Деталі

Перегляди: 1781

НАУКОВІ ШКОЛИ ФАКУЛЬТЕТУ БІОТЕХНОЛОГІЇ І БІОТЕХНІКИ

Кафедра біоенергетики, біоінформатики та екобіотехнології

«Перетворення видів енергії – біоенергетика – екобіотехнологія»

Засновник школи «Перетворення видів енергії – біоенергетика – екобіотехнологія»: Кузьмінський Євген Васильович, доктор хімічних наук, професор, член Академії технологічних наук України, Американського та Міжнародного електрохімічних товариств, Нью-Йоркської академії наук, наукової ради НАН України з проблеми «Електрохімія», ряду вчених та спеціалізованих вчених рад, Independent expert of INTAS, редколегій наукових журналів (Міжнародний науково-технічний журнал «Наукові вісті Національного технічного університету України «КПІ», Науковий вісник Чернівецького університету ім. Ю.Федьковича),

Є.В. Кузьмінський веде активну науково-організаційну діяльність, має 5 ранг держслужбовця: працював у Президії АН УРСР науковим консультантом з хімії та хімічної технології (1980-1983рр.), директором Науково-інженерного центру «Техно­електрохім» НАН України (1990-1997рр.), керівником секретаріату Ради з питань науки та на­уково-технічної по­літики при Пре­зидентові України (1997-2004рр.), заступник декана ФБТ з наукової роботи (2001-2005рр.).

Є.В. Кузьмінський є автором більше 260 наукових публікацій, з яких 30 авторських свідоцтв СССР і патентів України, зокрема статті в J. Electroanal. Chem.,  J. Power Sources, Solid State Ionics, Solar Energy Materials and Solar Cells, Координационной химии, Электрохимии, Журнале прикладной химии, Прямом преобразовании различных видов энергии, Журнале неорганической химии та в ряді вітчизняних наукових журналів. Його великий багаторічний досвід у науковій та педагогічній роботі узагальнений у 4-х монографіях: «Неізотермічність електрохімічних систем» (1997р.), «Нетрадиційні електрохімічні системи перетворення енергії» (2002р.), «Біоелектрохімічне продукування електричної енергії та водню» (2012р.) та Bioelectrochemical Hydrogen and Electricity Production // Monografie.- Lublin, 2013, Politechnica lubelska, підручнику «Біофізика» (гриф МОН України, 2007р.), 10-и навчальних посібниках (2 з грифом МОН України), 8 інших методичних видань.

Коло наукових інтересів: спеціаліст в галузі перетворення видів енергії; спеціалізація: біоенергетика, електрохімія, біофізика, термодинаміка, термоелектричні явища, термогальванічні, сонячні та біопаливні елементи, хімічні джерела струму, природоохоронні технології.

Є одним із засновників Науково-інженерного центру «Техноелектрохім» НАН України (1990р.) – організації зі створення літієвих джерел струму нового покоління та кафедри екобіотехнології та біоенергетики НТУУ «КПІ» (2004р.), яка однією з перших здобула ліцензійне право і здійснила перші в Україні випуски бакалаврів, спеціалістів і магістрів зі спеціальності «Екологічна біотехнологія та біоенергетика».

Головні розробки школи: теорія, що описує взаємозв’язок основних параметрів електрохімічної системи  з термоелектричними ефектами стосовно процесів прямого перетворення теплової і хімічної енергії в електричну; розвиток теорії теплопродуктивності високоенергоємних хімічних джерел струму; критерії прогнозної оцінки енергоперетворюючої здатності та цілеспрямованого вибору електроактивних матеріалів позитивного електрода літієвих джерел струму. Ці роботи мали також велике прикладне значення – розвиток теорії теплопродуктивності, обґрунтування критеріїв прогнозної оцінки енергоперетворюючої здатності та результати досліджень різних класів електрохімічних систем гальванічних та термогальванічних елементів послугували  підґрунтям для розроблення, виготовлення на потужностях НІЦ «Техноелектрохім» НАН України та впровадження у виробництво технологій виготовлення електродних матеріалів, багатокомпонентних органічних електролітів, регламенту безпечної експлуатації високоенергоємних літієвих джерел струму та ін.

У 2000-х роках ці роботи віднайшли свою подальшу реалізацію в розробці біопаливних елементів та водневої тематики на кафедрі екобіотехнології та біоенергетики. Біопаливні елементи є  іншим прикладом вирішення енергетичних проблем на біоенергетичній основі – це пристрої, в яких енергія хімічних зв’язків безпосередньо перетворюється в електричний струм за біохімічних перетворень. Біопаливні елементи потенційно можуть вирішити, окрім енергетичної, й екологічні проблеми утилізації відходів, оскільки ферментні системи мікроорганізмів здатні до деструкції практично всіх низько- та високомолекулярних сполук. Тому при роботі таких установок відбувається очищення стоків і одночасна генерація електрики чи біоводню. За результатами досліджень було розроблено новітній біоелектрохімічний спосіб отримання водню, обґрунтовано раціональні параметри біотехнологічного отримання водню в процесах очищення різноманітних стічних вод.

У 2009-2014рр. на підставі теоретичного аналізу процесів фізико-хімічного та біологічного очищення і з врахуванням особливостей складу висококонцентрованих стічних вод різних галузей промисловості (шкіряної, хутряної, текстильної, харчової та інших) створено комплексні технології, які забезпечують високоякісне очищення стічних вод до норм скиду у водойму.  Аналітичним і математичним моделюванням встановлено функціональні взаємозв’язки між гідродинамічними і конструктивними  параметрами біореакторів. Розроблено, досліджено в експериментальних та виробничих умовах і впроваджено ефективні екологічно спрямовані технології попереднього фізико-хімічного очищення з наступним біологічним очищенням анаеробно-аеробним методом в прямоточній системі біореакторів з іммобілізованими мікроорганізмами.

Провідні вчені школи:

Л.А. Саблій – докторант кафедри (2009-2011рр., вчасно підготовлена і у 2012 році захищена докторська дисертація на тему «Фізико-хімічне та біологічне очищення висококонцентрованих стічних вод», науковий консультант – проф. Кузьмінський Є.В.),   сьогодні – професор кафедри, доктор технічних наук, професор, член докторської спеціалізованої вченої ради при Інституті колоїдної хімії та хімії води ім. А.В.Думанського НАН України. Автор понад 230 наукових праць, з яких більше 20 авторських свідоцтв та патентів на винаходи. Підготувала 5 кандидатів наук. Її багаторічний досвід у науковій та педагогічній роботі узагальнений у 2-х монографіях: «Екологічна біотехнологія очищення стічних вод та культивування кормових організмів» (2011р.) та «Фізико-хімічне та біологічне очищення висококонцентрованих стічних вод» (2013р.), 2-х підручниках з грифом МОН України), 7-и навчальних посібниках та 25-и інших методичних розробках. Її роботи дозволили вирішити важливу народногосподарську проблему очищення висококонцентрованих стічних вод шляхом встановлення раціональних умов і меж застосування фізико-хімічних методів перед використанням сучасних біологічних процесів, розробки і впровадження технології комплексного очищення висококонцентрованих за органічними забрудненнями стічних вод.

Н.Б. Голуб – доцент кафедри, докторант – здобувач (2011-2014рр.), кандидат хімічних наук, доцент, заступник декана ФБТ та завідувача кафедри. Автор більше 110 наукових праць, з них 10 патентів України, підручника «Біофізика» з грифом МОН України, 4 навчальних посібників (3 з грифом МОН України), більше 10 інших методичних видань, у тім числі для абітурієнтів. Спеціаліст з біоенергетики. Займається питаннями мікробіологічного синтезу енергії та енергоносіїв з відходів органічного походження, розробкою технології культивування мікроводоростей. Приділяє увагу вивченню біохімічної складової процесів перетворення видів енергії. До захисту підготовлена докторська дисертація на тему «Комплексна переробка біоенергетичної сировини з метою одержання газоподібних та рідких енергоносіїв», науковий консультант – проф. Кузьмінський Є.В.

Кафедра бітехніки та інженерії

Прикладні аспекти резонансних явищ хвильового співпадання в акустичному середовищі поліагрегатної структури НГ6

Керівник: д.т.н., професор Мельник Вікторія Миколаївна, завідувач кафедри біотехніки та інженерії.

Започаткував наукову школу кафедри її перший завідувач, д.т.н, професор Карачун Володимир Володимирович у 2001 році, коли створився Факультет бiотехнологiї i бiотехнiки. 

Наукові групи

НГ4 Прикладні аспекти динаміки багатофазних імпедансних систем симетричної і антисиметричної структури в акустичному середовищі

Викладачі що входять до наукової школи

к.т.н., доц. Ружинська Людмила Іванівна

к.т.н., доц. Поводзинський Вадим Миколайович

к.т.н., доц. Шибецький Владислав Юрійович

к.т.н., доц. Костик Сергій Ігорович

Захист дисертацій

2020

PhD

Мотроненко Валентина Василівна, "Біотехнологія субстанції рекомбінантного інтерлейкіну-7 людини" за спеціальністю 162 - Біотехнології та біоінженерія, керівники – Галкін Олександр Юрійович, Ружинська Людмила Іванівна

2018

К.т.н

Фесенко Сергій Ігорович, "Вплив проникаючого акустичного випромінювання на поліагрегатний підвіс гіроскопа і похибки вимірювань на резонансному рівні" за спеціальністю 05.11.03 – гіроскопи та навігаційні системи, керівник – Карачун Володимир Володимирович

Наявність аспірантів та ефективність аспірантури. Зараз у науковій школі ведеться підготовка 2 аспірантів

На кафедрі виконуються НДДКР за ініціативою:

1. «Дослідження особливостей впливу ультразвукового випромінювання на робоче середовище апаратів ємнісного типу», реєстрація 08.10.2019 (0119U103178).

2. «Ультразвукові технології та вирішення проблем очистки рідинних компонентів технологічних ліній (води)», 2015-2018 (0115U004711).

НАУКОВО ДОСЛІДНИЦЬКА РОБОТА

Держбюджетна тема 2016

      № Ф66/11985 «Суборбітальні і атмосферні гіперзвукові технології і проблеми TERRA-аеронавігації при вирішенні загальнонаціональних інтересів у сфері безпеки»

 2016 р. (0217U00036) Керівник роботи: Мельник В.М.

Завданнями досліджень є встановлення закономірностей протікання  тепломассообмінних процесів  з  використанням нових фізичних методів впливу, зокрема ультразвуку, для інтенсифікації, поліпшення якості і збільшення виходу продукту, зменшення енерговитрат в біотехнологічних і фармацевтичних виробництвах.

Напрями наукової діяльності :

•          Теоретичні основи тепломасообмінних процесів,  що протікають в умовах ультразвуку в  обладнанні біотехнологічної та фармацевтичної промисловості, (статика, кінетика, динаміка) з   використанням нових фізичних методів впливу, зокрема ультразвуку,. Розроблення нових, удосконалення існуючих процесів та обладнання для їх реалізації.

•          Нові теоретичні й експериментальні методи дослідження процесів, що протікають в умовах ультразвуку в обладнанні біотехнологічних та фармацевтичних виробництв.

•          Фізичне, комп’ютерне , математичне моделювання процесів; , що протікають в умовах ультразвуку в обладнанні  біотехнологічних і фармацевтичних виробництв.

•          Теоретичне обгрунтування розроблення обладнання для  промислового виробництва вакцин,  нових медичних препаратів, моноклональних антитіл, діагностикумів, та інших продуктів створених на основі досягнень молекулярної біології, генетичної та клітинної інженерії.

•          Дослідження і впровадження нових екологічно безпечних, ресурсо- й енергоощадних процесів; обладнання біотехнологічних та фармацевтичних виробництв.

•          Поліпшення технологічних і конструктивних параметрів (продуктивності, енергоємності, металоємності, тощо) біотехнологічних та фармацевтичних виробництв.

•          Теоретичне обгрунтування розроблення обладнання для біотехнологічних методів очищення довкілля й утилізації відходів різних промислових виробництв, конструювання екосистем, отримання нових джерел енергії.

Наукове видання

На факультеті видається науково-технічне фахове видання «Innovative Biosystems and Bioengineering»

http://ibb.kpi.ua/

Науковий журна є щоквартальним рецензованим науковим електронним виданням, читачі якого щойно після публікації випуску мають безплатний доступ до статей без необхідності підписки.

Журнал включено до Переліку наукових фахових видань України з таких галузей науки (накази МОН України від 04.04.2018 р. № 326 та від 07.11.2018 р. № 1218): біологічні; хімічні; технічні; медичні (групи спеціальностей 03.00.00 та 14.03.00).

Журнал включено до категорії "Б" Переліку наукових фахових видань України за такими спеціальностями (накази МОН України від 16.07.2018 р. № 775, від 07.11.2018 р. № 1218, від 28.12.2019 р. № 1643 і від 24.09.2020 р. № 1188): 091 Біологія; 102 Хімія; 104 Фізика та астрономія; 105 Прикладна фізика та наноматеріали; 113 Прикладна математика; 122 Комп'ютерні науки; 133 Галузеве машинобудування; 161 Хімічні технології та інженерія; 162 Біотехнології та біоінженерія; 163 Біомедична інженерія; 181 Харчові технології; 222 Медицина; 224 Технології медичної діагностики та лікування; 227 Фізична терапія, ерготерапія.

Основні публікації за останні 5 років:

1.         Мельник В. М., Ружинська Л.І.,  Форостянко В. С. Побудова математичної моделі процесу розчинення твердих речовин в умовах дії ультразвуку  «Технологический аудит и резервы производства» №1 (33) , 2017

2.         Мельник В. М., Ружинська Л. І., Сорокін Е. Г. Вплив ультразвуку на процес кристалізації лимонної кислоти // Міжнародний науковий журнал "Інтернаука". — 2018. — №21. https://doi.org/10.25313/2520-2057-2018-21-4485

3.         Мельник В. М., Ружинська Л. І., Фесенко С. В., Ільєнко В. В. Вплив ультразвукового випромінювання на ріст зернових культур // Міжнародний науковий журнал "Інтернаука". — 2018. — №20. https://doi.org/10.25313/2520-2057-2018-20-4423

4.         Мельник В.М., Ружинська Л. І., Андрук М.  Ультразвукова дезінтеграція рослинної сировини в технології отримання каротиноїдів. Міжнародний науковий журнал «Інтернаука» №9 (49) 1т. , 2018- стр. 94-97

5.         Мельник В.М. Вплив ультразвуку у вібраціно-акустичному екстракторі// East European Scientific Journal/ Технічні науки. №1(41) 2019. Т. 1. С. 16-20; Url -https://eesa-journal.com/2019/02/18/vostochno-evropejskij-nauchn yj-zhurnal-41-yanvar-2019/

6.         Research of influence of ultrasound on the extraction process of vegetable oil. Karachun V., Ruzhinska L., Ostapenko Zh. – «Technology audit and production reserve». – 2019. – №1/3 (45) Url - http://journals.uran.ua/tarp/article/view/160344

7.         Мельник В.М. Вплив ультразвуку у вібраціно-акустичному екстракторі// East European Scientific Journal/ Технічні науки. №1(41) 2019. Т. 1. С. 16-20; Url -https://eesa-journal.com/2019/02/18/vostochno-evropejskij-nauchn yj-zhurnal-41-yanvar-2019/

8.        Research of influence of ultrasound on the extraction process of vegetable oil. Karachun V., Ruzhinska L., Ostapenko Zh. – «Technology audit and production reserve». – 2019. – №1/3 (45) Url - http://journals.uran.ua/tarp/article/view/160344