Inżynieria chłodnicza, kriogeniczna i procesowa to nowa specjalność, którą uruchamia Wydział Mechaniczno-Energetyczny. Mogą się na nią zdecydować studenci mechaniki i budowy maszyn energetycznych na studiach pierwszego stopnia.

Do tej pory w programie studiów inżynierskich na mechanice i budowie maszyn energetycznych dominowały kursy związane z inżynierią cieplną, z pojedynczymi przedmiotami na temat aparatury i procesów powiązanych z niskimi temperaturami.

Wydział postanowił uruchomić nową specjalność, bo obserwuje duże zapotrzebowanie rynku pracy na absolwentów, którzy potrafią m.in. projektować i modyfikować urządzenia oraz aparaturę chłodniczą i kriogeniczną czy zarządzać procesami w skali przemysłowej.

- Technologie obniżania temperatury są dzisiaj kluczowe nie tylko ze względu na postępujące zmiany klimatyczne - podkreśla dr hab. inż. Bartosz Zajączkowski, prof. uczelni, kierownik Zespołu Chłodnictwa i Pomp Ciepła w Katedrze Techniki Cieplnej. – Rozwijamy nowoczesne technologie, takie jak sztuczna inteligencja i tzw. high performance computing, a procesory wymagają chłodzenia z użyciem wysokowydajnych urządzeń chłodniczych o ogromnych mocach. Nowoczesna medycyna potrzebuje przechowywania niektórych lekarstw (np. szczepionek) w temperaturach rzędu kilkudziesięciu stopni poniżej zera, a najnowocześniejsze urządzenia diagnostyczne wprost wymagają chłodzenia kriogenicznego. Badania naukowe to w dzisiejszych czasach akceleratory cząstek lub astronomia bazująca na detektorach o takich czułościach, że do ich normalnej pracy niezbędne są temperatury bliskie zera absolutnego.

Jak zaznacza prof. Zajączkowski, lista potencjalnych zastosowań chłodnictwa jest bardzo długa. Widać to w różnych statystykach energetycznych, choćby np. w zużyciu energii elektrycznej, której w UE ponad połowa wykorzystywana jest w szeroko rozumianym chłodnictwie (ludzi, żywności, medycynie, technologiach IT oraz w różnych zastosowaniach procesowych). – Wszystko to pokazuje, jak ważny i jak przyszłościowy jest to kierunek - podsumowuje profesor.

Dr hab. inż. Jarosław Poliński, prof. uczelni z Katedry Kriogeniki i Inżynierii Lotniczej zwraca natomiast uwagę, że Wrocław jest jednym z wiodących ośrodków w Polsce i Europie zajmujących się rozwijaniem kriogeniki. – Jako uczelnia prowadzimy wiele badań w tym kierunku i kształcimy specjalistów, do tej pory głównie na studiach II stopnia. W naszym mieście działa też szereg firm zajmujących się kriogeniką i zatrudniających dziesiątki naszych absolwentów. Stale dostajemy też zapytania od zagranicznych ośrodków naukowych, takich jak CERN, z pytaniami o zdolnych absolwentów, którzy mogliby się tam rekrutować do pracy.

Naukowiec podkreśla, że specjalistów od kriogeniki poszukuje nie tylko CERN, ale także ITER (Międzynarodowy Eksperymentalny Reaktor Termonuklearny w Marsylii), szwedzki ESS (European Spallation Source ERIC – ośrodek badawczy w Lund) czy amerykański Fermilab dla projektu PIP II (The Proton Improvement Plan II).

- Nasi absolwenci już pracują w tych miejscach, zatem nie są to miejsca poza zasięgiem możliwości specjalistów, którzy opuszczą mury naszej uczelni. – Do tego, w związku z silnym zainteresowaniem wodorem jako przyszłościowym paliwem zero-emisyjnym, w najbliższych latach należy się spodziewać, że przemysł będzie poszukiwał specjalistów z zakresu inżynierii kriogenicznej.

Nowa specjalność na mechanice i budowie maszyn energetycznych będzie opierać się o trzy filary – oprócz chłodnictwa i kriogeniki, także o inżynierię procesową. Jak tłumaczy dr inż. Anna Kisiela-Czajka z Katedry Inżynierii Konwersji Energii, nie jest to połączenie przypadkowe. – Inżynieria procesowa jest tak naprawdę inżynierią uniwersalną – wyjaśnia. – Uczy fundamentów koniecznych dla zrozumienia procesów związanych m.in. z chłodnictwem i kriogeniką. Jeśli proces ma spełnić to samo zadanie, to niezależnie od technologii jego istota będzie bowiem taka sama.

Praktyka przede wszystkim

Mechanika i budowa maszyn energetycznych to siedmiosemestralne studia inżynierskie. W trzecim semestrze studenci decydują się na specjalność, w której chcą się rozwijać, i od czwartego semestru w ich rozkładach zajęć pojawiają się przede wszystkim kursy specjalnościowe.

Dr Kisiela-Czajka podkreśla, że program specjalności został ułożony jako chronologiczna i logiczna całość prowadząca studentów od kursów uczących podstaw danej tematyki, po zajęcia pozwalające na wykorzystanie wiedzy z wcześniejszych przedmiotów w praktycznych zadaniach.

– W przypadku inżynierii procesowej zaczynamy od fundamentów, czyli tematów związanych z transportem pędu oraz wymianą ciepła i masy, potem uczymy o kilkunastu tzw. operacjach jednostkowych jak np. rektyfikacja, absorpcja czy adsorpcja – opowiada wykładowczyni. – A następnie szkolimy studentów z tego, jak łączyć te operacje w instalacjach przemysłowych, bo z tym spotkają się w pracy po studiach. Takie instalacje to w końcu skomplikowane układy łączące ze sobą np. aparaty kolumnowe, zbiorniki ciśnieniowe czy skraplacze z licznymi podzespołami i armaturą, co razem tworzy cały cykl technologiczny. Nasi studenci będą uczyć się integrować procesy zachodzące w tych instalacjach i analizować, jak będą zmieniały się ich parametry – takie jak np. temperatura i ciśnienie – i jaka będzie dynamika tych zmian.

Wśród kursów specjalnościowych znalazły się m.in. sterowanie w instalacjach chłodniczych, projektowanie systemów kriogenicznych, maszyny sprężające czy rurociągi, armatura i uszczelnienia.

Studenci będą też przygotowani do pracy inżynierskiej związanej z bardzo popularnymi obecnie pompami ciepła.

Twórcy specjalności podkreślają, że układając jej program, postawili na praktykę. Studenci nauczą się więc m.in. korzystania z nowoczesnych narzędzi inżynierskich (np. Ansys, Catia, Inventor, Solid Edge) do projektowania pojedynczych części i całych zespołów maszyn przemysłowych i energetycznych.

– Co istotne, planujemy nie tylko dużo kursów laboratoryjnych czy zajęć w pracowniach komputerowych ze specjalistycznym oprogramowaniem, na których studenci uczą się modelowania pracy aparatury. Ustaliliśmy z prowadzącymi, że także w ramach zajęć wykładowych będą część tematów omawiać np. z wykorzystaniem stanowisk dydaktycznych i badawczych, które mamy na wydziale – dodaje prof. Poliński.

Przyszli inżynierowie będą więc mieli zajęcia m.in. w Laboratorium Podstaw Chłodnictwa i Laboratorium Podstaw Kriogeniki oraz przy nowych stanowiskach dydaktycznych z nowoczesnymi sprężarkami inwerterowymi, wyposażonymi w symulator awarii.

Studenci mogą także liczyć na wyjazdy studyjne i odwiedziny w siedzibach firm współpracujących z wydziałem, by na miejscu obejrzeć działające tam instalacje – m.in. w Area Cooling Solutions, KrioSystemie, CRYO Science czy Creatorze. W planach są też wykłady gościnne i spotkania z ekspertami z branży.

– Stawiamy również na praktykę w przypadku prac dyplomowych, co widać w przypadku bronionych na naszym kierunku prac magisterskich. I podobnie będzie z pracami inżynierskimi – przekonuje prof. Poliński. – Naszych studentów zachęcamy do podejmowania tematów badawczych, opierających się o eksperymenty. Wiele dyplomów powstaje także we współpracy z wrocławskimi firmami z branży, np. niedługo będzie się bronić nasz student, który wspólnie z Creatorem zaprojektował aparat w lepszej geometrii do prowadzenia terapii lokalnej, tzw. kriogenicznej.

Zainteresowani będą mogli także ubiegać się o staż w ramach GET_INvolved Programme, prowadzonego przez Ośrodek Badań Jądrowych w Darmstadt w Niemczech, FAIR (ang. Facility for Antiproton and Ion Research), z którym nasza uczelnia współpracuje. W wakacje możliwy jest natomiast udział w szkole letniej European Course of Cryogenics, którą nasza uczelnia organizuje wspólnie z Uniwersytetem Technicznym w Dreźnie (TU Dresden) i Norweskim Uniwersytetem Nauki i Technologii w Trondheim (NTNU).

– To międzynarodowy kurs dla 40 uczestników, którzy najpierw przez tydzień szkolą się w Dreźnie, potem w Trondheim, a na końcu przyjeżdżają do Wrocławia. W każdym z tych miejsc skupiają się na innej tematyce – w Dreźnie na kriogenice wodorowej, u nas na kriogenice helowej, a w Norwegii na kwestiach związanych z gazem ziemnym – opowiada prof. Poliński.

Co po studiach?

Absolwenci tej specjalności będą gotowi do pracy w branżach związanych z utrzymaniem komfortu termicznego człowieka, produkcją i dystrybucją żywności, farmaceutyków czy chemikaliów, a także w firmach specjalizujących się w budowie i eksploatacji urządzeń kriogenicznych, takich jak zbiorniki ciekłych gazów czy instalacje do przetwarzania i przechowywania gazu ziemnego, dwutlenku węgla czy wodoru w ramach zrównoważonej energetyki.

– Do tego kursy związane z inżynierią procesową pozwalają na rozwijanie się w niemal każdej gałęzi przemysłu – podkreśla Jowita Cioch-Bogusz, absolwentka Wydziału Mechaniczno-Energetycznego, specjalności inżynieria i aparatura procesowa na studiach II stopnia. – Specjaliści od inżynierii procesowej są potrzebni wszędzie tam, gdzie konieczne jest projektowanie m.in. instalacji przetwarzania, zbiorników, orurowania czy przenośników. Studia przygotowują do pracy z programami wykorzystywanymi w inżynierii, modelowania instalacji, obliczania i doboru urządzeń procesowych oraz projektowania sterowania procesu. Dają więc kompleksową wiedzę, która bardzo przydaje się na rynku pracy – opowiada nasza absolwentka, która obecnie pracuje jako młodszy inżynier procesu i zajmuje się projektowaniem elementów całego procesu przetwarzania produktów stałych. Jak zaznacza, pracę po studiach znalazła w ciągu miesiąca.

Więcej informacji na temat wydziału i kierunku mechanika i budowa maszyn energetycznych na stronie wydziału. Szczegóły na temat naboru na stronie Działu Rekrutacji PWr.

lucy