1 Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej
Wydział Chemiczny, Politechnika Rzeszowska
Prof. dr hab. inż. Dorota Antos – kierownik Katedry
Al. Powstańców Warszawy 6, 35-959 Rzeszów tel. (+48 17) 865 18 53, email:
dorota.antos@prz.edu.pl
Rzeszów 27.03.2019 RECENZJA
Osiągnięć naukowych, dydaktycznych i organizacyjnych dr inż. Roberta Cherbańskiego, adiunkta naukowo-dydaktycznego w Zakładzie Kinetyki i Termodynamiki Procesowej, na Wydziale Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Politechniki Warszawskiej, na podstawie cyklu publikacji zebranego w formie osiągnięcia badawczego pt. ” Adsorpcja reaktywna – integracja procesów z możliwością mikrofalowej intensyfikacji na etapie regeneracji adsorbentów”, w związku z postępowaniem o nadanie stopnia naukowego doktora habilitowanego w dziedzinie nauk technicznych w dyscyplinie inżynieria chemiczna.
1. Informacje ogólne
Cała działalność zawodowa dr. inż. Roberta Cherbańskiego związana jest z Wydziałem Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Politechniki Warszawskiej. W roku 2003, po obronie doktoratu został on zatrudniony na stanowisku adiunkta naukowo-dydaktycznego, by pracować na tym stanowisku do roku 2010. W okresie kwiecień – wrzesień 2004 Kandydat odbył staż podoktorski na Uniwersytecie w Delft (Holandia). W roku 2010 został zatrudniony na stanowisku adiunkta naukowo-dydaktycznego w Zakładzie Kinetyki i Termodynamiki Procesowej.
Pan dr Cherbański naukowo związał się z prof. dr. hab. inż. Eugeniuszem Molgą, pod jego kierunkiem wykonał pracę magisterską w roku 1997, był doktorantem profesora i pod jego promotorstwem uzyskał stopień doktora nauk technicznych na Wydziale Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Politechniki Warszawskiej na podstawie rozprawy pt.
„Zastosowanie sieci neuronowych do opisu kinetyki złożonych reakcji chemicznych”.
2. Charakterystyka dorobku naukowego
Dr Cherbański przedstawia swój dorobek naukowy w załączniku 2 do wniosku o przeprowadzenie postępowania (Autoreferat) oraz w załączniku 3 („Wykaz
2 opublikowanych prac naukowych oraz informacja o osiągnięciach dydaktycznych, współpracy naukowej i popularyzacji nauki”).
Dane bibliometryczne Habilitanta podsumuję w poniższym zestawieniu. Całkowity naukowy dorobek publikacyjny Habilitanta po doktoracie obejmuje:
Publikacje łącznie: 20 na liście JCR, wliczając w to zestawienie 10 publikacji z cyklu
„osiągnięcia badawczego”.
Przyznane patenty -1.
Ponadto Habilitant przedstawia dorobek o różnej tematyce badawczej, a oznacza go w ww załączniku w pozycji E – łącznie 11 pozycji, w tym 4 publikacje w czasopismach, 6 wystąpień na konferencjach międzynarodowych i krajowych oraz 1 publikacja o charakterze dydaktycznym.
Habilitant jest współautorem 38 wystąpień na konferencjach krajowych. Habilitant był członkiem 3 komitetów organizacyjnych międzynarodowych i krajowych konferencji naukowych. Sumarycznie osiągnął dorobek o sumarycznym IF = 29,42; h-index 7.
3. Ocena cyklu publikacji powiązanych tematycznie
Pan dr Cherbański przedstawił dorobek naukowy składający się na osiągnięcie badawcze w cyklu 13 powiązanych tematycznie publikacji z okresu 2009 - 2017.
Wiodącym tematem prac przedstawionych do oceny jest adsorpcja reaktywna w procesie konwersji metanu parą wodną.
Badania były prowadzone przez Habilitanta w dwóch kierunkach i dotyczyły adsorpcji reaktywnej w procesie konwersji metanu parą wodną oraz intensyfikacji tego procesu przy zastosowaniu promieniowania mikrofalowego do regeneracji adsorbentów.
Pierwsza grupa zagadnień była tematem sześciu prac zawartych w cyklu przedstawionym do recenzji, w tym: trzy publikacje w czasopismach posiadających IF, w tym jedna przeglądowa, dwie krótkie publikacje w materiałach pokonferencyjnych i w czasopiśmie bez IF oraz jeden patent.
W ramach badań dotyczących reaktywnej adsorpcji Habilitant zajmował się zjawiskiem sorpcji ditlenku węgla na popiołach lotnych w procesie konwersji metanu parą wodną w reaktorze adsorpcyjnym. Ze względu na to, że popiół lotny jest produktem odpadowym spalania węgla kamiennego i brunatnego w Polskich elektrowniach i elektrociepłowniach, popiół może być wykorzystywany jako adsorbent bez konieczności regeneracji. Dzięki temu cykliczny proces adsorpcji reaktywnej może być zastąpiony ciągłym, co zwiększa jego
3 wydajność. Ponadto, sekwestracja CO2 powstałego w procesie pozwala na zmniejszenie jego emisji. Habilitant wyznaczył kinetykę procesu i wpływ parametrów operacyjnych (temperatury, ciśnienia cząstkowego CO2, obecności pary wodnej) na jego przebieg i wydajność. Następnie zweryfikował koncepcję procesu w reaktorze rurowym z nieruchomym złożem. Habilitant ocenił również możliwość spontanicznej karbonatyzacji CO2
w popiołach lotnych, zachodzącej podczas ich długotrwałego składowania. Otrzymane wyniki świadczyły o małym znaczeniu tego procesu.
Habilitant przeprowadził szereg symulacji komputerowych procesu konwersji metanu parą wodną z jednoczesną sekwestracją CO2 na popiołach lotnych w reaktorze bezgradientowym przy zastosowaniu modelu matematycznego, który został zaczerpnięty z literatury. Symulacje pozwoliły na określenie wydajności procesu i wpływu różnych parametrów operacyjnych na jego przebieg.
Habilitant wykorzystał reaktor ociekowy w układzie gaz-ciało stałe do prowadzenia procesu ciągłego konwersji metanu połączonego z sorpcją CO2 na popiołach lotnych. Jest to ciekawe rozwiązanie, w którym cząstki popiołu przepływają swobodnie pomiędzy ziarnami katalizatora. Habilitant zaproponował model matematyczny i przeprowadził symulacje komputerowe w celu wyznaczenia wpływu parametrów operacyjnych i geometrii złoża na przebieg procesu.
Jakkolwiek proces sekwestracji CO2 z zastosowaniem popiołów lotnych jest dobrze znany i opisany w literaturze, to przedstawiona koncepcja integracji procesów konwersji metanu z sorpcją CO2 w reaktorach adsorpcyjnych o działaniu ciągłym stanowi wkład do tej dziedziny wiedzy.
Druga grupa zagadnień dotyczy intensyfikacji procesu w reaktorze adsorpcyjnym o działaniu cyklicznym przy wykorzystaniu promieniowania mikrofalowego na etapie regeneracji złoża adsorbentu (desorpcja mikrofalowa). Zjawisko desorpcji mikrofalowej badano z zastosowaniem typowych adsorbentów, takich jak sita molekularne, czy też węgiel aktywny.
Tematyka ta została opisana w siedmiu pracach z cyklu przedstawionego do recenzji. Jedna z nich to artykuł przeglądowy, pozostałe to prace oryginalne opublikowane w czasopismach o dobrej renomie o zasięgu międzynarodowym.
W cyklu tych prac Habilitant porównał dwie metody ogrzewania adsorbentu mikrofalową oraz konwekcyjną, przeprowadził obliczenia numeryczne w celu wyznaczenia sprawności konwersji energii w ciepło. Obliczenia wykazały, że metoda mikrofalowa jest bardziej korzystna energetycznie w porównaniu z metoda konwekcyjną. Habilitant zaproponował
4 procedurę eksperymentalną i obliczeniową do identyfikacji lokalnych przegrzań, które towarzyszą metodzie mikrofalowej. Habilitant przedstawił model matematyczny ogrzewania mikrofalowego i rozwiązał go z zastosowaniem pakietów oprogramowania Ansys.
Ponadto Habilitant badał kinetykę desorpcji modelowych związków z sit molekularnych metodami: zmienno-temperaturową i mikrofalową. Badania wykazały, że kinetyka desorpcji metodą mikrofalową jest szybsza w porównaniu ze zmienno-temperaturową. W ww.
badaniach Kandydat przebadał efektywność desorpcji toluenu z granulowanego węgla aktywnego. W przeprowadzonych analizach ruchu ciepła w kolumnach ze złożem ogrzewanych metodami mikrofalową i konwekcyjną Habilitant zastosował model matematyczny. Obliczenia przeprowadził dla różnych wartości zmiennych operacyjnych (np.
temperatury wlotowej gazu, mocy promieniowania mikrofalowego).
Prace dotyczące mikrofalowej metody desorpcji stanowią mocną stronę rozpatrywanego wniosku. Prace te są na wysokim poziomie merytorycznym.
W większości swoich prac przedstawionych do oceny, tj. 7/13 dr Cherbański ocenia swój wkład pracy na 60-70%, w 2/13 pracach na 35-40%, a 4 z 13 to prace samodzielne.
Procentowy wkład Habilitanta w omawianych publikacjach potwierdzony jest oświadczeniami współautorów w załączniku 4.
Tematyka badawcza, którą Habilitant się zajmuje, dotycząca adsorpcji reaktywnej w procesie konwersji metanu parą wodną ma duże znaczenie społeczne i naukowe. Jest to tematyka nowoczesna i ciesząca się zainteresowaniem środowiska naukowego i przemysłowego.
4. Ocena pozostałego dorobku naukowego
Oprócz głównego nurtu zagadnień przedstawionych w osiągnięciu badawczym, dr Cherbański zajmował się także inną tematyką badawczą, której wyniki zostały opublikowane w pracach spoza cyklu przedstawionego do oceny. W ramach współpracy z uniwersytetem Ca’
Foscari we Włoszech zajmował się elektrochemicznymi metodami unieszkodliwiania ścieków tekstylnych. Podczas pobytu na stażu podoktorskich na Uniwersytecie w Delft realizował temat badawczy: „Powiększenie skali wielozadaniowego reaktora aerozolowego do wytwarzania cząstek submikronowych”. Brał udział w projektach badawczych o różnorodnej tematyce: „Pilotażowy, zintegrowany, aparaturowo-technologiczny system do produkcji metodą ciągłej pirolizy sadzy technicznej i oleju popirolitycznego z odpadów gumowych, w szczególności zużytych opon samochodowych” oraz „Program do oceny ryzyka wystąpienia awarii w obiektach przemysłowych stwarzających zagrożenie poza swoim terenem” (oba finansowane przez NCBiR).
5 Habilitant w latach 2003 do chwili obecnej brał udział w 5 międzynarodowych i krajowych projektach badawczych, w tym kierował projektem w 3 przypadkach.
Podjął również współpracę z zespołem dr hab. inż. Leszka Stobińskiego w badaniach nad właściwościami adsorpcyjnymi pian grafenowych.
Dr Cherbański odbył 4 staże w zagranicznych akademickich:
1. Uniwersytet Ca’ Foscari (Wenecja, Włochy), 1.10–31.12.1999, stypendium Socrates/Erasmus,
2. Uniwersytet Ca’ Foscari (Wenecja, Włochy), 1.10–31.12.2000, umowa dwustronna Polska-Włochy,
3. Uniwersytet w Delft (Holandia), 1.04–30.09.2003, staż podoktorski, 4. Uniwersytet w Delft (Holandia), 1.04–30.09.2004, staż podoktorski.
Dr Cherbański był recenzentem 11 publikacji w czasopismach międzynarodowych.
Podsumowując część recenzji dotyczącej dorobku naukowego mogę stwierdzić, że Habilitant wykazał się dużą aktywnością naukową. Jego prace zostały opublikowane w większości w czasopismach międzynarodowych o dobrej renomie. Obył staże zagraniczne, gdzie aktywnie uczestniczył w pracach badawczych. Uczestniczył jako wykonawca i kierownik w projektach badawczych finansowanych przez NCN i NCBiR.
5. Charakterystyka działalności dydaktycznej
Dr inż. Robert Cherbański prowadził zajęcia dydaktyczne w formie wykładów, ćwiczeń, laboratoriów i projektów z zakresu Aparatury Chemicznej oraz Chemii Fizycznej, tj.
przedmiotów: (1) Aparatura procesowa i biotechnologiczna (Wykład) 2004–2005; (2).
Aparatura procesowa (Wykład) 2003–2010; (3). Aparatura procesowa (Projekt) 2003–
2010; (4) Aparatura procesowa (Laboratorium) 2003–2010; (5) Chemia fizyczna (Ćwiczenia) 2003–2018; (6) Chemia fizyczna (Laboratorium) 2010–2013, 2013–2018;
(7) Bezpieczeństwo procesów przemysłowych (Wykład) 2016–2018; (8) Przetwórstwo tworzyw sztucznych (Wykład) 2005–2012; (9) Zagrożenia i bezpieczeństwo chemiczne (Wykład) 2009–2013; (10) Zapobieganie pożarom i wybuchom (Wykład fakultatywny) 2004–2015.
Dr Cherbański był promotorem 24 prac inżynierskich oraz magisterskich oraz jednej pracy kończącej studia podyplomowe.
Ponadto od 2017 roku do teraz jest opiekunem roku, był sekretarzem Rady Wydziału (2008-2012); członkiem (2006) i sekretarzem Wydziałowej Komisji Rekrutacyjnej
6 (2007-2008), członkiem Komitetu Naukowego „European Young Engineers Conference”
organizowanej przez Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej PW (2014).
W konkluzji swojej recenzji stwierdzam, że dorobek naukowy, dydaktyczny i organizacyjny dr. inż. Roberta Cherbańskiego, adiunkta naukowo-dydaktycznego w Zakładzie Kinetyki i Termodynamiki Procesowej, na Wydziale Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Politechniki Warszawskiej, w mojej opinii spełnia wymagania stawiane kandydatom do nadania stopnia naukowego doktora habilitowanego.
Na tej podstawie wyrażam poparcie dla wniosku o nadanie Panu dr inż. Robertowi Cherbańskiemu stopnia naukowego doktora habilitowanego w dziedzinie nauk technicznych w dyscyplinie inżynieria chemiczna.
Prof. dr hab. inż. Dorota Antos
