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: