Výskumná charakteristika UIBE:
Katedra bezpečnostného inžinierstva - pracovníci katedry zabezpečujú výskumnú a pedagogickú činnosť v oblasti bezpečnosti a ochrany zdravia pri práci, nebezpečných látok, analýzy a riadenia rizika a závažných priemyselných havárií, zameraných najmä na oblasť pracovného prostredia.Katedra bezpečnostného inžinierstva sa zaoberá niekoľkými smermi v oblasti výskumu bezpečnosti a ochrany zdravia pri práci, analýzy a riadenia rizík, pracovných podmienok či posudzovaní pracovného prostredia.Ďalej disponuje katedra bezpečnostného inžinierstva zariadeniami pre monitorovanie svetelných podmienok v pracovnom prostredí. Pracovníci vedia nielen merať zodpovedajúcimi prístrojmi – luxmetrami (Luxmeter LX-1180) - či pracovné prostredie vyhovuje z hľadiska minimálnych požiadaviek na osvetlenie. Tiež dokážu aj navrhovať usporiadanie a výber svetelných zdrojov tak, aby bolo optimálne pre konkrétne potreby pracovného prostredia, pričom sú aj dodržané požiadavky definované vo vyhláškach, zákonoch a normách o osvetlení pracoviska.Pre sledovanie prachov v pracovnom prostredí disponuje katedra bezpečnostného inžinierstva niekoľkými prístrojmi. Pre meranie veľkosti podielov prachu na základe veľkostí častíc disponuje pracovisko sitovacím zariadením so širokou sadou príslušenstva, na základe použitia ktorej je možné stanoviť percentuálne podiely zložiek prachu v rámci veľkosti častíc. Tento prístroj je ďalej veľmi často využívaný pre prípravu vzoriek pre ďalší výskum v oblasti prachov - či už usadených alebo rozvírených.Pracovisko disponuje prístrojom, pre stanovenie vlastností usadeného prachu. Je možné na ňom sledovať vznietenie usadeného prachu podľa špecifikovaných vlastností a na základe zistených poznatkov ďalej zaraďovať pracovné prostredie do bezpečnostných tried. Tiež je možné na základe meraní posudzovať bezpečnosť pracovného prostredia s takýmto prachom a pracovníci dokážu navrhovať opatrenia, ako zabrániť vzniku nebezpečných situácií v pracovnom procese.Ďalej disponuje katedra bezpečnostného inžinierstva prístrojmi pre meranie a sledovanie rozvíreného prachu. Prvým je prístroj Grimm 1.108 pre meranie veľkostí častíc a ich počtu v rozvírenom stave. Prístroj pracuje na laserovom princípe, keď dochádza pri meraní k záznamu odrazeného laserového svetla - na základe čoho je ďalej možné počítať koncentráciu častíc v rozvíreného prachu a aj ich veľkosť.Ďalším prístrojom pre meranie vlastností rozvíreného prachu je výbuchová komora KV 150-M2. Na Katedre bezpečnostného inžinierstva je možné ďalej stanovovať základné fyzikálne a chemické vlastnosti látok. Ide o senzorické vlastnosti, hustotu alebo viskozitu. Z chemických vlastností je možné merať rozpúšťacie teplá, spaľovacie teplá v spaľovacom kalorimetri prípadne aj stanoviť chemické zloženie vzoriek nebezpečných látok, napríklad polarograficky. Pre sledovanie vplyvu tepelného toku na materiály bol na katedre bezpečnostného inžinierstva vyvinutý infračervený žiarič so záznamovým zariadením. Dajú sa sledovať vybrané parametre materiálu, ako sú zmena tvaru či hmotnosti pri vystavení pôsobeniu tepelného toku. Pri degradácií materiálu vybranou veľkosťou tepelného toku je možné ďalej sledovať vizuálne zmeny, prípadne aj plynné produkty degradácie materiálu. Na základe meraní je možné definovať optimálne pracovné podmienky, prípadne stanoviť riziká, ktorým je potrebné znížiť ich hodnotu.Katedra bezpečnostného inžinierstva sa tiež intenzívne zaoberá analýzou a riadením rizík. Pracovníci dokážu hodnotiť vybrané pracovisko a technológiu z hľadiska rizík a na základe výsledkov posúdenia navrhnúť opatrenia a odporúčania, ktoré sú potrebné nielen na zvýšenie úrovne bezpečnosti, ale aj na dosiahnutie stavu pracovného prostredia, v ktorom sa ľuďom pracuje nielen príjemne, ale aj maximálne bezpečne.Katedra environmentálneho inžinierstva - pracovníci katedry environmentálneho inžinierstva dokážu poskytnúť služby pri kvantitatívnom a kvalitatívnom analytického stanovenia nebezpečných látok, pri poradenstve v oblasti zavádzania obnoviteľných zdrojov energií. Katedra environmentálneho inžinierstva sa dlhoročne venuje využívaniu, propagácii, konzultačnej činnosti, ako aj štúdiu nových možností OZE a ich dopadov na ŽP. Na pracovisku je vybudované technicko-poradenské laboratórium s praktickými modelmi zariadení pre využitie slnečnej energie, hydropotenciálu a biomasy na výrobu bioplynu a bioetanolu, pomocou ktorých sa realizuje dlhodobé hodnotenie a testovanie ich funkčnosti, ekonomických, environmentálnych a bezpečnostných aspektov. Prispieva tak k zvýšeniu vzdelanostnej úrovne a poznatkov v oblasti výskumu a využitia obnoviteľných zdrojov energie.Laboratórium pre využitie a následnú propagáciu slnečnej energie spustilo svoju činnosť 30. marca 2007 ako súčasť laboratória využitia a propagácie obnoviteľných zdrojov energie. Vzniklo v rámci programu iniciatívy spoločenstva INTERREG IIIA AT-SR.
Úlohou technicko-poradenského laboratória pre využitie a následnú propagáciu slnečnej energie je:
• iniciovať a sprostredkovávať spoluprácu medzi organizáciami na projektoch zameraných na výskum, vývoj a výstavbu zariadení, ktoré využívajú solárnu energiu,
• organizovať pravidelné odborné semináre a workshopy zamerané na túto oblasť,
• poskytovať poradenské služby pri tvorbe projektov na využitie solárnej energie - pomáhať pri implementácii týchto projektov,
• dlhodobo monitorovať možnosti využitia solárnej energie.
Laboratórium obsahuje tepelný systém a fotovoltický systém. Srdcom fotovoltického systému sú fotovoltické panely (670Wp), ktoré menia energiu dopadajúceho slnečného žiarenia na jednosmerný elektrický prúd. Technicko-poradenské laboratórium využitia a propagácie obnoviteľných zdrojov energie je špecializované na tradičné a netradičné využitie obnoviteľných zdrojov energií – slnečnej, vodnej energie a energie vodíka. Na pracovisku máme k dispozícii prototyp zariadenia na produkciu bioetanolu, ktorý slúži na propagačné a vzdelávacie účely, to znamená, že prototyp je prístupný nie len študentom univerzity pri spracovávaní záverečných práce, ale aj širokej i odbornej verejnosti. Cieľom je informovať o fermentačnom postupe výroby bioetanolu aj s demonštračnou ukážkou jednotlivých komponentov v zmenšenom meradle. Okrem výroby bioetanolu sa venujeme aj produkcii iných druhov biopalív - bionafte. Bionafta je environmentálne vhodné palivo pre vznetové motory na báze metylesterov nenasýtených mastných kyselín rastlinného pôvodu. Bionaftu je možné vyrobiť nielen z čistých olejov získaných pri úprave olejnatých surovín (repka, slnečnica, rôzne exotické rastliny a i.), ale aj napríklad z použitého kuchynského oleja – z odpadu, ktorý produkuje každá domácnosť. Bionaftu je možné vyrobiť transesterifikáciou, ktorá prebieha v prítomnosti katalyzátora (NaOH alebo KOH) a metanolu za zvýšenej teploty. Množstvo katalyzátora pridaného do transesterifikačného procesu závisí od kvality oleja použitého na výrobu. Vedľajším produktom je glycerín, ktorý je možný využiť pri výrobe v inom odvetví priemyslu. Katedra environmentálneho inžinierstva disponuje sterilnou kultúrou modelového organizmu pre stanovovanie ekotoxicity – vyššou rastlinou Lemna minor, ktorú sme získali ešte v r. 2006 z firmy Ekotoxikologického centra Bratislava, s.r.o. Touto rastlinou je teda možné sledovať ako toxicky pôsobia rôzne látky na vyššie zelené rastliny vo vodnom prostredí. Toxický účinok sa prejavuje ako spomalenie rastu rastliny počas doby 7 dní, prípadne sa prejavuje zníženou produkciou zeleného farbiva – chlorofylu, v niektorých prípadoch dochádza ku chloróze (celková strata zeleného farbiva) alebo až k usmrteniu – nekróze.Katedra environmentálneho inžinierstva realizuje už niekoľko rokov testovanie toxického účinku aj na baktérie – konkrétne baktérie aktivovaného kalu, kedy sa meria inhibícia respirácie (spotreby kyslíka) počas 3 hodín.V súčasnosti sa zamestnanci katedry venujú tiež štúdiu využitia magnetických nanočastíc pri zbere rias, využívaných ako potencionálnej suroviny pre produkciu palív 3.generácie. Katedra disponuje šiestimi druhmi sladkovodných rias, z ktorých je možné známymi procesmi vyrobiť rôzne druhy palív – od bionafty až po bioetanol, metán či dokonca vodík. Medzi najvýznamnejšie spolupracujúce univerzitné pracoviská patria University of Queensland, Austrália, Univerzita Tomáše Bati ve Zlíne.
Katedra požiarneho inžinierstva - Výskumná činnosť v oblasti požiarneho inžinierstva, je zameraná predovšetkým na výskum požiarneho rizika materiálov s dôrazom na aplikáciu pre potreby zisťovania príčin vzniku požiarov a posúdenia rizika požiaru a výbuchu vo výrobných priestoroch. Ústav disponuje kónickým kalorimetrom od Fire Testing Technology a bezpečnostným kalorimetrom SEDEX pracujúcim na princípe ARC kalorimetrie. Tieto zariadenia v súčasnosti patria medzi absolútnu svetovú špičku v oblasti výskumu správania sa materiálov za podmienok požiaru.Kónický kalorimeter umožňuje meranie rýchlosti uvoľňovania tepla, celkového množstva uvoľneného tepla, výhrevnosti, rýchlosti tvorby oxidu uhoľnatého, celkového množstva uvoľneného oxidu uhoľnatého, výťažku oxidu uhoľnatého, rýchlosti tvorby dymu, celkového množstva uvoľneného dymu a rýchlosti tvorby dymu z materiálu zaťaženého tepelným žiarením s hustotou tepelného toku od 0 do 100 kW m-2. Uvedené podmienky umožňujú simulovať všetky fázy rozvoja požiaru. Rýchlosť uvoľňovania tepla počas procesu horenia je založená na poznatku, že pri horení väčšiny organických polymérov sa na jeden gram spotrebovaného kyslíka uvoľní 13,1 ± 0,7 kJ tepla. Špecifikom ústavu je modifikácia kónického kalorimetra tak, aby umožnil výskum kvapalných vzoriek. Podľa v súčasnosti dostupných informácií bol Ústav integrovanej bezpečnosti druhým pracoviskom na svete na ktorom bola realizovaná a vyskúšaná takáto modifikácia. Výskumná aktivita v oblasti horľavých kvapalín je zameraná predovšetkým na predikciu správania sa kvapalín počas požiaru vo veľkokapacitných nádržiach z údajov získaných meraním vzorky v nádobe s priemerom niekoľko centimetrov. Možnosti uvedenej predikcie boli vyskúšané na vzorkách benzínu a ETBE. Výsledky boli publikované vo vedeckých časopisoch Journal of Thermal Analysis and Calorimetry a Procedia Engineering. Ďalší výskum je zameraný na možnosti využitia výsledkov získaných na kónickom kalorimetri na predikciu dynamiky rozvoja požiaru v etape flashover. Etapa flashover predstavuje najdôležitejšou fázu rozvoja požiaru, nakoľko predstavuje prechod medzi lokálnym a plne rozvinutým požiarom.Bezpečnostný kalorimeter SEDEX umožňuje výskum sklonu materiálov k samovznieteniu. Samovznietenie je proces, pri ktorom sa teplo potrebné na zapálenie látky vytvorí chemickými alebo fyzikálnymi zmenami v látke samotnej alebo ako následok interakcie látky s okolitými faktormi. Bezpečnostný kalorimeter sa využíva predovšetkým na výskum sklonu k samovznieteniu kvapalných látok s obsahom dvojitých alebo trojitých väzieb nanesených na poréznom nosiči. Štandardný bezpečnostný kalorimeter SEDEX umožňuje meranie exotermických reakcií prebiehajúcich v látke za variabilných teplotných podmienok. Toto zariadenie bolo na ústave modifikované tak, aby umožnilo výskum vplyvu nie len za rôznych teplotných podmienok, ale aj za variabilných podmienok prístupu vzduchu na proces samovznietenia. Okrem výskumných účelov a výučby sa bezpečnostný kalorimeter SEDEX v súčasnosti využíva aj pri spracovaní expertíz a odborných posudkov v oblasti zisťovania príčin vzniku požiarov.
