wskazały duży potencjał polilaktydowego nośnika jako matrycy, a powstałe układy katalityczne wykazały wysoką skuteczność w degradacji zanieczyszczeń organicznych z roztworów wodnych, w związku z czym z powodzeniem mogą zostać zastosowane w procesach ochrony środowiska.
– Wytwarzanie trójwymiarowych nośników do immobilizacji enzymów o znaczeniu środowiskowym, a następnie zastosowanie biosystemów w procesach usuwania mikrozanieczyszczeń stanowi nowatorską metodę, stwarzającą perspektywę polepszenia prowadzonej w kraju gospodarki wodnej. Pomysł wytworzenia nośników za pomocą druku 3D, który daje możliwość uwzględnienia najlepszej geometrii oraz liczby i rodzaju grup funkcyjnych, powstał na podstawie wcześniejszych badań, które przeprowadzałam na innych materiałach nośnych w ramach projektu naukowego pod kierownictwem dr hab. inż. Jakuba Zdarty – opowiada.
Jak mówi, ochrona środowiska zawsze była dla niej ważna, już w gimnazjum była aktywnym członkiem koła chemicznego i brała udział w konkursach. Do zainteresowania się tematyką związaną z enzymami i remediacją zanieczyszczeń wodnych przyczyniły się natomiast wakacyjne praktyki, które odbyła w Instytucie Technologii i Inżynierii Chemicznej Politechniki Poznańskiej.
Agnieszka Rybarczyk brała udział w konferencjach naukowych, wśród których można wymienić wystąpienia podczas ENZYMOS VII oraz ENZYMOS VIII. Uczestniczyła także w sesjach posterowych podczas Sypozjum BioOrg oraz 3rd Advances in Green Chemistry.