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).
