Paliwo ze spalin

Z prof. Dobiesławem Nazimkiem

 [umieszczam, mimo,  iż dość już mam obiecanek... (obiecanka macanka, a głupiemu...)  MD]

National Geographic (nr 3/2009) - 2009-03-30

http://www.wnp.pl/artykuly/czy-co2-zrobi-z-polski-drugi-kuwejt,5404_0_0_3_0.html

"Paliwo ze spalin" - na pierwszy rzut oka to koncept z gatunku science fiction, ale przecież przyroda wykorzystuje podobny proces od miliardów lat. Rośliny uzyskują energię właśnie ze słońca, wody i dwutlenku węgla. Nic dziwnego, że w laboratoriach nad sztuczną fotosyntezą pracuje wiele zespołów badawczych, m.in. w Japonii i Stanach Zjednoczonych. Jak dotychczas wysiłki badaczy rozbijały się o... wydajność. Jednak prof. Dobiesław Nazimek twierdzi, że znalazł rozwiązanie tego problemu. Na razie wszyscy muszą wierzyć profesorowi i jego współpracownikom na słowo, bo ich nowa metoda produkcji paliw z CO2 czeka na patent. Dopiero po jego uzyskaniu inni specjaliści będą mogli zapoznać się ze szczegółami i rzetelnie zrecenzować odkrycie. Z prof. Dobiesławem Nazimkiem rozmawia Agnieszka Maderska.

Co takiego rewolucyjnego jest w Waszej metodzie, że udało się Wam niejako przechytrzyć entropię?
Ależ nie - uśmiecha się profesor - na globalną entropię nie ma mocnych, to przecież wartość termodynamiczna. Nam się udało zrobić dobrze dwie rzeczy. Stworzyć warunki do jak najefektywniejszego przebiegu procesu sztucznej fotosyntezy i znaleźć odpowiedni katalizator. Energię do procesu dostarcza wydajne źródło fotonów w zakresie UV, tak więc temperatura barwna reakcji jest odpowiednio wysoka. Rozwiązaliśmy też problem stosunkowo niskiego stężenia CO₂ w fazie wodnej. Dzięki tym innowacjom zamiast 0,6 proc. mamy 15 proc. metanolu w odcieku (końcowym produkcie sztucznej fotosyntezy). Takie 15-procentowe "wino" oczywiście nie nadaje się jeszcze do baku. Trzeba uzyskany metanol odseparować od wody, a potem poddać procesowi tzw. MTG (methanol to gasoline, czyli "metanol w benzynę"). Dopiero tu otrzymuje się mieszaninę węglowodorów, z których składa się benzyna i olej napędowy.

I przed Panem nikt na to nie wpadł?
To nie tak. Pierwszą instalację MTG wybudowano w Nowej Zelandii już w 1985 r. Planowana jest budowa kolejnych, m.in. w Chinach i Mongolii. Dlatego śmieszy mnie, jak ktoś mówi, że z alkoholu nie można zrobić benzyny. To się robi na świecie, choć w Polsce nie. No, ale w naszym kraju nie lata się też na Księżyc, a to wcale nie oznacza, że takie loty są nierealne. W końcu 12 ludzi już na Księżycu było. I tu, i tu chodzi głównie o koszty. W Polsce uzyskanie 1 litra metanolu z metanu kosztuje 40 groszy. Warunkuje to cena surowca, czyli gazu ziemnego (to prawie czysty metan). Im droższy gaz, tym droższy metanol. Tymczasem wyprodukowanie 1 litra metanolu naszą metodą kosztuje 9-11 groszy. A tam, gdzie tani metanol, tam i tania benzyna.
Ile mógłby kosztować litr takiego "paliwa ze spalin"?
Tego nie wiem, ale cena produkcji jednego litra benzyny nie powinna przekraczać 30-40 groszy. [ pewnie panu prof. chodzi o koszt... MD] Powiem więcej, gdyby wykorzystać cały dwutlenek węgla, jaki produkują polskie fabryki, mielibyśmy nad Wisłą drugi Kuwejt. Z tej ilości surowca dałoby się wytworzyć cztery razy więcej benzyny i oleju napędowego, niż wynoszą potrzeby całej naszej gospodarki. I co ważniejsze, tankując takie paliwo do baku, nie odczułaby pani (a raczej - pani auto) żadnej różnicy. Patrząc na to od strony chemicznej, lewa strona równania jest co prawda inna, bo wprowadzamy inny komponent, ale po prawej otrzymujemy dokładnie taką samą mieszaninę węglowodorów, jaką uzyskuje się w procesie rafinacji ropy naftowej. źródło powstania metanolu też nie ma znaczenia. Na cząsteczce tego alkoholu nie jest przecież nigdzie napisane "Ja jestem z dwutlenku węgla", a "Ja z gazu ziemnego".

Długo pracowaliście nad tym wynalazkiem?
Pierwsze próby zaczęliśmy robić sześć lat temu. Wykazaliśmy, że proces jest możliwy, ale potem coś się zacięło. Mimo wysiłków otrzymywaliśmy to samo co inni. Bilans był zniechęcający. Już właściwie postawiłem na tym projekcie krzyżyk. I wtedy, w zeszłym roku, otworzyła mi się w mózgu jakaś klapka. Wiedziałem już, jak spowodować, żeby synteza była nie tylko możliwa, ale i efektywna. Próbki, które wysłaliśmy do akredytowanych laboratoriów, potwierdziły nasze przypuszczenia: mamy sukces!

Dlaczego udało się właśnie Wam w Lublinie?
Wydaje mi się, że to dzięki niesztampowemu myśleniu. W nauce bardzo często jak ktoś opublikuje pracę na dany temat, to inni za nim powtarzają badania. Tak wchodzi się w pewne koleiny myślowe, z których ciężko potem "wyskoczyć". Ja też przez jakiś czas czułem, że zabrnęliśmy w ślepy zaułek. Nie mogliśmy wykombinować niczego oryginalnego.
Potrzebny był łut szczęścia?
W nauce zawsze są potrzebne szczęście i duża doza optymizmu. Inaczej badacz nigdy nic by nie zdziałał. Mało tego - moim zdaniem dobry naukowiec musi być także zarozumiały. To znaczy głęboko wierzyć w siebie i w to, co robi. Między uczonym a artystą różnica jest tylko w środkach wyrazu. I jeden, i drugi tworzy nowe rzeczy, obaj też potrzebują talentu, tak zwanej iskry Bożej. Nam jej nie zabrakło i temu zawdzięczamy sukces. Bo przecież nie weszliśmy do tej rzeki jako pierwsi; nie my wynaleźliśmy proces sztucznej fotosyntezy. Wielu pracowało nad tym przed nami. Nam udało się "tylko" ustalić dwa parametry: warunki do fotosyntezy i właściwy katalizator. Ale właśnie dzięki temu wyprzedziliśmy innych. Mieliśmy wtedy dwie drogi: albo piszemy artykuł do Science lub Nature, zyskujemy sławę i całemu światu pokazujemy, jak to się robi, albo patentujemy odkrycie i wtedy publikować możemy dopiero za 18 miesięcy. Zdecydowaliśmy się na to drugie.
Kiedy w takim razie będę mogła zatankować swój samochód benzyną wyprodukowaną Pańską metodą?
Wyliczyliśmy, że po to, by zakręcić kołem historii, potrzeba nam trzech lat i 100 mln złotych. W pierwszym roku chcielibyśmy tylko kontynuować badania. Teraz pracujemy na bardzo czystych składnikach. Nie wiemy, jak na przebieg procesu mogą wpłynąć, nieuniknione przecież w warunkach przemysłowych, zanieczyszczenia. Pytanie też, co by się działo, gdyby (tak jak to jest "w naturze") CO₂ był zmieszany z powietrzem. Dane wskazują, że wydajność przekształcania w metanol spada, ale proces biegnie. Aż się prosi, żeby dokładnie przebadać takie funkcje. Rok badań jest konieczny, żeby prawidłowo zaprojektować prototyp instalacji.

Trzeba też pamiętać o poprawkach, koniecznych przy każdej zmianie skali badań. To problem uniwersalny przy powstawaniu technologii. Weźmy choćby pani sweterek. Najpierw jego włókno opracowano w laboratorium, potem przetestowano w skali półtechnicznej, a dopiero na koniec zaczęto wytwarzać masowo.
Zdajemy sobie sprawę, że po drodze możemy napotkać wiele kłopotów, ale skoro radziliśmy sobie z nimi do tej pory, to nie ma powodu, by nie dać sobie z nimi rady w przyszłości. Zresztą, gdybyśmy nie wierzyli w sukces, nasza metoda nigdy nie wyszłaby z laboratorium.

Trzeba też pamiętać o poprawkach, koniecznych przy każdej zmianie skali badań. To problem uniwersalny przy powstawaniu technologii. Weźmy choćby pani sweterek. Najpierw jego włókno opracowano w laboratorium, potem przetestowano w skali półtechnicznej, a dopiero na koniec zaczęto wytwarzać masowo.
Zdajemy sobie sprawę, że po drodze możemy napotkać wiele kłopotów, ale skoro radziliśmy sobie z nimi do tej pory, to nie ma powodu, by nie dać sobie z nimi rady w przyszłości. Zresztą, gdybyśmy nie wierzyli w sukces, nasza metoda nigdy nie wyszłaby z laboratorium.

Co zatem się stanie, jeśli ministerstwo nie zdecyduje się na zainwestowanie 100 mln złotych?
Nawet bez rządowego wsparcia nasze badania będą kontynuowane. Wierzę, że nikt już nie wyleje naszych rozwiązań do ścieku. Jeśli nie uda się stworzyć projektu strategicznego, będziemy próbowali wprowadzać naszą metodę w życie innymi sposobami, np. zawierając prywatne porozumienia z przedsiębiorcami. Uważam jednak, że byłoby to z dużą szkodą dla całej idei. Po pierwsze: będzie więcej kosztować, po drugie (co bardzo ważne) - będzie dłużej trwać. Nasz zespół nie jest w stanie obsłużyć więcej niż jednego, dwóch projektów jednocześnie. Doba ma tylko 24 godziny, a mnie już nawet pies w domu nie poznaje.

Przecież z takim projektem można chyba z powodzeniem sięgnąć po fundusze unijne?
O, tak! Z tym, że jest pewien problem: struktury Unii to najlepszy wywiad gospodarczy świata. Starając się o finansowanie, trzeba dokładnie opisać wykorzystywaną technologię. Oczywiście, każdy recenzent (sam też nim jestem) podpisuje klauzulę, że niczego dla siebie nie wykorzysta. Ale im więcej ludzi się w taki projekt angażuje, tym większe ryzyko przecieku... Dlatego wiele koncernów swoich kluczowych technologii nawet nie patentuje, tylko zamyka "know-how" w szafie pancernej. Weźmy taką Coca-Colę. Rozlewnie napoju można spotkać w każdym zakątku świata, ale syrop powstaje tylko w jednym miejscu - w Stanach. I po dziś dzień nikomu z zewnątrz nie ujawnia się receptury. W naszym przypadku też chodzi o ogromne pieniądze i technologię, która może zmienić energetyczną mapę świata.
Gdzie ma szansę powstać pierwsza fabryka "spalinowego paliwa"?
W zeszłym roku prowadziliśmy rozmowy z kilkoma przedsiębiorstwami. Chcieliśmy, żeby udostępniono nam kawałek tzw. boczników gazowych (system oddzielający część gazów od głównego ich strumienia) niezbędnych do postawienia instalacji półtechnicznej. Najbardziej otwarte okazały się Zakłady Azotowe w Kędzierzynie-Koźlu. Tam zapytano nas tylko: jak szybko można to podłączyć. Nie było żadnych pytań w stylu "Czy się uda?", "Czy warto?". Dlatego myślę, że Kędzierzyn to prawdopodobna lokalizacja.
Załóżmy, że znajdzie się źródło finansowania i projekt zacznie żyć własnym życiem. Co wtedy? Ma Pan pomysł na kolejne badania?
Oczywiście, że tak. Ale niczego nie zdradzę, bo wtedy inni naukowcy też się na to rzucą. A ja znowu chcę być pierwszy.