της Ειρήνης Ευαγγέλου, Διπλωματούχου Μηχανικού Μεταλλείων - Μεταλλουργού ΕΜΠ, υποψήφιας Διδάκτορα στο Εργαστήριο Εμπλουτισμού των Μεταλλευμάτων ΕΜΠ
Αντί προλόγου
Το πρώτο μου εγχείρημα στην αρθρογραφία με βρίσκει στην ιδιαίτερα ευχάριστη θέση να αποτυπώνω τις σκέψεις και την εμπειρία μου σχετικά με τη διδακτορική μου διατριβή. Το άρθρο αυτό έχει και μια επιπρόσθετη σημασία για εμένα, είναι τιμή μου, καθώς φιλοξενείται στην ιστοσελίδα rawmathub.gr.
Διδακτορική διατριβή: Μια δύσκολη διαδρομή με πολλές απαιτήσεις
Πρωτεύοντα στόχο της διδακτορικής μου διατριβής αποτελεί ο διαχωρισμός λεπτομερών τεμαχιδίων ορυκτών χρησιμοποιώντας φυσικοχημικές μεθόδους διαχωρισμού. Πιο συγκεκριμένα, συντελείται προσπάθεια για το διαχωρισμό λεπτομερούς αιματίτη, ο οποίος κατέχει τον ρόλο του χρήσιμου συστατικού, από λεπτομερή χαλαζία και λεπτομερή ασβεστόλιθο, ορυκτά τα οποία αποτελούν τα στείρα συστατικά. Η επίπλευση είναι η μέθοδος που χρησιμοποιείται για την επίτευξη αυτού του διαχωρισμού.
Σύμφωνα με τον ορισμό που δίδεται στο βιβλίο «Εμπλουτισμός Μεταλλευμάτων και Βιομηχανικών Ορυκτών (Ορυκτουργία)», ΕΜΠ, 1995, του Καθ. Α.Ζ. Φραγκίσκου, η επίπλευση, ή ειδικότερα η επίπλευση αφρού, αποτελεί φυσικοχημική μέθοδο εμπλουτισμού, στην οποία επιδιώκεται η εκλεκτική συγκέντρωση μεταλλεύματος ή ορυκτού μέσα στο νερό και ο διαχωρισμός του από το στείρο, ή μεταλλευμάτων μεταξύ τους, όταν είναι περισσότερα από ένα, με τη βοήθεια φυσαλίδων αέρα.
Η επίπλευση επιφέρει υψηλές συγκεντρώσεις και ανακτήσεις, ενώ αναπτύχθηκε για την αξιοποίηση πτωχών και πολύ πτωχών κοιτασμάτων σε χρήσιμα συστατικά, καθώς οι υπάρχουσες μέθοδοι διαχωρισμού δεν παρείχαν το επιθυμητό αποτέλεσμα. Η επίπλευση είναι συνυφασμένη με λεπτομερή ορυκτά, ορυκτά, δηλαδή, των οποίων η κοκκομετρία εντοπίζεται στα -75μm. H απαίτηση για τόσο χαμηλή κοκκομετρία εδράζεται στα πτωχά κοιτάσματα, καθώς η πτωχοποίηση τους οδηγεί σε υπερλειοτρίβηση των σύμμεικτων κόκκων, προκειμένου να απελευθερωθεί το χρήσιμο συστατικό.
Η βασική αρχή στην οποία στηρίζεται η επίπλευση, είναι η υδροφοβία των ορυκτών.
Στην πλειονότητα τους, τα ορυκτά είναι υδρόφιλα, καθιστώντας την υδροφοβία των ορυκτών μια επίκτητη ιδιότητα, η οποία προσδίδεται με τη χρήση αντιδραστηρίων, τα οποία ονομάζονται συλλέκτες. Η υδροφοβία του ορυκτού αποτελεί, ουσιαστικά την ειδοποιό διαφορά μεταξύ εκείνου του ορυκτού, που θα επιπλεύσει και εκείνου, το οποίο θα χαρακτηριστεί ως απόρριμμα της διαδικασίας. Το ερώτημα που γεννάται, λοιπόν, είναι το εξής, γιατί είναι τόσο σημαντική η υδροφοβία του προς επίπλευση ορυκτού;
Η απάντηση θα δοθεί μέσω της οπτικοποίησης της επίπλευσης. Στην κυψέλη της επίπλευσης, δηλαδή στο δοχείο που εμφανίζεται στην Εικόνα 1, προστίθενται τα προς διαχωρισμό ορυκτά, τα αντιδραστήρια εκείνα που απαιτούνται για την επίτευξη των κατάλληλων συνθηκών και τέλος προστίθεται νερό, μέχρις ότου συμπληρωθεί ο απαιτούμενος όγκος. Ο πολφός, πλέον, που σχηματίζεται, αναμειγνύεται και τροφοδοτείται με ατμοσφαιρικό αέρα. Οι φυσαλίδες αέρα συγκρούονται με τους υδρόφοβους κόκκους, σχηματίζοντας ένα σύστημα το οποίο ανέρχεται στην επιφάνεια και επιπλέει, καθώς έχει ειδικό βάρος μικρότερο της μονάδας. Με τον τρόπο αυτό, σχηματίζεται στην επιφάνεια του πολφού ένα στρώμα από φυσαλίδες αέρα καλυμμένες με τεμαχίδια υδρόφοβου ορυκτού, το οποίο απομακρύνεται με μηχανικά, συνήθως, μέσα. Το προϊόν που προκύπτει από τη μηχανική απομάκρυνση, ονομάζεται συμπύκνωμα.
Εικόνα 1: Φυσαλίδες αέρα καλυμμένες με τεμαχίδια αιματίτη
Στο σημείο αυτό, το δεύτερο ερώτημα που ανακύπτει, αφορά την επιλογή των ορυκτών που χρησιμοποιώ στη διδακτορική μου διατριβή. Αρχικά, τα κοιτάσματα αιματίτη αποτελούν μία εκ των βασικότερων πηγών τροφοδοσίας σιδήρου της παγκόσμιας βιομηχανίας παραγωγής χάλυβα. Τόσο ο χάλυβας, όσο και ο σίδηρος βρίσκονται σε περίοπτη θέση στην καθημερινότητα μας, από εξαρτήματα αυτοκινήτων έως οικοδομικά υλικά. Επομένως, τις προηγούμενες δεκαετίες, η ανάγκη για υπερεκμετάλλευση των σιδηρούχων κοιτασμάτων υπήρξε ζωτικής σημασίας, για την ευθυγράμμιση της παροχής με τη ζήτηση.
Η υπερεκμετάλλευση οδήγησε σε πτωχοποίηση των κοιτασμάτων, η οποία με τη σειρά της επέφερε την υπερλειοτρίβηση. Συνεπακόλουθα, η επίπλευση ως μέθοδος διαχωρισμού, ήταν μονόδρομος σε σχέση με τις πυρομεταλλουργικές μεθόδους που αξιοποιούνταν, κατά κόρον, τις προηγούμενες δεκαετίες.
Αναφορικά με τη μελέτη του χαλαζία και του ασβεστόλιθου ως στείρα ορυκτά, η επιλογή τους βασίστηκε στην ορυκτολογία των κοιτασμάτων, όπως αυτή προκύπτει κατά την αξιοποίηση τους. Τα πυριτικά ορυκτά συνιστούν τη συνηθέστερη εμφάνιση στείρου ορυκτού, ακολουθούμενα από τον ασβεστόλιθο.
Εικόνα 2: Μεικτό συμπύκνωμα αιματίτη – χαλαζία στο οπτικό μικροσκόπιο
Αξίζει να σημειωθεί, πως η έννοια του χρήσιμου και του στείρου ορυκτού, πολλές φορές, οδηγεί σε παρανοήσεις. Το γεγονός πως σε μια πειραματική διαδικασία παράγεται «στείρο υλικό», δε συνεπάγεται αυτομάτως, πως το υλικό αυτό είναι απορριπτέο. Αντίθετα, μπορεί να αξιοποιείται σε άλλες διαδικασίες, αλλά για την παρούσα να είναι άχρηστο.
Επίλογος
Η επιστημονική προσέγγιση και επεξήγηση της διδακτορικής μου διατριβής δεν είναι ο αυτοσκοπός του παρόντος άρθρου. Κάθε νέος επιστήμονας ή μηχανικός, συμπεριλαμβανομένης και της γράφουσας, επιθυμεί, έστω και λίγο, να ακουστεί ο κόπος και ο μόχθος του, να συζητηθούν τα ευρήματα των εργασιών και της έρευνας του και να αξιολογηθεί από τους καθηγητές του, ή γιατί όχι, και από την εγχώρια και διεθνή επιστημονική κοινότητα. Παρ’ όλα αυτά, αντιμετωπίζω αυτό το άρθρο ως εφαλτήριο για εξωτερίκευση της προσωπικής μου εμπειρίας, εμπειρίας που αποκτήθηκε κατά τη διάρκεια οκτώ συναπτών χρόνων εντός της Σχολής Μηχανικών Μεταλλείων – Μεταλλουργών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου.
Η πρώτη επαφή έγινε τον Σεπτέμβριο του 2014 ως πρωτοετής φοιτήτρια. Τα συναισθήματα θα τα περιέγραφα περισσότερο ως αγωνιώδη, όχι ως ανάμεικτα. Αγωνία και προσμονή για τα εργαστήρια, για τα αμφιθέατρα, για τους συμφοιτητές, για όλον αυτόν τον νέο κόσμο που διάπλατα ανοίχτηκε μπροστά μου και δεν ήξερα πώς να τον διαχειριστώ και να τον προσεγγίσω.
Τα πράγματα όμως απέκτησαν τη δική τους ροή και δυναμική, σαν να με καθοδηγούσαν, να μου έδειχναν τα πρώτα σκαλοπάτια για να πατήσω και να προχωρήσω. Ο δικός μου μόχθος «περιορίστηκε» στην καθημερινή επαφή με το έδρανο και το αμφιθέατρο, να μη χάσω ούτε ένα δευτερόλεπτο της φοιτητικής μου ζωής εντός της Σχολής.
Σχεδόν αμέσως, από τα πρώτα δύο εξάμηνα, με κέρδισε η επιστήμη της Μεταλλουργίας, όσον ήταν εφικτό να τη γνωρίσω μέσα από τα πρώιμα μαθήματα της Χημείας, της Θερμοδυναμικής και της Ορυκτολογίας. Η επαφή και η προσήλωση στα μαθήματα και στους αντίστοιχους καθηγητές ήταν φυσικό επακόλουθο. Η επιλογή του μαθήματος και κατ’ επέκταση του καθηγητή, το οποίο επέλεξα για την εκπόνηση της διπλωματικής εργασίας, μπορεί να χαρακτηριστεί ως μονόδρομος. Ο συνδυασμός της θεματολογίας και της σχέσης που ανέπτυξα με τον επιβλέποντα καθηγητή μου, ήταν κάτι παραπάνω από ακρογωνιαίοι λίθοι για την εκπλήρωση των υποχρεώσεων μου στο προπτυχιακό πρόγραμμα σπουδών.
Η απόκτηση του διπλώματος, διαδικασία ορόσημο για την επακόλουθη πορεία μου, είχε ήδη δρομολογήσει την απόφαση μου για Εκπόνηση Διδακτορικής Διατριβής. Ποτέ, κανείς δεν είναι απόλυτα σίγουρος, όταν ξεκινάει αυτήν τη διαδρομή. Επέλεξα το σωστό; Αξίζει να αφιερώσω άλλα τουλάχιστον 4 με 5 χρόνια αδιάκοπης προσπάθειας και μετά να βγω στην αγορά εργασίας; Σίγουρα, η απάντηση δεν είναι μονολεκτική, ναι ή όχι.
Ένας συνδυασμός παραγόντων οδηγεί στην τελική απόφαση...
Προσωπικά, ο σημαντικότερος παράγοντας είναι, εάν πραγματικά θες να μπεις στον «χορό του διδακτορικού». Ένας χορός ο οποίος αλλάζει ρυθμό και ένταση απροειδοποίητα. Τι κι εάν είναι όλα σχεδιασμένα, προγραμματισμένα και δρομολογημένα; Ένα λάθος πείραμα, μια καθυστέρηση σε αποτελέσματα, μια αναμονή εβδομάδων ή και μηνών για αναλώσιμα, συνιστούν τις «ευκολότερες δυσκολίες», από αυτές που πρόκειται να αντιμετωπίσει ο κάθε υποψήφιος.
Ωστόσο, ο βασικότερος σκόπελος που απαιτείται να ξεπεράσει ο κάθε υποψήφιος, εκείνος με τον οποίο συγκρούομαι σχεδόν σε καθημερινή βάση, είναι η αυτενέργεια που απαιτείται για την ολοκλήρωση του διδακτορικού.
Δεν υπάρχουν νόρμες, δεν υπάρχουν κανόνες, δεν υπάρχει study guide, ανάλογο με αυτό που αφειδώς μας προσέφεραν στο προπτυχιακό πρόγραμμα. Είσαι εσύ, η σκέψη σου και πάνω απ’ όλα, η επιθυμία σου για να μάθεις και να κατακτήσεις τη γνώση.
Αυτή η αυτενέργεια, αυτή η πρωτοβουλία και η ελευθερία κινήσεων μου έδωσαν την ώθηση, για να πάρω τη μεγάλη απόφαση. Δεν ήθελα να περιοριστώ στο σχήμα αμφιθέατρο – παράδοση μαθήματος – deadlines εργασιών – εξεταστική περίοδος. Το αντιμετώπισα σαν παιχνίδι, σαν ευκαιρία για να ελέγξω τα όρια μου, και γιατί όχι, την προσαρμοστικότητά μου, προσόν άκρως απαραίτητο για την επαγγελματική και προσωπική ανέλιξη.
Το μεγαλύτερο αγκάθι στην πολυετή διαδρομή του διδακτορικού είναι η χρηματοδότηση. Ο συνδυασμός εργασιακής απασχόλησης εκτός ΕΜΠ και διδακτορικού αγγίζει τα όρια του ανέφικτου, καθώς το διδακτορικό από μόνο του αποτελεί εργασία πλήρους απασχόλησης. Δε χωρά σε απογεύματα, σαββατοκύριακα και ρεπό. Απαιτεί προσήλωση, συγκέντρωση και πολλές ώρες βιβλιογραφικής ανασκόπησης, έτσι ώστε ο υποψήφιος διδάκτωρ να ενστερνιστεί το αντικείμενο του, να κατανοήσει κάθε πτυχή του.
Η χρηματοδότηση εντός του ΕΜΠ αποτελεί μονόδρομο για την επιτυχή ολοκλήρωση του διδακτορικού, εντός εύλογου χρονικού διαστήματος. Οι υποτροφίες τις οποίες χορηγεί ο ΕΛΚΕ ΕΜΠ και η ενασχόληση με ερευνητικά προγράμματα συνιστούν τις βασικές πηγής χρηματοδότησης των υποψηφίων διδακτόρων. Τα ερευνητικά προγράμματα χρήζουν ιδιαίτερης μνείας, καθώς πέραν της οικονομικής ασφάλειας που παρέχουν, είναι δίοδος είτε για περαιτέρω ενασχόληση με το αντικείμενο του διδακτορικού, εάν υπάρχει συνάφεια θέματος, ή ευκαιρία για προσέγγιση ενός έτερου γνωστικού πεδίου.
Η προσωπική μου άποψη – και η επιλογή μου, καθώς την περίοδο που συντάσσεται το άρθρο, είμαι κοντά στην ολοκλήρωση ενός ερευνητικού προγράμματος – είναι η ενασχόληση με ερευνητικό πρόγραμμα διαφορετικής θεματολογίας από το αντικείμενο της διδακτορικής διατριβής. Δύο είναι οι λόγοι, για τους οποίους υποστηρίζω αυτή την άποψη. Αρχικά, ανοίγονται δρόμοι για γνωριμία με έτερο γνωστικό αντικείμενο, το οποίο μπορεί να πλαισιώσει τις ήδη υπάρχουσες γνώσεις του υποψηφίου και να του δώσει την ευκαιρία να κυνηγήσει περισσότερες επαγγελματικές ευκαιρίες.
Επιπρόσθετα, επειδή στην πλειονότητα των ερευνητικών προγραμμάτων εμπλέκονται εταιρείες υψηλού κύρους και με υψηλές προοπτικές ανάπτυξης και εξέλιξης, ο υποψήφιος διδάκτορας έρχεται σε επαφή και πραγματοποιεί γνωριμίες με στελέχη και εργαζομένους των εταιρειών, από τους οποίους δύναται να αντλήσει γνώση και εμπειρία, καθώς και τα περιβόητα «μυστικά του επαγγέλματος».
Κλείνοντας αυτό το μακροσκελές άρθρο, δε θα ήθελα σε καμία περίπτωση να εκληφθεί ως προσπάθεια νουθεσίας ή απόπειρα συμβουλευτικής. Αντίθετα, το άρθρο αυτό αποτελεί μια πρώτη προσπάθεια κατάθεσης της προσωπικής μου εμπειρίας, ίσως μια παρακίνηση εκείνων που αμφιταλαντεύονται σχετικά με το «αν αξίζει τον κόπο».
Η απάντηση είναι απλή και βγαίνει πηγαία, ναι, αξίζει τον κόπο. Το ταξίδι προς την απόκτηση του διδακτορικού, γιατί περί ταξιδιού πρόκειται, δεν αφορά μόνο τη συνεισφορά στην υπάρχουσα επιστημονική πραγματικότητα. Συμβάλλει τα μέγιστα στην εξέλιξη της επαγγελματικής προσωπικότητας του υποψηφίου, στον τρόπο δράσης και εργασίας, αλλά και σε αυτό που σήμερα ονομάζεται «mindset» και αποτελεί από τα σημαντικότερα soft skills, που δύναται να έχει ένας νέος μηχανικός ή νέος επιστήμονας!
