Major Borehole Geotechnologies

Opis kierunku studiów Geotechnologie Otworowe przygotowany zgodnie z zarządzeniem w sprawie bazy Sylabus AGH

Kierunek Geotechnologie Otworowe został powołany jako odpowiedź na zachodzącą współcześnie transformację energetyczną kraju, Europy i świata. Podstawą tych zmian jest dostęp do czystych źródeł energii, ale również do często dotychczas rzadko wykorzystywanych surowców mineralnych, bez których żadne nowoczesne technologie energetyczne i ekologiczne urządzenia nie mogą powstać. Najmniej ingerujące w środowisko przyrodnicze technologią, pozwalające na eksplorację zasobów naturalnych są metody otworowe. Dzięki nim możliwe jest pozyskiwanie zarówno surowców mineralnych, energetycznych, jak również pierwiastków ziem rzadkich, paliwa do elektrowni jądrowych czy ciepła z wnętrza Ziemi. Warto dodać, że planowane w Polsce inwestycje związane z rozwojem energetyki jądrowej przekładają się na wzrost zainteresowania poszukiwań uranu w kraju, czego potwierdzeniem mogą być działania Świętokrzyskiej Grupy Przemysłowej Industria. Kierunek Geotechnologie Otworowe jest kontynuacją kierunku Geoinżynieria i Górnictwo Otworowe, który od lat w krajowym rankingu Perspektyw plasuje się na pierwszym  miejscu  w rankingu kierunków studiów technicznych realizowanych wcześniej pod nazwą Górnictwo i Geologia.

Rosnąca świadomość człowieka oraz rozwój technologiczny wymusił zmiany w dotychczasowych pojmowaniu funkcji, jaką pełni sektor górniczo-energetyczny. Współcześnie promowane zmiany w kierunku odnawialnych i niskoemisyjnych źródeł energii, przy zachowaniu stabilności dostaw energii elektrycznej i ciepła nie są możliwe do zrealizowania bez wiedzy i doświadczenia zdobytego przez dziesiątki lat przez przemysł wiertniczo-gazowo-naftowy! Dzięki już znanym i sprawdzonym rozwiązaniom, możliwe jest zrównoważone czerpanie i wykorzystywanie zasobów i możliwości natury, przy jednoczesnej redukcji emisji gazów cieplarnianych oraz zmniejszeniu degradacji środowiska naturalnego.

Geotechnologia nawiązuje do nauk przyrodniczych i technologicznych, stosowanych podczas wykorzystania zasobów zgromadzonych w skorupiej ziemskiej ich eksploatacji i właściwego wykorzystania dla potrzeb człowieka. Nowo utworzony kierunek Geotechnologie Otworowe podstawy teoretyczne opiera na przekazywanej w ramach zajęć wiedzy z takich dziedzin jak: geologia, geoinformatyka, geofizyka, gazownictwo, geotermia, petrografia, hydrogeologia, mechanika płynów, chemia, fizyka czy termodynamika. Na podstawie odpowiednio wyselekcjonowanych informacji teoretycznych, przyszły absolwent tego kierunku będzie znać i rozumieć mechanizmy zachodzące naturalnie w litosferze, hydrosferze i atmosferze, a ponadto zdobędzie umiejętności, jak aktywnie wpływać i wykorzystywać je zgodnie z zapotrzebowaniem. Te umiejętności będą przekazywane studentom w ramach przedmiotów praktycznych z zakresu zagadnień technologicznych, takich jak m.in.: otworowa eksploatacja zasobów surowców naturalnych (t.j. ropa i gaz), technologia wierceń, technologie bezwykopowe, geoinżynieria, geoenergetyka, inżynieria złożowa, transport i magazynowanie paliw, zagospodarowanie i ochrona wód i innych.

Unikalne połączenie przekazywanych zagadnień praktycznych
i teoretycznych w ramach zajęć audytoryjnych, projektowych, laboratoryjnych
i terenowych pozwala na nabycie przez słuchaczy studiów kompetencji umożliwiających im m.in.:

- Opis i ocenę budowy geologicznej struktur złożowych, wraz z nagromadzonymi w nich zasobami bogactw naturalnych.

- Otworowe rozpoznanie, opis i ustalenia wielkości zasobów naturalnych i ich wartości ekonomicznej, w tym surowców energetycznych, związków chemicznych pierwiastków metalicznych. .

- Wykorzystanie struktur złożowych dla celów sezonowego magazynowania paliw oraz geologicznego składowania gazów cieplarnianych.

- Udostępnienie, ochronę zasobów i eksploatację wód pitnych, mineralnych
i geotermalnych.

- Pozyskiwanie i magazynowanie energii cieplnej zgromadzonej w skałach i wodach zlokalizowanych pod powierzchnią terenu.

- Określenie stopnia przydatności struktury złożowej do wykorzystania jej jako bezzbiornikowy magazyn gazu ziemnego, biometanu, wodoru, dwutlenku węgla czy odpadów radioaktywnych.

- Projektowanie i nadzorowanie prac wiertniczych wykonywanych w obszarach lądowych i morskich.

- Rewitalizację terenów zdegradowanych przez podziemne kopalnie przez iniekcję otworową i podsadzenie pustek w górotworze.

- Modyfikację nośności i przepuszczalności podłoża budowlanego w wyniku stosowania otworowych metod wzmacniania i uszczelniania podłoża.

- Stabilizację skarp, zboczy i głębokich wykopów metodami wiertniczymi podczas realizacji przedsięwzięć budowy infrastruktury drogowej i kolejowej.

- Bezwykopowe wykonywanie instalacji wodnych, gazowych i energetycznych z zastosowaniem wierceń poziomych, pozwalającym na przekraczanie przeszkód bez ingerencji w istniejącą infrastrukturę.

- Przygotowanie do transportu i przesyłu nośników energii, w tym gazu ziemnego i paliw alternatywnych.

- Śledzenie zmian stanu skupienia w transporcie paliw gazowych, w tym skraplania i regazyfikacji.

- Projektowanie i realizacja obiektów infrastruktury krytycznej sektora gazowego i petrochemicznego.

Zdobyte kompetencje podczas siedmiu semestrów nauki na kierunku Geotechnologie Otworowe pozwolą przyszłemu inżynierowi na pracę
w tradycyjnych sektorach energetycznych, paliwowych, wydobywczych czy budowlanych, ale również w nowo powstających dziedzinach, odpowiedzialnych za zrównoważoną transformację energetyczną. Zdobyta w trakcie studiów wiedza pozwoli także na wdrożanie działań mających na celu ograniczenie wpływu działalności człowieka na zmiany klimatu poprzez pozyskanie, magazynowanie
i wykorzystanie nośników energii w tym energii odnawialnej oraz sekwestracji gazów cieplarnianych.

Racjonalizacja gospodarowania energią, tak w układach scentralizowanych, jak i rozproszonych aktualnie dąży do ograniczeń strat energii, czemu sprzyja instalowanie węzłów cieplnych opartych o otworowe wymienniki ciepła i pompy ciepła. Zastosowanie metod wiertniczych w budownictwie geoinżynieryjnym umożliwia przygotowanie właściwego fundamentowania budowli. Kierunek Geotechnologie Otworowe odpowiada na zapotrzebowanie nowoczesnej gospodarki, coraz bardziej skoncentrowanej na pozyskaniu pierwiastków ziem rzadkich, niezbędnych do wytwarzania baterii, ogniw paliwowych czy katalizatorów reakcji chemicznych.

Geotechnologie Otworowe są kierunkiem, który oferuje studentom przekazanie kompetencji w dziedzinie inżyniera przyszłości. Nabyta wiedza i umiejętności pozwolą odpowiedzieć na wyzwania rynku pracy, który cały czas zwiększa zapotrzebowanie na kreatywne osoby, potrafiące nieustannie doskonalić swoje kompetencje.

Typowymi dla kierunku Geotechnologie Otworowe miejscami pracy są:

- Firmy zajmujące się projektowaniem przebiegu prac wiertniczych oraz eksploatacji złóż płynnych surowców energetycznych.

- Firmy dokonujące rozpoznania budowy geologicznej górotworu metodami geofizyki otworowej.

- Firmy wykonujące otwory geotechniczne, geologiczne, poszukiwawcze, rozpoznawcze i badawcze w celu określania budowy podłoża, rodzaju medium zawartego w przestrzeni porowej i szczelinowej, występowania złóż kopalin płynnych i stałych.

- Przedsiębiorstwa zajmujące się eksploatacją i magazynowaniem węglowodorów i innych gazów pochodzenia naturalnego i antropogenicznego.

- Firmy wykonujące głębokie otwory eksploatacyjne, którymi wydobywa się wody słodkie, wody zmineralizowane, wody geotermalne, wody zawierające pierwiastki ziem rzadkich.

- Firmy wykonujące głębokie otwory w celu zaadoptowania struktury złożowej na magazyn nośników energii lub w celu geosekwestracji gazów cieplarnianych.

- Firmy wykonujące wiercenia geoinżynieryjne w celu wzmocnienia lub uszczelnienia podłoża.

- Firmy wykorzystujące otwory wiertnicze do monitorowania stanu środowiska przyrodniczego, w szczególności składu i zanieczyszczeń wód podziemnych.

- Firmy zajmujące się stabilizacją skarp, zboczy i ścian oporowych
z wykorzystaniem wiertnictwa geoinżynieryjnego.

- Firmy monitorujące poziom zanieczyszczeń w glebie, wodzie i powietrzu.

- Firmy wykonujące otworowe wymienniki ciepła współpracujące z instalacjami pomp ciepła, zaopatrującymi w energię grzewczą odbiorców zbiorowych
i indywidualnych.

- Firmy zajmujące się projektowaniem sieci przesyłowych i dystrybucyjnych gazu oraz obiektów energetycznej infrastruktury krytycznej.

- Firmy wytwarzania i przygotowywania do transportu i wykorzystania paliw alternatywnych,
takich jak: biogazi wodór.

- Firmy zajmujące się dystrybucją paliw ciekłych i gazowych do odbiorców indywidualnych.

- Firmach zajmujących się skraplaniem i regazyfikacjąch paliw gazowych.

- Firmy wykonujące instalacje rurociągowe i kablowe wiertniczymi metodami bezwykopowymi.

- Firmy zajmujące się wiertniczymi metodami podziemnych liniowych instalacji rurowych oraz wykonywania tuneli i mikrotuneli.

Geotechnologia jest innowacyjną ścieżką nauki, która w oparciu o wieloletnie doświadczenia dyscyplin, związanych z pozyskiwaniem bogactw naturalnych, ukierunkowała się na przywrócenie pierwotnej harmonii litosfery, hydrosfery
i atmosfery. Swoje cele osiąga przez:

• zrównoważone podejście do zagospodarowania złóż surowców, niezbędnych do rozwoju ekologicznych technologii i odnawialnych źródeł energii,
• wykorzystania struktur geologicznych do sezonowego magazynowania paliw płynnych, w tym paliw wytworzonych z wykorzystaniem energii słonecznej,
• modyfikację parametrów ośrodka gruntowego i odpowiednie uzbrojenie go w celach budowy infrastruktury energetycznej, przesyłowej
  i komunikacyjnej,
• świadome i skuteczne zarządzanie procesami dekarbonizacji środowiska,
  w tym realizację prac związanych z geosekwestracją dwutlenku węgla.

Zobacz pełny opis kierunku 

Opiekun kierunku:

Dr hab. inż. Jan Ziaja, prof. AGH

Program studiów zatwierdzony Uchwałą nr 79/2024 Senatu AGH z dnia 19 czerwca 2024 r.