- MODUL Új módszerek a vízkészletek jövőjének megértéséért
A kutatás célja annak feltárása volt, hogyan segíthetik a korszerű adatelemzési és mesterségesintelligencia-alapú módszerek a vízkészletek változásainak pontosabb megismerését. A négyéves program keretében Magyarország, valamint több nemzetközi térség, köztük Ecuador, Egyiptom, Szudán és Kurdisztán hidrológiai és meteorológiai adatai alapján egyedülálló adatbázis jött létre, amely lehetővé tette a hosszú távú vízfolyamatok részletes vizsgálatát.
A kutatók olyan új, integrált elemzési keretrendszert dolgoztak ki, amely a gépi tanulás módszereit a modern jelfeldolgozási eljárásokkal ötvözi. Az eredmények rámutattak arra, hogy a csapadék térbeli és időbeli viselkedése jelentősen eltér a különböző régiókban, és annak ciklikussága folyamatosan változik. A vizsgálatok több új éghajlati összefüggést is feltártak, köztük korábban nem ismert mintázatokat a világ egyik leghosszabb hidrológiai adatsorában, a Nílus vízjárási adataiban.
A projekt egyik kiemelkedő eredménye egy olyan innovatív módszertan kidolgozása, amely műholdas megfigyelések és mesterséges intelligencia segítségével követi nyomon a talajvízkészletek változásait.
A kutatás eredményei fontos támogatást nyújtanak a fenntartható vízgazdálkodás, az aszálykockázatok kezelése és az éghajlatváltozáshoz való alkalmazkodás területén. Az új módszerek hozzájárulhatnak ahhoz, hogy Magyarországon és más, korlátozott adatokkal rendelkező térségekben megalapozottabb döntések szülessenek a vízkészletek megőrzése érdekében.
- MODUL Mesterséges intelligencia alapú módszerek alkalmazása a vízkutatásban
A kutatási program keretében új generációs hidrogeofizikai módszereket fejlesztettünk a felszín alatti vízkészletek és víztároló képződmények részletesebb megismerésére. A mesterséges intelligenciát, gépi tanulást és geofizikai inverziót ötvöző eljárásokkal a fúrólyukszelvényekből korábban nehezen meghatározható petrofizikai és hidraulikai jellemzőket becsültünk, és több fúrás együttes értelmezésével nagy felbontásban térképeztük fel a felszín alatti rétegek változékonyságát. A fejlesztések révén lehetővé vált a víztároló képződmények automatikus azonosítása és hidraulikai jellemzése, valamint a felszínközeli telítetlen zóna víz-, levegő-, agyag- és kvarctartalmának meghatározása.
A kutatás fontos új iránya volt a felszín alatti közeg nyomásérzékenységének vizsgálata. Fúrólyukszelvények és laboratóriumi kőzetfizikai mérések alapján feltártuk a porozitás, a hidraulikus vezetőképesség és az akusztikus tulajdonságok nyomásfüggését, illetve ezek csatolt változásait. Az új módszereket hazai terepi geofizikai adatrendszereken is teszteltük, többek között szeizmikus, földradar- és elektromágneses mérések feldolgozásával, így a fejlesztett eljárások a hidrogeológiai kutatás mellett környezeti és mérnökgeofizikai alkalmazásokban is hasznosíthatók.
- MODUL A hidrogén tárolása felszín alatti közegben
Korunk jelentős problémája az egyre terjedő napelemes elektromos energia termelő rendszerek által megtermelt, de fel nem használt energiájának a tárolása. Ennek a problémának a megoldása lehet a felesleges elektromos energiával termelt zöld hidrogénnek az ideiglenes tárolása felszín alatti közegben. A tárolt hidrogén a szükségleteknek megfelelően kitermelhető és elektromos energia előállítására is használható. Az említett felszín alatti közeg praktikusan a már meglévő földalatti gáztárolók, illetve kimerült vagy aktív szénhidrogén telepek a legalkalmasabbak, amelyek záró rétegének vizsgálata és a különböző hirdogén tartalmú gázok vizsgálata energiatermelés szempontjából.
A záró-rétegek áteresztőképességének és pórusterének vizsgálatához kidolgoztunk egy új, a jelenlegi mérési gyakorlatnál egyszerűbb és több információt szolgáltató mérőberendezést és kiértékelési módszert. Az új berendezés teljes méretű fúrómagok esetén, egy mérőcella alkalmazásával lehetővé teszi mind a sugárirányú mind a tengely irányú vezetőképesség, valamint a pórustérfogat meghatározását.
A hidrogéntartalom hatásának vizsgálata érdekében kidolgoztunk egy olyan gázkút-hozamegyenletet, amely segítségével meg tudjuk határozni a hidrogén tartalom kúthozamra gyakorolt hatását.
- MODUL Bányászati- és ipari melléktermékek a körforgásos gazdaságban
A maradványanyagok hasznosítása területén ipari és egyéb hulladékok felhasználásával fejlesztettünk környezetbarát geopolimer kötőanyagokat és építőanyagokat. Vizsgáltuk a pernye, a bányászati meddők, az építési-bontási hulladékok és a napelemhulladékok újrahasznosítási lehetőségeit, valamint a textilhulladékok erősítőanyagként történő alkalmazását. Eredményeink igazolták, hogy ezek a másodnyersanyagok alkalmasak nagy teljesítményű, fenntartható építőanyagok előállítására, miközben csökkentik a hulladékképződést és hozzájárulnak a körforgásos gazdaság megvalósításához. Emellett hulladékalapú szén-dioxid-megkötési lehetőségeket is vizsgáltunk, és áttekintettük a maradványanyagok hasznosításának legfontosabb nemzetközi jó gyakorlatait.
Az elsődleges nyersanyagforrások mellett egyre nagyobb szerepet kapnak a körforgásos gazdaság elveire épülő másodnyersanyagok, például az ipari melléktermékek és az elektronikai hulladékok. Kutatásaink során napelemek, gépjármű-elektronikák, lítiumion-akkumulátorok és LED-es rendszerek újrahasznosítási lehetőségeit vizsgáltuk. Feltártuk ezek felépítését és anyagösszetételét, valamint olyan módszereket dolgoztunk ki, amelyek segítik az értékes anyagok hatékony visszanyerését. A vizsgálatok különösen az üveg, a különböző fémek és az akkumulátorok hasznosítható komponenseinek elkülönítésére fókuszáltak, hozzájárulva a fenntarthatóbb nyersanyag-gazdálkodáshoz és az elektronikai hulladékok környezetbarát feldolgozásához.
