Grafen z Bielska w styropianie

Badania nad grafenem w Akademii Techniczno-Humanistycznej w Bielsku-Białej zaczęły się w grudniu 2011 roku.
materiały prasowe

W przyszłym roku ruszy pilotażowa produkcja grafenu płatkowego, który ma być wykorzystywany przy wytwarzaniu styropianu o zwiększonej izolacyjności.

Pilotażowa linia będzie wybudowana na terenie Akademii Techniczno-Humanistycznej w Bielsku- Białej, ale po rozwinięciu jej do odpowiedniej wielkości, będzie sprzedana na rynkowych warunkach – zapowiada dr hab. inż. Ryszard Fryczkowski z Instytutu Inżynierii Tekstyliów i Materiałów Polimerowych.

Ta uczelnia postawiła nie na popularny w polskich instytutach drogi grafen wielkopowierzchniowy, ale płatkowy. – Zajmujemy się przetwórstwem tworzyw sztucznych, chcieliśmy więc wykorzystać postać grafenu, która idealnie się do tego nadaje. I dlatego jest to grafen płatkowy – tłumaczy Fryczkowski.

Badania na jego uczelni zaczęły się w grudniu 2011. Akademia prowadziła je wyłącznie ze środków własnych, i dlatego trochę się ślimaczyły. – W międzyczasie nawiązaliśmy współpracę z producentem włókien poliestrowych, Torlenem z Torunia – wspomina naukowiec. Zdradza, że współpraca i chęć wykonywania prób produkcji włókien zawierających grafen w skali półtechnicznej wymusiło na uczelni konieczność zwiększania skali procesu otrzymywania grafenu płatkowego.

– W pewnym momencie zainteresowanie taką postacią grafenu bardzo wzrosło i równocześnie okazało się, że możemy dostarczać ten grafen w ilościach, których inni nie oferowali, dlatego zaczęliśmy współpracę z NanoCarbonem – spółką powołaną przez PGZ i KGHM do komercjalizacji technologii grafenowych. Teraz ta firma oferuje nasz grafen podmiotom, z którymi współpracuje – tłumaczy Ryszard Fryczkowski.

Dotacja z NCBiR

W listopadzie jego wydział Inżynierii Materiałów, Budownictwa i Środowiska dostał dofinansowanie w konkursie Narodowego Centrum Badań i Rozwoju na badania i komercjalizację grafenu płatkowego.

– Do uruchomienia produkcji potrzebne są tylko pieniądze i czas. Pieniądze mamy z NCBiR, może jeszcze nie wszystkie, ale damy radę przy wsparciu władz uczelni. Wszystkie inne dane, w tym patenty, mamy – tłumaczy naukowiec. Zdradza, że pilotażowa linia do produkcji grafenu płatkowego, której wydajność będzie wynosiła ok. 5 kg na miesiąc, musi ruszyć w pierwszym kwartale przyszłego roku.

W pierwszej kolejności grafen z bielskiej uczelni będzie wykorzystywany do produkcji styropianu o zwiększonej izolacyjności. – Jednak uruchomienie produkcji wynika z zapotrzebowania rynku. Dotychczas grafen był otrzymywany w laboratoriach, tylko do celów badań podstawowych. Teraz zaczynają się różne projekty aplikacyjne, do realizacji których będzie potrzebny grafen. Dostajemy dużo zapytań ofertowych, np. z firmy NanoCarbon, dla której dostarczamy grafen płatkowy w różnej postaci – wyjawia Fryczkowski.

Grafen płatkowy, w porównaniu do wielkopowierzchniowego, jest dużo tańszy, łatwiejszy w produkcji i ma więcej potencjalnych zastosowań, a dzięki swej postaci (można powiedzieć proszkowej, pyłu), można go mieszać z innymi materiałami, poprawiając jego właściwości fizyczne (przewodnictwo elektryczne, cieplne, wytrzymałość mechaniczną itd.). Z grafenem wielkopowierzchniowym tego się nie da zrobić. – Dlatego grafen ten można zastosować zarówno w mieszaninie czy też kompozycie z polimeremi, metalami, czy nawet z ceramiką. W ten sposób można poprawić właściwości farb, lakierów, wyrobów włókienniczych, konstrukcji z kompozytów polimerowych np. w samochodach – wyjaśnia Ryszard Fryczkowski.

Zdradza, że już trwają rozmowy z wieloma firmami z branży samochodowej czy lotniczej, z producentami kabli, włókien itp., które są zainteresowane zastosowaniem grafenu w swoich wyrobach.

Uczelnia oferuje też firmom współpracę w rozwijaniu technologii produkcji grafenu płatkowego. Zainteresowane są tym duże firmy chemiczne z Polski. Jeśli wszystko dobrze pójdzie, po trzech latach realizacji projektu produkcja powinna zwiększyć się do wielkości umożliwiającej swobodne wytwarzanie styropian z zawartością grafenu.

Gdzie jest eldorado?

Dlaczego do tej pory nie udało się rozwinąć produkcji grafenu na szerszą skalę? – Pewnie dlatego, że inne jednostki naukowe upatrywały sukcesu w produkcji grafenu wielkopowierzchniowego, np. Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych czy Politechnika Łódzka. Trzeba powiedzieć, że zespoły te osiągnęły spore sukcesy i to na skalę światową, ale tego typu grafen ma bardzo wąskie zastosowanie, głównie okołoelektroniczne, a w tych branżach potrzeba bardzo dużego finansowania, by się przebić ze swoją ofertą. W tej dziedzinie przodują Chiny i Korea – uważa naukowiec z Bielska-Białej.

– Polska nie stała się grafenowym eldorado, bo zabrakło nakładów na badania naukowe, które pozwoliłyby nam rozwinąć technologię. To nie znaczy, że eldorado nie będzie, ale potrzebujemy na to więcej czasu, bo mamy dużo mniej środków finansowych na rozwój niż nasi konkurenci: USA, Wielka Brytania, Francja czy Niemcy – twierdzi z kolei prof. Mariusz Zdrojek z Politechniki Warszawskiej.

Ale nie tylko. – Komercjalizacja technologii, które w sposób przełomowy wykraczają, czy też poszerzają obecny stan wiedzy jest zawsze obarczona olbrzymim ryzkiem. Nie inaczej jest w przypadku grafenu, który został odkryty relatywnie niedawno – podkreśla Władysław Halbersztadt, członek zarządu grupy Investin. I dodaje, że w przypadku zupełnie nowych substancji, czy absolutnie nowatorskich pod względem technicznym rozwiązań, mamy do czynienia nakładaniem się na siebie i tym samym kumulowaniem różnych ryzyk technologicznych i rynkowych. W rezultacie większość przełomowych innowacji nie jest wdrażana. – Jest to jednak stan normalny. Stabilność techniczna, skalowalność przemysłowa, gotowość produkcyjna, ekonomiczna opłacalność, jak również dostępność alternatywnych rozwiązań oraz realne zapotrzebowanie ze strony przemysłu należą do najczęstszych barier we wdrażaniu takich innowacji jak grafen – tłumaczy ekspert.

Jego zdaniem optymistyczne doniesienia dotyczące nieodległego wdrożenia polskiego grafenu do produkcji, jak również zastosowania go na rozlicznych polach mogą okazać się przedwczesne. – Nie oznacza to, że polski grafen jest zamkniętym projektem, natomiast na pewno potrzebuje więcej czasu i spokoju, a mniej marketingu, który mógł zbytnio wyprzedzać rzeczywistość – twierdzi Halbersztadt.

Na próby komercjalizacji grafenu przez ATH z nadzieją patrzą bielscy urzędnicy. – W tej chwili jednak jest za wcześnie, aby móc powiedzieć coś na temat, jaki wpływ będzie to miało na lokalną gospodarkę i mieszkańców – przyznaje Tomasz Ficoń, rzecznik prasowy urzędu miasta.

masz pytanie, wyślij e-mail do autorek: j.blikowska@rp.pl, joanna.cwiek@rp.pl

Mogą Ci się również spodobać

Miasta kuszą tym, co najlepsze

Lepsza komunikacja, nowe przestrzenie dla biznesu, inwestycje w kapitał ludzki - tak miasta przyciągają ...

Kraków: Igrzyska kupione w worku

Igrzyska Europejskie w 2023 roku mają się odbyć w Krakowie. Nie wiadomo, czy zyski ...

Czynszówki czy mieszkania+

Ani rządowe lokale, ani mieszkania deweloperskie nie są dla wszystkich. Pilnie potrzebujemy osiedli komunalnych.

Bezdomni nie pasują do zabytków?

Czy bezdomnych trzeba wyrzucić z centrum Krakowa? Konflikt wywołany propozycją jednego z radnych narasta. ...

Znaleźć sposób na nierówną walkę z korkami

Współpraca gmin, rozwój infrastruktury rowerowej oraz wykorzystanie kolei do obsługi komunikacyjnej aglomeracji to klucz ...

Dwa kroki do przodu, jeden w tył

Poparcie społeczne dla walki ze smogiem kończy się w chwili, gdy okazuje się, że ...