Revista >> Septembrie 2021 [Nr. 237] >> Cercetare & Invatamant superior

Conferința Internațională de Fizica Plasmei și Aplicațiilor: noi oportunități în domeniul aplicațiilor plasmei pentru o agricultură inteligentă și sustenabilă

Dr. Bogdana Mitu, Prof. dr. Gheorghe Dinescu - INFLPR

23 Septembrie 2021

În perioada 31 august – 3 septembrie s-a desfășurat la Măgurele 19th International Conference on Plasma Physics and Applications - cea de-a 19-a ediție a Conferinței Internaționale de Fizica Plasmei și Aplicațiilor – CPPA2021. Aceasta se înscrie într-o tradiție de aproape 40 de ani, menținută de personalități din domeniul fizicii plasmei din România, prin organizarea sa la fiecare doi ani, în cooperare, de către Institutul Național de Fizica Laserilor, Plasmei și Radiației (INFLPR) și Universitatea „Alexandru Ioan Cuza” din Iași (UAIC Iași), în principal la București sau la Iași.

Acest parteneriat s-a dovedit extrem de eficient, reușindu-se transformarea unei conferințe naționale într-una cu participare internațională (din anii 87- 90), și apoi, începând cu ediția anului 2003 de la Constanța, într-o conferință internațională. Ediția CPPA 2021 a fost prezidată de prof. CS I dr. Gheorghe Dinescu, de la INFLPR București, și de prof. dr. Lucel Sîrghi, de la UAIC Iași, cu președinte de onoare prof. dr. Gheorghe Popa – UAIC. Comitetul științific a reunit personalități ale domeniului din străinătate (din Franța, Germania, Italia, Belgia, Olanda, Cehia, Serbia, Danemarca) ce au colaborat strâns cu Comitetul local de organizare pentru realizarea unui program de înaltă ținută științifică.

Lecțiile invitate au abordat aspecte privind a 4-a revoluție industrială - prof. Miran Mozetic, Slovenia, au ilustrat utilizarea plasmei pentru dezvoltarea de tehnologii cu plasmă în domeniul suprafețelor antimicrobiene – prof. Andrea Zille, Portugalia, și a decontaminării apelor poluate – CS I dr. Monica Măgureanu, România, precum și în domeniul generării de energie prin conversia dioxidului de carbon – dr. Floran Peeters, Olanda. În același timp, au fost prezentate aspecte teoretice privind mecanisme de reacție în plasme – conf. Claudiu Costin, România, investigații fenomenologice ale unor noi surse de plasmă – dr. Kinga Kutasi, Ungaria, și metode de fixare a azotului – dr. Anton Nikiforov, Belgia. Conferința a beneficiat și de prezența reprezentanților diasporei românești prin lecția invitată a prof. Gabriel Stancu, Franța, în domeniul surselor de plasmă la presiune atmosferică. În același timp, CS I dr. Teddy Crăciunescu din INFLPR a realizat o excelentă trecere în revistă a participării României la cercetările în domeniul fuziunii nucleare în cadrul consorțiului EUROfusion și oportunitățile în domeniu pentru perioada următoare.

Prezentările orale din cadrul conferinței au fost atribuite în urma unei competiții serioase între contribuțiile transmise de autori. Acestea au conferit un plus de valoare și de noutate conferinței, prezentându-li-se participanților cele mai noi rezultate în domeniul simulărilor din aria fizicii fuziunii, a evaluării fenomenelor din plasmele spațiale, a caracterizării plasmelor produse în cele mai diverse medii, precum și aplicațiile acestora în sinteza materialelor, purificarea aerului de agenți patogeni, realizarea de circuite electronice flexibile, pentru a enumera tematica numai câtorva dintre contribuții.

O parte importantă a evenimentului derulat pe parcursul celor 4 zile a fost reprezentată de lucrările primului Workshop al COST Action CA 19110 - Plasma applications for smart and sustainable agriculture, dedicat Aplicațiilor plasmei pentru o agricultură inteligentă și sustenabilă, eveniment asociat conferinței CPPA 2021. Lucrările Workshop-ului au vizat patru direcții din cadrul Acțiunii COST CA 19110, coordonată de dr. Nevena Puać, Institute of Physics, Belgrade, Serbia, dedicate cercetărilor în domeniile: i) tratamentului cu plasmă de temperatură joasă a semințelor, ii) a plantelor și a solului, iii) tratamentului cu plasmă a apelor reziduale rezultate din agricultură, a mediilor de cultură și reziduurilor animaliere, precum și în domeniul producerii de apă activată în plasmă, și respectiv iv) în domeniul aplicațiilor proceselor și tehnologiilor cu plasmă în industria alimentară. Workshop-ul, prezidat de CS I dr. Bogdana Mitu, INFLPR, România, a ilustrat sinergia dintre cercetătorii invitați din întreaga Europă cu expertiză în domeniul fizicii plasmei, al chimiei, biologiei, al științelor agricole și alimentare, precum și din domeniul ingineriei, ceea ce conduce la soluții inovative în rezolvarea unor probleme stringente cu care se confruntă omenirea la acest moment. Astfel, dr. Thierry Dufour de la Sorbonne Université, Paris, France, a prezentat rezultate privind potențialul utilizării plasmei pentru îmbunătățirea parametrilor de germinare ai semințelor, cum ar fi vigoarea și rata de germinare, dar și pentru a reduce încărcarea cu agenți patogeni. Prof. Vida Mildaziene, de la Vytautas Magnus University, Kaunas, Lituania, a ilustrat modificările la nivel molecular induse în semințele uscate sau germinative și în plantele în creștere în urma tratamentului cu plasmă rece. Acestea au evidențiat că efectele benefice ale tratamentului cu plasmă se regăsesc pe întreaga perioadă de vegetațiea plantelor studiate, rezultând creșterea randamentelor de producție în urma modificării metabolismului acestora.

Un aspect extrem de important rezultat din lucrările work-shop-ului a fost acela al eficienței utilizării apei activate cu plasmă (Plasma Activated Water - PAW) pentru tratamentul plantelor infectate. Exemple relevante au fost oferite de prof. Assunta Bertaccinini de la Universitatea din Bologna, Italia, privind aplicabilitatea apei activate la tratamentul Solanum lycopersicum (tomate) inoculate experimental cu Xanthomonas vesicatoria (Xv), precum și al plantelor de viță-de-vie infectate, a căror vindecare a fost urmărită atât în seră, cât și în vie. Rezultatele indică potențialul tehnologiilor cu plasmă în domeniul tratării plantelor fără pesticide sau alți agenți toxici, pe baza apei activate cu plasmă. Această apă PAW conține peroxid de hidrogen (H2O2), nitriți (NO2-) și/sau nitriți (NO3-), formate în urma interacțiilor speciilor reactive din plasma conținând oxigen și azot (RONS), cu lichidul. Dr. Henrike Brust de la Leibniz Institute for Plasma Science and Technology, Germania, a prezentat o cercetare extinsă dedicată răspunsului proteinelor din Lupinus angustifolius L. responsabile de metabolismul primar și reglarea creșterii, cât și de metabolismul secundar și răspunsul la stresul abiotic, ca ilustrare a mecanismelor fiziologice care afectează procesele de dezvoltare și răspunsurile la stres ale întregii plante. Utilizarea apei activate în plasmă ca agent de udare s-a dovedit o soluție excelentă pentru stimularea creșterii și îmbunătățirii producției la culturi de mazăre și porumb, ilustrată decercetările grupului condus de prof. Zdenko Machala, de la Comenius University, Bratislava, Slovacia.

Un aspect extrem de important abordat pe parcursul conferinței și Workshop-ului a fost legat de decontaminarea apelor reziduale, cazul particular al poli- și perfluoroalkililor și pesticidelor fiind discutat în cadrul workshop-ului de prof. EsterMarotta, de la University of Padova, Italia. Studiile întreprinse au redat o imagine cuprinzătoare asupra chimiei complexe induse de plasmă, asociată acestor sisteme inovative dedepoluare.

Prof. Oliver O. Schlüter de la Leibniz Institute for Agricultural Engineering and Bioeconomy, Germania, a oferit o lecție invitată ilustrând potențialul și limitările tehnologiilor cu plasmă în sectorul alimentar, vizând creșterea duratei de depozitare a alimentelor prin inactivarea țintită a microorganismelor și personalizarea atributelor de calitate de-a lungul întregului lanț valoric alimentar. Luând în considerare maturizarea nivelului de cunoaștere a proceselor de tratare cu plasmă pentru decontaminare, prof. Paula Bourke de la University College Dublin, Irlanda, a propus o abordare la scală largă a tehnologiilor cu plasmă de presiune atmosferică în sectorul procesării alimentelor în vederea dezvoltării unor prototipuri industriale în cooperare cu părțile interesate din industrie.