Connect with us

Ipar

A globális nanotechnológiai piac értéke 2025-re elérheti a 306 milliárd eurót

nanotechnológia

A nanotechnológia vívmányai mára az élet és a tudomány minden területén jelen vannak a hétköznapi naptejektől az élelmiszer- és ruhaiparon át a génsebészetig. Az atomi szinten, a hétköznapitól gyökeresen eltérő tulajdonságú anyagokkal dolgozó technológia folyamatos és gyors fejlődése forradalmasítja az orvostudomány, az energetika, a gyártás és az anyagtudomány területeit, így egy innováció és tudásalapú gazdasági fejlődés motorja is lehet.

A világ nanotechnológiai piacának értéke 2025-re elérheti a 306 milliárd eurót, a globális nanotechnológiai piaci részesedés 70%-a az elektronikus, az orvosbiológiai és az energetikai alkalmazásokhoz tartozik. Ez a technológia a tudomány és az élet számos területén jelen van: a napkrémekben nanoszemcsék védik a bőrünket a káros sugárzástól, a nanokompozitokat pedig az orvosi implantátumokban, nagy terhelésű anyagokban és a gépjárműgyártásban is használják.

„A nanotartomány a hétköznapitól merőben eltérő viselkedést mutat. Ezt kiaknázva új tulajdonságú anyagokat, eltérő elveken működő eszközöket hozhatunk létre. Ez emeli a nanotechnológiát a fizikai, kémiai és biológiai kutatások, illetve a K+F+I tevékenységgel foglalkozó cégek homlokterébe”

– emelte ki Halbritter András, a BME Fizika Tanszék egyetemi tanára.

A nanovilág lehetővé teszi, hogy új alapokra helyezzük az adattárolást és a számítógépek működését – az agy működését imitáló (neuromorfikus) számítástechnika az agysejtekhez hasonló tanulási és felejtési folyamatokat valósít meg atomi méretű memrisztorrendszerek segítségével. A milliméter egy százezred – 1 milliomod részét kitevő nanorendszerek előnye, hogy kis területen, akár egy pénzérme felületén is rengeteg elfér belőlük. A mai legfejlettebb chipek nagy számítási teljesítményét épp az garantálja, hogy több nanoméretű tranzisztor dolgozik rajtuk, mint ahány ember él a Földön.

Az Európai Bizottság adatai szerint a nanoanyag-ágazat jelenlegi közvetlen foglalkoztatottsága Európában 300 000-400 000 főre becsülhető, ez a szám a következő években és évtizedekben az iparág fejlődésével párhuzamosan növekszik majd.

„A félvezetőipari nanométeres pontosságú technológiák minőségellenőrzésére fókuszáló atomerő-mikroszkópiai fejlesztéseinkhez is nagy szükségünk van erős elméleti alapokkal és gyakorlati tapasztalattal rendelkező szakemberekre, akik újító szemlélettel segítik a legmodernebb ipari elvárásoknak való megfelelés megvalósulását, együttműködve a jelenlegi közel 200 fizikusunkkal és 400 mérnökünkkel.”

– mutatott rá Kükemezey István, a Semilab elektromos méréseket összefogó divíziójának vezetője.

Ma már minden modern autó több mint 50 MEMS-érzékelővel (mikro-elektromechanikai rendszerek) van felszerelve. Az automatizált vezetéshez jelenleg nagy pontosságú inerciális érzékelőkre van szükség, amelyek példátlan stabilitási és pontossági szintet kínálnak.

„A Bosch élen jár és piacvezető a MEMS-érzékelők gyártásában, ezért szükségünk van olyan szakemberekre is, akik ismerik a nanotechnológiát, a litográfiát, a félvezetők fizikáját, és erős méréstechnikai háttérrel rendelkeznek. Mindemellett szeretnének valami újat alkotni, innovátorok lenni, és a dinamikusan változó technológiai kihívásokra kreatív módon reagálnak”

– emelte ki Karaffy Zoltán, a Robert Bosch Kft. mérnöki validációs központ osztályvezetője.

“A grafén felfedezése, és az ehhez kapcsolódó 2010-es Nobel-díj egy teljesen új irányt indított el a nanotechnologia terén. Ma már a legkülönbözőbb kétdimenziós anyagok egymásra építésével lehet komplex tulajdonságokkal rendelkező nanoáramköröket létrehozni. A kétdimenziós elektronika területe a kvantumszámítástechnika, a spin alapú elektronika (spintronika) és a hajlítható és átlátszó elektronika terén is komoly alkalmazásokat vetít előre”

emelte ki Makk Péter, a BME docense, aki kétdimenziós elektronikai kutatásaival a napokban nyerte el az Európai Unió egyik legjelentősebb kutatási támogatását, az ERC consolidator grant-et.

Az előrejelzések szerint 2026-ra az orvosi nanotechnológia piaca elérheti több, mint 460 milliárd eurós értéket. A nanotechnológia egészségügyi alkalmazása olyan betegségek gyógyításában is áttörést hozhat, mint a Parkinson és az Alzheimer kór, vagy a cukorbetegség. Ezen kívül olyan, új diagnosztikai eljárások és eszközök születnek, mint a mágneses nanorészecskékkel végzett lokális termoterápia, vagy a mesterséges dobhártya.

A technológia új megoldásokat nyújthat a megújuló energiarendszerek legfontosabb problémáira is. Olcsóbb napelemeket hozhatunk létre nanoszemcsék felhasználásával, illetve növelhetjük a napelemek hatékonyságát. A nanoanyagok olyan módszerek kidolgozásában is segíthetnek, amelyekkel új megújuló energiaforrások válnak elérhetővé, mint a levegő széndioxid tartalmából készült üzemanyag.

„A nanotechnológia fejlődését a képzéseink terén is követjük. Hat éve indítottuk a Nanotechnológia és anyagtudomány specializációt a fizikus mesterképzés keretében, a 2023 szeptemberétől induló fizikus-mérnök képzés pedig már alapképzés szintjén elérhetővé teszi a nanotechnológiai ismereteket. A hallgatók az elméleti alapok elsajátítása mellett nanotechnológiai áramköröket készíthetnek, megismerkedhetnek a létrehozásukhoz szükséges vegyi műveletekkel és laboratóriumi gyakorlatban vehetnek részt a Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézet (MFA) tiszta terében. A nanotechnológia területén a legfrissebb felfedezések akár pár éven belül új ipari alkalmazásokat eredményezhetnek, így hallgatóinknak az izgalmas kutatási területek megismerésén túl kiváló elhelyezkedési lehetőségeket is kapnak”

mutatott rá Halbritter András.

Részletes információ a BME fizikus-mérnök alapképzéséről elérhető a linken: https://fizikusmernok.bme.hu/


További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Ipar

Közép-Európa legmodernebb takarmányüzeme Dabason

Adatvezérelt üzemelés – A Vitafort Zrt. és az Abraziv Kft. közös munkájának eredményeként megépült Dabason Közép-Európa egyik legfejlettebb takarmányüzeme.

Az A–Z ÜZEM 4.0 elnevezésű létesítmény nem csupán a magyar takarmánygyártás új mérföldköve, hanem a digitalizált ipari automatizálás és a precíziós gyártástechnológia kiemelkedő példája, melynek vezérlését Siemens-technológia biztosítja.

A beruházás nagyságrendileg kettő év előkészítési munkát igényelt, melynek során az Abraziv Kft. mérnökei a Vitafort szakembereivel szoros együttműködésben dolgoztak ki egy olyan rendszert, amely integrálja a takarmány-, premix- és koncentrátum gyártást.

“A cél egy magas fokon automatizált, rugalmas termelési rendszer létrehozása volt, amely képes napi 60–80 különböző receptúra szerint, 2 grammos mérési pontossággal, akár 5–6 perces sarzsidővel terméket előállítani.”

– Gyulai József automatizálási üzletágvezető.

A zöldmezős beruházás eredményeként létrejött, kilencszintes, közel 40 méter magas üzem 6700 m² alapterületen helyezkedik el. Az épület három, egymással integrált gyártóvonalat foglal magába: takarmánykeverék-, premix- és koncentrátum vonalakat. A rendszer felépítése és vezérlése a teljes gyártási láncot lefedi az alapanyag-fogadástól a késztermék kitárolásáig.

Anyagkezelés és technológiai folyamat

Az üzem működésének kiindulópontja az alapanyagok fogadása és tárolása. A szemes alapanyagokat kamionról garatokba töltik, majd szállítóeszközökön szállítószalagokon és rédlereken keresztül jutnak a tisztító egységbe, ahol az anyag szétválasztása és előválogatása történik. A rendszer ezt követően az alapanyagokat tárolótartályba juttatja el, Az üzemben összesen 144 makro- és mikrokomponens-tartály működik, amelyek 1000 m³ feletti össztérfogatot képviselnek.

Az alapanyagok a receptúrák alapján automatikusan bemérésre kerülnek. A mérlegelés során a vezérlés automatikusan meghatározza az adagolás sorrendjét és mennyiségét. A szemes alapanyagokat nagy teljesítményű darálók őrlik meg, majd a darált anyagokat a keverőegységekbe továbbítják.

Az anyagmozgató rendszer

Az A–Z ÜZEM 4.0 egyik leginnovatívabb eleme az ACT konténeres szállítórendszer. Ez egy több szintes, sínpályás hálózaton mozgó, automata konténeres anyagmozgató rendszer, amely biztosítja a keresztszennyeződés-mentes gyártást. A konténerek lift segítségével mozognak az egyes szintek között, és előre programozott útvonalakon szállítják az anyagokat a darálóktól a keverőgépeken át egészen a készárutartályokig.

A rendszerben egyszerre akár 8 konténer mozoghat. Ez a technológia jelenleg Közép-Európában egyedülálló; hasonló rendszer mindössze néhány nyugat-európai üzemben található.

Vezérléstechnika Siemens alapokon

A gyár automatizálását Siemens PLC-vezérlőrendszer irányítja. A központi vezérlést egy S7-517 típusú CPU végzi, amelyhez modulárisan csatlakoznak a Siemens I/O kártyák is, érzékelők és motorvezérlők. A lágyindítók szintén Siemens gyártmányúak, így a teljes vezérlési architektúra egységes, nagy megbízhatóságú rendszert alkot.

A vezérlés hierarchikus struktúrában működik: a központi szerverszámítógép kommunikál az összes alrendszerrel és az üzem operátori munkaállomásaival. Összesen öt állomás segíti a folyamatfigyelést és az operátorok munkáját. Az adatkommunikáció a központi helyiségben elhelyezett szerverről történik, amely valós időben gyűjti és naplózza a technológiai paramétereket. A rendszer redundáns kialakítású: az Abraziv Kft. saját telephelyén ugyanilyen szerverszámítógép áll készenlétben, így bármilyen hardverhiba esetén az üzem leállása nélkül biztosítható a folyamatos termelés. A gyártó távfelügyeleti szerződés keretében 0–24 órás rendszertámogatást nyújt, így a műszaki személyzet valós időben kaphat segítséget.

Késztermék-kezelés és kitárolás

A keverési folyamat után az anyag a három granuláló vonal valamelyikére kerül, ahol gőz hozzáadásával ~80 °C hőmérsékletre melegítve préselik granulátummá. A granuláló gépek után a terméket lehűtik, rostálják, majd készárutartályokba továbbítják. A gyártás során külön keverővonalakat alkalmaznak hatóanyagos és nem hatóanyagos termékekhez, így a keresztszennyeződést teljesen ki tudják küszöbölni.

A késztermékeket mozgókocsis kitároló rendszer kezeli, amely a tartályok alatt sínpályán közlekedik. A pozicionálás vonalkódos kódszalag segítségével történik, így pontosan beállítható, hogy melyik készárutartályból, milyen mennyiséget kell kitárolni. A rendszer képes big-bag, zsákolt és ömlesztett kiszerelés kezelésére, valamint automatikus kamiontöltésre is.

Digitális gyártás

Az A–Z ÜZEM 4.0 digitális termelésirányítási rendszere (VxSCADA + VxMES) valós időben követi a gyártási folyamatokat. A Siemens-vezérlés az Abraziv Kft. szoftverek együttműködésével minden gyártási lépés adatgyűjtése, naplózása és visszakeresése megoldott. A rendszer előrejelző karbantartási funkciókat, hibadiagnosztikát és energiafelhasználási optimalizációt is tartalmaz. A környezettudatosság szintén fontos tervezési szempont volt: a kiporzásmentes, zárt anyagkezelés mellett az energiahatékonyságot hővisszanyerő rendszerek és optimalizált hajtásvezérlés támogatják. Az üzemeltetés így nemcsak gazdaságos, hanem fenntartható is.

Jövőbeli fejlesztések

Az Abraziv Kft. a dabasi projekt tapasztalatait nemzetközi szinten is kamatoztatja. A cég jelenleg Romániában és Moldáviában épít hasonló Siemens-alapú, automatizált üzemeket, ahol a Dabason alkalmazott technológiai koncepció továbbfejlesztett változata kerül bevezetésre.

www.abraziv.hu, www.siemens.hu


További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Continue Reading

Ipar

Partnerség a jövő energiaiparáért: stratégiai együttműködési megállapodást kötött a Széchenyi István Egyetem és a MAVIR Zrt.

Mindkét fél számára új lehetőségeket teremt az a megállapodás, amelyet a Széchenyi István Egyetem és a MAVIR Magyar Villamosenergia-ipari Átviteli Rendszerirányító Zrt. képviselői írtak alá Győrben.

A partnerek együttműködnek a villamosenergia-ipari szektor szakember-utánpótlásának biztosításában, közös kutatás-fejlesztési projektek megvalósításában, valamint innovációs és oktatási tevékenységük fejlesztésében.

A MAVIR Zrt. mint rendszerirányító feladata a villamosenergia-rendszer – nemzetközi kapcsolatokra is kiterjedő – irányítása, a magyarországi villamosenergia-ellátás biztonságának garantálása, a rendszeregyensúly biztosítása, a piac működtetése, valamint az átviteli hálózat üzemeltetése és folyamatos fejlesztése. A győri Széchenyi István Egyetem feladatának tekinti, hogy az élenjáró technológiák kutatására és fejlesztésére alapozva készítse fel hallgatóit a sikeres szakmai pályára. Az intézmény számára ezért fontos partner a MAVIR Zrt. A két fél által megkötött stratégiai megállapodás célja az ágazat szakember-utánpótlásának támogatása, a közös kutatás-fejlesztési és innovációs tevékenységek ösztönzése, valamint az energiaipar fenntartható fejlődését szolgáló tudományos együttműködések erősítése.

A megállapodás révén a MAVIR és az egyetem az oktatás, a képzés és a kutatás területén egyaránt szorosabbra fűzi kapcsolatait.

Ennek részeként új képzések indulhatnak, a MAVIR szakemberei pedig óraadóként és vendégelőadóként bekapcsolódhatnak az oktatásba. A dokumentumban szerepel a szakdolgozati és tudományos diákköri témák közös meghirdetése, ösztöndíjak és életpályamodell kialakítása, valamint a hallgatók MAVIR-nál történő szakmai gyakorlati és részmunkaidős foglalkoztatásának támogatása is.

A kutatás-fejlesztési együttműködés többek között olyan területekre terjed ki, mint a folyamat- és hálózatmodellezés, a robusztusságelemzés, a kockázatelemzés és az optimalizálás alkalmazhatóságának vizsgálata stratégiai tervezési és üzemeltetési folyamatokban. A partnerek vizsgálják a hálózatfejlesztési beruházások hatékonyságát, a mesterséges intelligencia iparági felhasználásának lehetőségeit, továbbá a dróntechnológia lehetséges szerepét a magasfeszültségű hálózat üzemeltetésében. Cél olyan innovatív megoldások kidolgozása is, amelyek segítik a jelentős mértékű megújulóenergia-csatlakozásokból adódó feladatok kezelését.

„Az energiarendszer stabilitása és fenntarthatósága nemcsak műszaki, hanem tudományos és társadalmi kérdés is. A MAVIR számára kulcsfontosságú, hogy versenyképes módon üzemeltesse komplex rendszereit a legújabb tudományos eredmények alapján, a folyamatosan változó globális körülmények között. Ez kiváló alapot jelent egyetemünknek, mert a kapcsolódó kutatásokban és fejlesztésekben való részvétel intézményünk nemzetközi versenyképességét is erősíti”

– emelte ki dr. Friedler Ferenc professzor, a Széchenyi István Egyetem rektora, tudományos elnökhelyettese.

„A Széchenyi István Egyetem Magyarország meghatározó felsőoktatási intézménye az olyan élenjáró technológiák területén, mint az 5G, a digitalizáció és a drónok. A MAVIR-ral való együttműködés kiváló példája annak, hogyan tud a tudományos kutatás és az ipari gyakorlat egymást erősítve hozzájárulni a hazai energiaszektor fejlesztéséhez”

– húzta alá dr. Drotár István, az egyetem Digitális Fejlesztési Központjának vezetője.

„A MAVIR mint a magyarországi villamosenergia-ipar meghatározó társasága és mint technológiai cég számára rendkívül fontos a magyarországi műszaki felsőoktatással való partnerség. Nemcsak a feladataink ellátásához szükséges szakember-utánpótlás szempontjából tartjuk stratégiai kérdésnek és támogatjuk a hazai műszaki értelmiség képzését és munkaerőpiaci versenyképességét”

– fogalmazott Szarvas Ferenc, a MAVIR Magyar Villamosenergia-ipari Átviteli Rendszerirányító Zrt. vezérigazgatója a megállapodás aláírását követően. Hozzátette: a MAVIR mint kritikusinfrastruktúra-üzemeltető számára kiemelt jelentőségű, hogy kapcsolatot és közös nyelvet találjon a magyarországi műszaki felsőoktatással és a hallgatókkal, aktív résztvevője legyen az új generációk szemléletformálásának, oktatásának.


További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Continue Reading

Ipar

Hidrogénmeghajtás a repülésben – magyar kutatók írják a légiközlekedés jövőjét

A gazdaságosabb és környezetvédelmi szempontból is fenntarthatóbb repülés jövője a hidrogénmeghajtás.

A repülőgépgyártók már ígéretes eredményekre jutottak, de az elterjedéshez még több kutatás-fejlesztésre van szükség. A technológián a HUN-REN SZTAKI Rendszer- és Irányításelméleti Kutatólaboratóriumának (HUN-REN SZTAKI SCL) szakemberei az iparág legfontosabb szereplőivel dolgoznak együtt.

A repüléshez használt jelenlegi üzemanyagok – elsősorban a kerozin – nagy mennyiségű üvegházhatású gázt juttatnak a légkörbe, ezért elengedhetetlen a fenntarthatóbb alternatívák keresése. A repülés dekarbonizációja, károsanyag-kibocsátásának csökkentése felé a hidrogén az egyik legígéretesebb út – a hidrogén a vízből kinyerhető, és elégetésekor széndioxid nem szabadul fel.

Az Európai Unió szorgalmazza – és például adópolitikájával is támogatja –, hogy a légitársaságok a hidrogénmeghajtás felé mozduljanak el. A megoldás azonban csak akkor működhet, ha ebben a világ más meghatározó gazdasági térségei, legfőképpen Ázsia és az Egyesült Államok is lépéseket tesznek.

Technológiai kihívások és eredmények

A hidrogén alacsony energiasűrűsége miatt ugyanakkora táv megtételéhez nagyobb üzemanyagtárolókra van szükség, és a repülőgépekben használt jelenlegi üzemanyagtankok egyébként sem alkalmasak a hidrogén elraktározására. A nagy repülőgépgyártók már aktívan dolgoznak a megoldáson: egy Airbus A380-at kísérleti célból már felszereltek hidrogénmeghajtású hajtóművel és tárolórendszerrel. A cél az, hogy a töltésben, tárolásban és a tartályok elöregedésének vizsgálatában minél több tapasztalatot gyűjtsenek.

A hidrogén használata – egyelőre legalábbis – különösen a hosszú- és középtávú repülésnél indokolt, rövid távolságra a teljesen elektromos meghajtásé a jövő. Prototípus szinten léteznek már 10–20 fős hidrogénmeghajtású gépek, illetve például Norvégiában teljesen elektromos gépek, ahol két fjord között kis távolságokra szállítanak utasokat, a magyar Magnus Aircraft pedig pilótaképzéshez gyárt kisebb elektromos gépeket.

A hidrogénhez kapcsolódó repülőtéri infrastruktúra és ellátási lánc kialakítása szintén megoldandó feladat. Az Airbus a hidrogénmeghajtású utasszállítók sorozatgyártásának céldátumát a közelmúltban módosította 2050-re – nem műszaki okok miatt, hanem mert a repülőterek és a légitársaságok egyelőre nem tudják követni a gyártók fejlesztéseit.

Hidrogénalapú hajtás – dróntól az utasszállító repülésig

A hidrogén közvetlenül is elégethető, de üzemanyagcellák segítségével is átalakítható villamos energiává. A drónok hibrid meghajtással működnek: az üzemanyagcella nem képes gyorsan, hirtelen nagy teljesítmény leadására – amire például felszállásnál van szükség –, ezért ehhez akkumulátorral kell kombinálni. A cél: megtalálni az ideális kombinációt az akkumulátor, az elektromos hajtás és az üzemanyagcella között. Ha előre ismert a repülési pálya, akkor a rendszer előre tartalékolhat energiát a fel- vagy leszálláshoz, amivel a hatékonyság javítható.

A HUN-REN SZTAKI SCL hidrogénhajtású drónokkal és kisebb járművekkel foglalkozik – a kutatólabor reptetett elsőként hidrogénmeghajtású drónt Magyarországon.

„Szakembereink a drónszinttől építkezve dolgoznak azon, hogy a technológia kiterjeszthető legyen nagyobb járművekre, hajtóműves nagygépekre is – mondta el Vanek Bálint, a HUN-REN SZTAKI SCL vezetőhelyettese. – Az ilyen esetekben a drónok, kisebb járművek tulajdonképpen repülő laborként működnek, amelyeken modellezhető a nagy gépek viselkedése.”

Egy 1:10 arányú maketten – azaz a 30 méteres nagy gép esetében egy 3 méteres modellen – így meg lehet vizsgálni a felszállás, a repülés és a leszállás fázisait, illetve ezek energiaigényét. Ez alapján lehet optimalizálni, milyen energiát – áramot vagy hidrogént – használjunk.

A megoldás kidolgozásához szoros együttműködés szükséges az üzemanyagcella gyártójával. A kutatás-fejlesztési és innovációs tevékenységeket finanszírozó Tématerületi Kiválósági Program által támogatott magyar védelmi projekt keretében a HUN-REN SZTAKI SCL a cellák angol gyártójával dolgozik együtt: egyik fő feladatuk az üzemanyagcella matematikai modellezése és annak finomítása.


További friss híreket talál az IoTmagazin főoldalán! Csatlakozzon hozzánk a Facebookon is!

Continue Reading
Advertisement
Advertisement
Advertisement
Advertisement Hirdetés

Facebook

Advertisement Hirdetés
Advertisement Hirdetés

Ajánljuk

Advertisement

Friss