Cercetarea clujeană: analize de meteoriți și alte povești de succes

Filiala Institutulul de Cercetări pentru Instrumentație Analitică Cluj-Napoca (ICIA) a fost inființață în anul 1986, având ca obiect principal de activitate cercetarea, proiectarea și realizarea de aparatură analitică de laborator precum și elaborarea de metodologii analitice pentru o mare gamă de probe. Din anul 1996, ICIA este filială a Institutului Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Optoelectronica (INCDO), fiind acreditat pentru cercetare din anul 2008. Institutul a fost inființat cu scopul de a dezvolta aparatură analitică indigenă.

De remarcat fiind faptul ca aici, în anul 1987, a fost construit primul spectrometru cu plasmă cuplată inductiv din țară. Odată cu dezvoltarea institutului și dând curs cererii de expertiză în diferite domenii, aceste preocupări s-au extins înspre programe de mediu, bioenergie, sănătate, tehnologii curate și modernizări tehnologice.

Direcțiile științifice ale Filialei ICIA sunt orientate înspre: cercetare fundamentală, aplicativă şi dezvoltare-tehnologică, realizarea de analize chimice și oferirea de servicii de informare, consultanță şi reprezentare pentru mediul de afaceri prin Centrul de Transfer Tehnologic CENTI-ICIA. Institutul dispune de o dotare remarcabilă de ultimă oră, unele echipamente fiind unice la nivelul Regiunii 6 Nord-Vest.

O paletă largă de programe

Dr. Ing. Cecilia Roman, Șeful Departamentului „Cercetare-Dezvoltare” din cadrul filialei clujene, menționează că cercetările derulate în organizație abordează programe de mediu și sănătate, dezvoltarea unor noi tipuri de sisteme, echipamente, instrumentație optoelectronică de investigare analitică cu aplicații în protecția mediului, sănătate, siguranța și securitatea alimentului, microbiodiversitate și schimbări climatice, modernizări tehnologice, tehnologii curate, bioenergie-biomasa, dezvoltarea de materiale avansate pentru industrie, sănătate și bunăstare. Ca obiective principale ale activității de cercetare pot fi amintite: dezvoltarea de metode analitice moderne, neconvenţionale de evaluare a calității factorilor de mediu cu aplicaţii în protecţia mediului, sănătate, securitatea alimentului; realizarea şi dezvoltarea unor tehnologii de mediu pentru prevenirea poluării şi restaurarea factorilor de mediu, naturali şi antropici precum și a microbiodiversitatii solului; dezvoltarea de metode moderne de determinare a calităţii alimentului.

Printre rezultatele semnificative ale activității depuse pot fi amintite: Metode analitice de investigare a principalelor componente de mediu (apă, aer, sol, vegetație, aliment) şi biodiversităţii; Studii şi cercetări privind relația: calitatea mediului – sănătate; Evaluarea prin tehnici analitice a structurii şi abundenţei microbiotei din probe de mediu, activității metobolice şi fiziologice a microbiotei, ciclului de viata a microbiotei; Modele matematice pentru descrierea/determinarea interacțiunilor plantă / aer / apă / sol; Evaluare integrată mediu-biodiversitate; Schimbări climatice şi influența lor asupra calității mediului şi biodiversității; Metode analitice de caracterizare fizico-chimică, calitative şi cantitative a materialelor arheologice (obiecte de artă şi istorice); Tehnologii noi, moderne, neconvenționale de valorificare a surselor regenerabile şi produselor secundare pentru obținerea de combustibili regenerabili, inclusiv din produse secundare (biodiesel, bioetanol, biogaz, pelete, brichete) şi caracterizarea lor conform normelor naţionale şi europene; Metode de analiză a calităţii alimentului şi a caracterului funcțional al acestuia;

Dr. ing. Cecilia Roman accentuează faptul că „Cercetarea științifică reprezintă principalul proces de cunoaștere și inovare. Oricare ar fi strategia aleasă, randamentul cercetării depinde de capacitatea de a pune la un loc rezultatele cercetării cu structuri economice și de cercetare specializate, articularea unor programe majore de cercetare, integrarea și participarea în spațiul național și internațional al cercetării stiintifice. Obiectivele de bază ale ICIA constau în valorificarea rezultatelor cercetării-dezvoltarii și ale cunoașterii, prin transferul acestora către mediul economic, cu adaptarea acestora în funcție de nevoi și particularități, în scopul transformării în produse și servicii inovative”.

Între combinarea teledetecției și furnizarea de servicii pentru IMM

Tematicile de cercetare abordate răspund principalelor teme și direcții din spațiul european. Astfel în prezent se derulează proiecte de cercetare naționale/internaționale care urmăresc:Analiza consecințelor acțiunii tehnologiilor (tehnologii de extracție a lipidelor și zaharurilor reducătoare și tehnologii de obținere biocombustibil din microalge) asupra mediului înconjurator; Dezvoltarea unor tehnici avansate pentru obținerea filmelor active polimerice pentru panouri fotovoltaice; Identificarea/obținerea unor noi surse de proteine alternative pentru o nutriție animală și umană sustenabilă, în acord cu principiile Green Deal; Combinarea teledetecției (SENSING) si modelarii spațiale (MODELLING) cu noi abordari pentru evaluarea abundenței microbiotei solului (lipidomica) și a funcționalității acesteia (metabolomica), în scopul corelarii funcțiilor disparate ale solului cu serviciile ecosistemice; Dezvoltarea unor tehnologii inovative pentru obținerea de bioplastice (PLA și PHA) din deșeuri lignocelulozice și caracterizarea acestora pentru stabilirea calităților fizico-chimice; Imbunătățirea metodelor de monitorizare a apelor subterane pentru a asigura o calitate mai bună a vieții în comunitățile rurale care folosesc surse de apa locale în scopul conștientizarii utilizatorilor asupra existenței unor riscuri potențiale asupra sănătății și nevoii de a proteja ecosistemele de apă subterană vulnerabile. O preocupare constantă o reprezintă oferirea de servicii de cercetare IMM-rilor care solicită aceasta astfel ca, în acest sens, au fost realizate proiecte de cercetare care au urmarit: Dezvoltarea unor suplimente alimentare pe bază de oțet de mere și miere și introducerea acestora în producție și realizarea unui studiu documentar pentru evaluarea complexă a impactului factorilor de mediu asupra incidenței cazurilor de cancer.

Un laborator unic în țară

Filiala ICIA are rezultate semnificative în domeniile proprii de cercetare (mediu, biodiversitate, biomasă-energie, instrumentație analitică), dar unele dintre ele intră în categoria „povești de succes”. Dintre acestea pot fi menționate Laboratorul de Microbiodiversitate și Schimbări Climatice, BIODIVERSA. Aici se urmărește identificarea impactul schimbărilor climatice asupra microbiotei solului, apoi se evaluează modul în care serviciile ecosistemice furnizate de sol sunt influențate de potențialele modificari induse in structura și funcționarea microbiotei. Trebuie subliniat ca BIODIVERSA este unicul laborator din țară care desfașoară aceste tipuri de activități iar ca echipamente deținute este al treilea din lume. Obiectivul major al laboratorului BIODIV este de a identifica atât componentele microbiotei sensibile la schimările climatice cât și pe cele rezistente cu scopul de a le manipula în așa manieră încât să se diminueze riscul de a pierde furnizarea serviciilor ecosistemice.

În privința calității mediului, se pune accent pe conștientizarea și informarea populației cu privire la calitatea apei de fântână și a solului din regiunea geografica Mediaș. Localitatea Mediaș este la o distanță de 15 km de una dintre cele mai controversate și poluate („hot spot”) zone din țară, respectiv Intreprinderea de Procesare si Producere a Metalelor Neferoase din Copșa Mică. Rezultatele analizelor chimice au indicat conținut ridicat de substanțe care au depășit pragurile de alertă și de intervenție atât în probele de sol, cât și în probele de vegetale.

„Mocs” și „Pleșcoi” sau doi meteoriți rătăciți la noi

În dimineața zilei de 3 februarie 1882, deasupra satului Mocs din Transilvania (astazi Mociu, județul Cluj) a avut loc o explozie puternică, urmată de o ploaie de roci venite din spațiu. Au fost recuperate aproximativ 300 de kilograme din ceea ce a fost inițial un meteorit de câteva tone, care a explodat în urma diferenței de temperatură dintre miezul sau rece și exteriorul încălzit la sute de grade (datorită frecării cu atmosfera Pamântului). Aproximativ 90% din volumul sau a fost consumat înainte de explozie, dar chiar și așa, ramâne cel mai mare meteorit descoperit până în prezent pe teritoriul Romaniei de astazi. Mai sunt catalogați încă alți 10 meteoriți care au fost găsiți în Romania, din totalul de aproape 70.000 de meteoriți indexați de The Meteoritical Society, autoritatea care cataloghează aceste roci cu totul speciale. Meteoriții sunt denumiți după cea mai apropiată localitate de locul în care sunt gasiți și pastrează acel nume indiferent dacă numele localității se schimbă în viitor (pentru a evita confuziile din literatura de specialitate). Astfel, meteoritul cazut în 1882 în judetul Cluj poartă ți astăzi numele Mocs, dar avem și meteoriți denumiți Gresia, Mezo-Madaraș, Ohaba, Sopot, Tăuți sau Pleșcoi. Din pacate, toti meteoriții romanești găsiți până în prezent sunt condrite, o clasa ce conține peste 85% din totalul meteoriților identificați până în prezent. Aceștia s-au format aproximativ în aceeași perioadă cu planeta noastră și au vârste de 4-5 miliarde de ani, fiind cu mult mai vechi decât oricare altă rocă de pe Pamant. „Nu am avut încă pe teritoriul României meteoriți feroși, pietroși-feroși sau acondrite, clasa care include și meteoriți care provin de pe Lună sau Marte, mult mai rari decat restul – precizează dr. ing Cecilia Roman. Spre deosebire de rocile terestre, condritele au o densitate mai mare, care provine dintr-un conținut mai ridicat de fier și nichel, mai ridicat chiar decat în cazul rocilor provenite din minereuri feroase, conținutul de fier fiind unul din primele teste care se fac pentru a stabili dacă o rocă suspectă este sau nu meteorit. Fragmentele cu cea mai mare masă a meteoriților Mocs și Pleșcoi se află în continuare la Muzeul de Mineralogie al Universității Babes-Bolyai Cluj-Napoca, în timp ce fragmente din Mocs au fost distribuite muzeelor din întreaga lume, fiind un meteorit condritic tipic, care are toate caracteristicile acestei clase. Totuși, chiar dacă sunt grupați în astfel de clase, fiecare meteorit este unicat și rezultatele analizelor de meteoriți reprezintă o piesă importantă în cunoașterea aprofundată a trecutului sistemului nostru solar. Asta deoarece, spre deosebire de scoarța Pământului, meteoriții condritici nu au suferit modificari majore în ultimii 4.5 miliarde de ani și interiorul lor este practic neschimbat de la formarea sistemului solar”.

In cadrul INCDO-INOE 2000, Filiala Institutul de Cercetări pentru Instrumentație Analitică Cluj-Napoca au fost efectuate analize spectrometrice asupra meteoriților românețti Mocs ți Pleșcoi. Analizele s-au efectuat cu spectrometrul de masa cu plasma cuplata inductiv (ICP-MS) Perkin Elmer SCIEX Elan DRC II, cu metode proprii, dezvoltate in cadrul institutului si sunt singurele analize de meteoriti realizate in Romania in ultimii ani.

Beniamin Pascu