Met sy sterk navorsingsfokus vervul die Departement Prosesingenieurswese ’n leiersrol in die opgradering en verbetering van chemiese en metallurgiese prosesse in die bedryf deur moderne inligtingstelselstegnologie te ontwikkel en toe te pas. Dít word dikwels bereik deur met ander plaaslike en buitelandse navorsingsinstellings saam te werk. Die hoofnavorsingsgebiede is soos volg:
Die optimale benutting van biologiese hulpbronne is noodsaaklik om ’n volhoubare toekoms te verseker. In dié verband vervul die chemiese en prosesingenieur ’n kernrol om veilige, volhoubare en winsgewende industriële prosesse te ontwikkel. Daarom handel die groep se navorsing oor die gebruik van biologiese hulpbronne in die ontwikkeling van produksieprosesse. Prosesse kan in twee kategorieë ingedeel word, naamlik dié wat biologiese hulpbronne (bv. lewende organismes soos gis of bakterieë, of aktiewe biologiese molekules soos ensieme) gebruik om grondstowwe in waardevolle produkte te omskep, of produksieprosesse wat biologiese grondstowwe as inset gebruik.
KKernuitdagings in ekstraktiewe metallurgie sluit in die verandering van grondstofkenmerke (bv. die vermindering van mineraal-/metaalinhoud namate maklik toeganklike ertsliggame uitgeput word), die beperking van energieverbruik (om die koolstofvoetspoor te verklein), die beperking van waterverbruik (om die impak op skaars natuurlike hulpbronne te verminder) en die doeltreffende hantering van die ontluikende komplekse gedrag van ingewikkelde verloopkaarte en heterogene multifasegrondstowwe. Belangrike navorsingsgebiede sluit in hidrometallurgie, pirometallurgie, fisiese verwerking, oppervlakchemie, verloopkaartontwerp en -monitering vir abnormale gebeure, prosesbeheer en ekonomiese optimalisering.
Eksperimentele en fundamentele werk handel oor distillering, membraantegnologie, superkritiese ekstraksie, termodinamika en absorpsie. Wat distillering betref, konsentreer die navorsing onder andere op die tipering van verpakkingsmateriaal en -houers, ’n begrip van die hidrodinamika in distilleerkolomme, en praktiese distilleerwerk en -modellering. Membraantegnologienavorsing bestaan uit twee hoofstrome, naamlik katalitiese membraantegnologie, en die gebruik van membrane vir watersuiwering. Navorsing oor superkritiese ekstraksie beoog om nuwe superkritiese ekstraksieprosesse te ontwikkel. Die hooffokus van termodinamika is die meting van die hoëdrukfase-ekwilibriums van multikomponente in die superkritiese regime, oplosbaarheidsmetings in superkritiese vloeistowwe, en die termodinamiese modellering van komplekse stelsels. Wat absorpsie betref, is die hoofdoelwit CO2-sekwestrasie.
Dit is teen dié tyd algemene kennis dat wat ons tradisioneel as “afval” beskou het inderwaarheid ’n uiters onderbenutte hulpbron is. Die suksesvolle valorisasie van verskillende afvaltipes sal ons in staat stel om die sirkel van die kring-ekonomie te sluit en nader aan ’n waarlik volhoubare toekoms te beweeg. Die kompleksiteit van die uitdaging vereis ’n interdissiplinêre oplossing, en omdat prosesingenieurs op die omskakeling van grondstowwe in hoëwaardeprodukte konsentreer, plaas dít hulle reg in die middel van hierdie wêreldwye inisiatief. Kernuitdagings op die gebied sluit in die skeiding en konsentrasie van waardevolle produkte, sowel as die funksionalisasie van betreklik trae chemikalieë. Drie hoofnavorsingstrome sluit in die omskakeling van gebruikte buitebande in hoëwaardechemikalieë (REDISA-projek), die verwerking van elektroniese afval vir metaalherwinning (litium, goud, koper) en die benutting van biologiese afval (bv. afvalwater, landbou-oorskotte, visseryafval, ensovoorts).
RNavorsing en ontwikkeling beoog om huidige plaaslike en internasionale uitdagings in waterbehandeling en -voorsiening die hoof te bied. Ons doel is om bestaande waterbehandelingstegnologieë te verbeter en nuwe tegnologieë te ontwikkel wat die wêreldwye benutting van hierdie kosbare hulpbron meer volhoubaar sal help maak. Ons sterkpunt is membraantegnologie vir watersuiwering en -hergebruik (mikrofiltrasie, ultrafiltrasie, tru-osmose, voorwaartse osmose, membraandistillering en Donnan-dialise) en tegnologieë wat in ontwikkelende ekonomieë toepaslik en volhoubaar is. Ons navorsingsgebiede sluit in die herwinning en hergebruik van die afvalwater van myne, fabrieke, landbouverwerking en visserye; drinkwatervoorsiening, met ’n bepaalde klem op tegnologieë vir ontwikkelende ekonomieë en landelike gemeenskappe; tegnologieontwikkeling vir voorwaartse osmose, membraandistillering en Donnan-dialise, en innoverende waterontsmettingstegnologieë en membraanbioreaktors.
NAGRAADSE KWALIFIKASIES
MAGISTERGRADE
