Przejdź do treści

W dużym stawie, byłabym małą rybką

Jest czo­ło­wym w świe­cie elek­tro­che­mi­kiem zaj­mu­ją­cym się kon­den­sa­to­rami – pierw­sza pod wzglę­dem cy­to­wal­no­ści i liczby pu­bli­ka­cji. Za gra­nicą my­ślą, że jest męż­czy­zną. Chcia­łaby, żeby w Pol­sce jeź­dziły au­to­busy ta­kie, jak w Szan­ghaju.

Roz­mowa z prof. Elż­bietą Frąc­ko­wiak, lau­re­atką na­grody Fun­da­cji na Rzecz Na­uki Pol­skiej.

Na­groda, którą Pani otrzy­mała, na­zy­wana jest nie­kiedy Pol­skim No­blem. To ogromny suk­ces, je­śli trzy­mać się tej ana­lo­gii, czy można po­wie­dzieć, że jest Oska­rem za ca­ło­kształt pracy czy ra­czej za­chętą do dal­szych prac?

Na­groda jest przy­zna­wana za osią­gnię­cia już do­ko­nane. Kan­dy­daci zo­stali wy­ty­po­wani przez osoby, które po­pro­siła o to Fun­da­cja na Rzecz Na­uki Pol­skiej. Po­tem trzeba było uzy­skać kilka po­zy­tyw­nych re­cen­zji za­gra­nicz­nych, do tego Rada Fun­da­cji mu­siała pod­jąć jed­no­myślną de­cy­zję. Na­groda do­ty­czy ca­ło­kształtu pracy, ale mu­szę pod­kre­ślić, że nie zro­bi­łam tego sama, tylko cały mój ze­spół, w tym oczy­wi­ście dok­to­ranci, któ­rzy ro­bili dok­to­raty pol­sko-fran­cu­skie – choćby Ka­ta­rzyna Szo­stak. Jej praca przy­czy­niła się do tego, że po­tra­fi­li­śmy wy­two­rzyć na­no­rurki wę­glowe do­brej ja­ko­ści. Me­toda ich otrzy­my­wa­nia była tak per­fek­cyj­nie do­pra­co­wana, że osta­tecz­nie mie­li­śmy ma­te­riał, który można było wy­ko­rzy­stać w za­sto­so­wa­niach elek­tro­che­micz­nych. Pierw­sze do­nie­sie­nia li­te­ra­tu­rowe były bar­dzo en­tu­zja­styczne; do­no­szono mia­no­wi­cie, że na­no­rurki są re­we­la­cyjne jako ma­te­riał kon­den­sa­to­rowy.

Na­grodę trudno po­rów­nać do praw­dzi­wego No­bla, oczy­wi­ście jest da­leko od tego. Ktoś po­wie­dział, można być dużą rybą w ma­łym sta­wie, a w du­żym sta­wie, ja­kim jest Eu­ropa, by­ła­bym małą rybką. Do świa­to­wych przy­kła­dów ja­kie znam, jest jesz­cze da­leko. Są w Eu­ro­pie na­ukowcy, któ­rzy moim zda­niem na­prawdę za­słu­gują na No­bla. Ma­rzy­łoby mi się, żeby kie­dyś osią­gnąć taki po­ziom.

Dzie­dzinę, którą się Pani zaj­muje, naj­pro­ściej można okre­ślić jako za­mianę ener­gii che­micz­nej w elek­tryczną. Gdzie znajdą za­sto­so­wa­nie re­zul­taty tych ba­dań?

Jest mnó­stwo za­sto­so­wań. Wszę­dzie tam, gdzie po­trzebny jest pik mocy do­star­czany w krót­kim cza­sie. Na przy­kład po­trze­bu­jemy jej do startu sa­mo­chodu, żeby oszczę­dzić aku­mu­la­tor, z dru­giej strony, kiedy ha­mu­jemy, mo­żemy ener­gię od­zy­ski­wać i kon­den­sa­tor ła­do­wać. Ostat­nio by­łam w Bruk­seli, bo do­sta­łam grant Ma­rii Skło­dow­skiej-Cu­rie w ra­mach In­du­stry-Aca­de­mia Part­ner­ships, je­cha­łam tak­sówką wy­po­sa­żoną w kon­den­sa­tor. Było wi­dać na ekra­nie, jak sa­mo­chód jest za­si­lany – sil­nik, ba­te­ria i kon­den­sa­tor. Strzałka po­ka­zy­wała, że pod­czas startu kon­den­sa­tor do­star­czał ener­gii, na­to­miast w trak­cie ha­mo­wa­nia był on ła­do­wany.

Kon­den­sa­tory mogą być wy­ko­rzy­sty­wane wszę­dzie tam, gdzie jest przy­spie­sza­nie i ha­mo­wa­nie, pod­no­sze­nie cze­goś i opusz­cza­nie. Na przy­kład do pod­no­sze­nia ła­dunku uży­wamy ener­gii z kon­den­sa­tora, opusz­cza­jąc ten ła­du­nek w dół – kon­den­sa­tor ła­du­jemy. W Szan­ghaju je­cha­łam au­to­bu­sem wy­po­sa­żo­nym w kon­den­sa­tor, który ła­duje się na przy­stan­kach. Trwa to dwa­dzie­ścia se­kund i au­to­bus taki je­dzie do ko­lej­nego przy­stanku dzięki zgro­ma­dzo­nej ener­gii.

Można użyć kon­den­sa­tora do od­na­wial­nych źró­deł ener­gii?

Kiedy mamy nad­miar ener­gii sło­necz­nej lub wietrz­nej, mo­żemy w ten układ włą­czyć kon­den­sa­tor. Zresztą naj­czę­ściej one nie wy­stę­pują same, tylko w zin­te­gro­wa­nych sys­te­mach, w któ­rych trzeba prze­two­rzyć ener­gię me­cha­niczną na elek­tryczną.

Czy ta­kie tech­no­lo­gie są dro­gie?

Koszt 1Wh z kon­den­sa­tora wy­nosi około 10 EUR. Żeby ta tech­no­lo­gia była bar­dziej doj­rzała, żeby ją wpro­wa­dzić w ży­cie, na­leży pra­co­wać nad ob­ni­że­niem kosz­tów. Jest już kilku pro­du­cen­tów sa­mo­cho­dów, któ­rzy wy­ko­rzy­stują je w swo­ich mo­de­lach. W nie­któ­rych wy­ko­rzy­sty­wane są kon­den­sa­tory Ma­xwella na ba­zie ace­to­ni­trylu. Ma­rzy­łoby mi się, żeby w Pol­sce wy­ko­rzy­sty­wać inne, bo ace­to­ni­tryl w trak­cie roz­kładu może ge­ne­ro­wać tok­syczny cy­ja­no­wo­dór. Ja­poń­czycy pro­du­kują kon­den­sa­tory sto­su­jąc jako skład­nik elek­tro­litu wę­glany i inne związki or­ga­niczne, ale wy­klu­czają ace­to­ni­tryl. Pa­trzą na to bar­dziej od strony eko­lo­gicz­nej.

Kon­den­sa­tory mogą za­po­cząt­ko­wać re­wo­lu­cję w dzie­dzi­nie ener­gii? Każdy z nas bę­dzie mógł ją pro­du­ko­wać?

Oczy­wi­ście, że można je wy­ko­rzy­sty­wać rów­nież w do­mach, ale póki co, jesz­cze się tak nie dzieje. Bę­dzie tak, do­póki mamy wę­giel czy ropę naf­tową i nie znaj­dziemy się na po­gra­ni­czu ich wy­ko­rzy­sta­nia. Jed­nak po­mimo wy­so­kiej ceny kon­den­sa­to­rów, prze­mysł mo­to­ry­za­cyjny, firmy, które mogą so­bie na to po­zwo­lić, pró­bują to za­sto­so­wać, żeby po­ka­zać in­nym jako przy­kład.

Czyli prze­mysł jest za­in­te­re­so­wany in­we­sto­wa­niem w pro­jekty, które w tym ob­sza­rze re­ali­zują uczel­nie?

U nas w Pol­sce jesz­cze nie bar­dzo, ale na Za­cho­dzie tak się dzieje.

To jak Pani się to udaje w Pol­sce i dla­czego Pani nie wy­je­dzie?

Jest ta­kie po­wie­dze­nie Lo­uis Pa­steura – choć na­uka nie ma oj­czy­zny, uczony ją po­siada. Bar­dzo mi się po­doba, bo to jest mój przy­kład – na­ukę mogę ro­bić wszę­dzie, ale oj­czy­znę mam jedną i tylko w Pol­sce czuję się naj­le­piej. Ten kraj mnie wy­kształ­cił i trzeba spła­cić dług – tak mó­wił mój tata. Poza tym za gra­nicą można być ge­nial­nym, ale za­wsze jest się out­si­de­rem. Choćby we Fran­cji, gdzie mam wy­kłady, je­śli się nie za­czyna mó­wić po fran­cu­sku, to czło­wieka ciut igno­rują. Trzeba wie­dzieć, co się dzieje w świe­cie, znać ak­tu­alne trendy, ale gdy­bym nie miała gran­tów z Mi­ni­ster­stwa by­łoby trud­niej. Na­leży się sta­rać o fun­du­sze, do­brze opra­co­wać pro­jekt, ni­gdy nie mia­łam pro­ble­mów z otrzy­ma­niem ich. Na­ukowcy na­rze­kają, że nie ma pie­nię­dzy w Pol­sce, że nic nie mogą zro­bić – to jest prze­sada. Oczy­wi­ście można nie otrzy­mać grantu, ale są re­cen­zenci, któ­rzy je opi­niują i – tak uwa­żam – do­bre granty za­wsze prze­cho­dzą. Z eu­ro­pej­skimi pro­jek­tami jest trud­niej, bo to za­leży także od utwo­rzo­nego kon­sor­cjum.

Ła­two zdo­być grant ze śro­do­wisk biz­ne­so­wych?

Mia­łam kilka ta­kich gran­tów, były to firmy nie­miec­kie albo fran­cu­skie – Car­bon In­du­stries (oni pro­du­kują ha­mulce do bo­li­dów For­muły 1), Fu­ture Car­bon czy SGL Car­bon. Te kon­trakty są ko­rzystne fi­nan­sowo, choć nie za­wsze ze względu na pu­bli­ka­cje, bo­wiem nie wolno było opu­bli­ko­wać wy­ni­ków ba­dań. Można dzięki ta­kiej współ­pracy zdo­być prak­tykę, zwłasz­cza że są tam bar­dzo ostre re­żimy. Co pół roku czy trzy mie­siące przy­jeż­dżał ktoś, żeby skon­tro­lo­wać, co zro­bi­li­śmy. Part­ner prze­my­słowy wy­daje pie­nią­dze i chce mieć wy­niki. Tak więc są to do­bre moż­li­wo­ści roz­woju i jed­no­cze­śnie wspar­cie fi­nan­sowe, bo można było ku­pić do­brą apa­ra­turę – ja za­wsze je­stem na nią za­chłanna, wszystko musi być naj­wyż­szej klasy. Za­wsze w pu­bli­ka­cjach pa­trzy się, na czym te wy­niki osią­gnięto.

Sie­dzi Pani biurko w biurko ze swoim mę­żem, prof. Fra­nçois Béguin. Czy ry­wa­li­zu­je­cie Pań­stwo ze sobą?

Cza­sami była mię­dzy nami ry­wa­li­za­cja. Na po­czątku była współ­praca, ale po ha­bi­li­ta­cji, kiedy utwo­rzy­łam wła­sny ze­spół i na przy­kład od­kry­li­śmy jodki jako do­sko­nałe źró­dło do­dat­ko­wej po­jem­no­ści kon­den­sa­tora, to na­wet nie wie­dział czym się zaj­mu­jemy. To był nasz pa­tent i na­sza pu­bli­ka­cja. 

Mąż jest spe­cja­li­stą od ma­te­ria­łów, ja je­stem lep­sza z elek­tro­che­mii, o któ­rej w ośrodku fran­cu­skim nie mieli po­ję­cia. Dzięki współ­pracy mo­gli nie tylko przed­sta­wić wła­ści­wo­ści na­no­ru­rek wę­glo­wych, ale po­mo­głam im wska­zać, w ja­kich ob­sza­rach można je za­sto­so­wać. Naj­pierw były to ogniwa li­towo-jo­nowe. Pierw­sza w świe­cie udo­wod­ni­łam, że to jest kiep­ski ma­te­riał, tu na­no­rurki się nie przy­dają, bo są me­zo­po­ro­wate, tzn. za­wie­rają zbyt dużo pu­stych prze­strzeni w swo­jej struk­tu­rze. Po­tem były kon­den­sa­tory i ogniwa pa­li­wowe. Ma­te­riał nie może być do­bry do wszyst­kiego, bo to zna­czy, że jest do ni­czego. Nie­które za­sto­so­wa­nia wy­ma­gają dy­fu­zji, czyli tam mu­szą być me­zo­pory (więk­sze pory), żeby jony mo­gły swo­bod­nie dy­fun­do­wać. Tam, gdzie jony będą się wy­łącz­nie aku­mu­lo­wać w po­dwój­nej war­stwie elek­trycz­nej, dy­fu­zja nie od­grywa znacz­nej roli.

W jed­nym z wy­wia­dów z Pa­nią prze­czy­ta­łem py­ta­nie o to, jak to się stało, że zo­stała Pani che­mi­kiem, skoro che­mia nie ko­ja­rzy się z ko­bie­tami. Uwa­żam, że to bar­dzo mocno ko­ja­rzy się z ko­bietą.

Che­mia tak, ale kiedy jeż­dżę za gra­nicę, wiele osób dziwi się, że je­stem ko­bietą. Kiedy wi­dzą E. Frąc­ko­wiak, są prze­ko­nani, że to musi być męż­czy­zna. Po­dob­nie jest u nas z na­zwi­skami chiń­skimi czy ja­poń­skimi, też nie mamy po­ję­cia, czy to jest ko­bieta, czy męż­czy­zna. W Eu­ro­pie, kiedy są kon­fe­ren­cje – tu wi­dać to na zdję­ciu z na­szej kon­fe­ren­cji ISE­ECap w Po­zna­niu – oczy­wi­ście są ko­biety i męż­czyźni. Je­śli chcia­łoby się jed­nak po­li­czyć, to ko­biet bę­dzie mniej. U nas na stu­diach, na che­mii do­mi­nują ko­biety. W ba­da­niach ana­li­tycz­nych są lep­sze, bo mimo wszystko są bar­dziej do­kładne. Z dru­giej strony, nie wiem, czy na przy­kład w dzie­dzi­nie pro­jek­to­wa­nia nie prze­wa­ża­liby jed­nak męż­czyźni.


Prof. dr hab. Elż­bieta Frąc­ko­wiak (ur. w 1950 r. w Ki­sze­wach) na­leży do świa­to­wej czo­łówki elek­tro­che­mi­ków zaj­mu­ją­cych się na­no­ma­te­ria­łami wy­ko­rzy­sty­wa­nymi do ma­ga­zy­no­wa­nia i kon­wer­sji ener­gii w su­per­kon­den­sa­to­rach, ogni­wach li­towo-jo­no­wych i ogni­wach pa­li­wo­wych. Pra­cuje w Za­kła­dzie Elek­tro­che­mii Sto­so­wa­nej Po­li­tech­niki Po­znań­skiej, gdzie pro­wa­dzi ba­da­nia w dzie­dzi­nie elek­tro­che­micz­nych źró­deł ener­gii. Ab­sol­wentka Wy­działu Ma­te­ma­tyki, Fi­zyki i Che­mii Uni­wer­sy­tetu im. Adama Mic­kie­wi­cza w Po­zna­niu. Od 2008 r. jest człon­kiem In­ter­na­tio­nal Ad­vi­sory Bo­ard of Energy & Envi­ron­men­tal Science, a od 2009 r. – prze­wod­ni­czącą sek­cji Elec­tro­che­mi­cal Energy Co­nver­sion and Sto­rage Mię­dzy­na­ro­do­wego To­wa­rzy­stwa Elek­tro­che­micz­nego i re­dak­to­rem na­czel­nym The Open Elec­tro­che­mi­stry Jo­ur­nal. Czło­nek ko­mi­te­tów do­rad­czych cza­so­pism Energy & Envi­ron­men­tal Science i Elec­tro­chi­mica Acta. Współ­pra­cuje na­ukowo z Cen­tral­nym La­bo­ra­to­rium Aku­mu­la­to­rów i Ogniw w Po­zna­niu oraz Od­dzia­łem In­sty­tutu Me­tali Nie­że­la­znych w Gli­wi­cach. Była też sty­pen­dystką DAAD na Uni­wer­sy­te­cie w Du­is­burgu (2001). W la­tach 1999–2005 ko­or­dy­no­wała pro­gram ba­daw­czy NATO „Na­uka dla Po­koju” w dzie­dzi­nie ma­te­ria­łów wę­glo­wych sto­so­wa­nych do elek­tro­che­micz­nego ma­ga­zy­no­wa­nia ener­gii. Au­torka 13 pa­ten­tów i zgło­szeń pa­ten­to­wych oraz 150 ar­ty­ku­łów na­uko­wych i roz­dzia­łów w książ­kach, które cie­szą się świa­to­wym uzna­niem – po­nad 4840 cy­to­wań i wy­soki in­deks Hir­scha (34).

Powiązane materiały: