Milion dla superchemika

Z prof. dr hab. Stanisławem Penczkiem, przewodniczącym kapituły konkursu, autorem metody polimeryzacji, która prowadzi do powstawania polimerów biodegradowalnych, rozmawiało Centrum Prasowe PAP.

CP PAP: Jakie są Pana zainteresowania badawcze i największe osiągnięcia w dziedzinie chemii?

Prof. dr hab. Stanisław Penczek: Pracowałem przez 12 lat w Instytucie Przemysłowym. Z tamtego okresu pochodzą trzy wdrożenia (przemysłowe - CP PAP). Obecnie pracuję w Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych PAN w Łodzi. Zajmuję się głównie teorią polimeryzacji pewnej grupy związków chemicznych, a związki chemiczne w polimeryzacji nazywamy monomerami. Z tej właśnie grupy pochodzą polimery biodegradiowalne. Za te prace otrzymałem w zeszłym roku nagrodę Fundacji Nauki Polskiej.

Te opracowania pozwoliły, aby powstał impuls do rozwiązania procesów technologicznych. W opisie tej nagrody, która głównie dotyczy teorii polimeryzacji, również ten element technologiczny był uwzględniony. Centrum, w którym pracuję, prowadziło projekt badawczy Biopol, notabene za niebagatelną kwotę 43 mln złotych (prowadzony w latach 2009-2014 projekt dotyczył opracowania technologii otrzymywania biodegradowalnych poliestrów z wykorzystaniem surowców odnawialnych - przyp. CP PAP).

Ten projekt doprowadził do budowy dwóch instalacji doświadczalnych, jednej w Politechnice Warszawskiej i drugiej w Instytucie Biopolimerów w Łodzi. A dalszy ciąg opracowania, które powstało w ramach tego projektu, jest przewidziany do wdrożenia w polskim przemyśle. (zdjęcia)

CP PAP: Jakie są trudności w rozwoju polskiego przemysłu chemicznego?

Prof. S.P.: Trudności te są moim zdaniem dwojakie. Pierwsza trudność polega na tym, że nie są prowadzone w wystarczającym stopniu, a niejednokrotnie w ogóle nie są prowadzone badania zmierzające do wykorzystania nowych technologii w polskim przemyśle.

„Synthos”, a szczególnie odpowiedzialny za rozwój dyrektor Jarosław Rogoża, jest chlubnym wyjątkiem. „Synthos” wybudował imponujący oddział badawczo-rozwojowy, który służy do tego, aby doprowadzić do uruchomienia nowych technologii. Nie należy się obawiać, że na razie niektóre technologie są odtwórcze, to znaczy nawiązują do istniejących produktów, ponieważ odtwórczość technologiczna polega na tym, że tworzy się produkt, który co prawda już jest znany, ale droga do jego powstania niejednokrotnie jest nowa, objęta własnymi patentami. A ponadto, wprowadzona zmiana właściwości przypomina już tylko z nazwy znany produkt. Niewielka zmiana składu tworzy nową jakość.

Gdybym miał odpowiedzieć na pytanie, co jest głównym hamulcem w rozwoju przemysłowej chemii w Polsce, powiedziałbym, że brak badań przemysłowych i nikłe nakłady na badania poznawcze. W tej dziedzinie, w której pracuję, są takie produkty jak polietylen, polistyren, polichlorek winylu, poliamidy, poliestry, a Pan także jest ubrany głównie w polimery. Wełna, bawełna - to polimery naturalne, a większość stosowanych włókien syntetycznych to poliamidy i poliestry.

Wspominam o tych wielkich technologiach, dlatego że wszystkie wywodzą się z badań przemysłowych, prowadzonych w przemyśle. Nadzieja na to, że uniwersytety dostarczą nowych technologii jest nadzieją płonną i niepotrzebną. To powinno funkcjonować zupełnie inaczej, tak jak w Stanach Zjednoczonych. Byłem przez wiele lat konsultantem dużego koncernu amerykańskiego, a raz na dwa lata brałem udział w turze wykładowej w USA i stąd wiem jak funkcjonuje ten związek pomiędzy przemysłem i naukowcami.

CP PAP: Jak powinien według Pana wyglądać idealny model współpracy nauki i biznesu?

Prof. S.P.: Naukowiec w uniwersytecie czy też w akademiach nie jest od tego, żeby pracował nad nowymi technologiami. Jest moim zdaniem głównie po to, żeby dobrze kształcić studentów i „pomagać” kolegom, którzy prowadzą badania w przemyśle. Otóż w trakcie pracy nad technologią mogą powstawać pytania, na które lepiej może odpowiedzieć pracownik naukowy uniwersytetu czy placówki badawczej. Ale sam z siebie, jeżeli nie ma doświadczenia przemysłowego, z nielicznymi wyjątkami oczywiście, rzadko doprowadza do opracowania nowej technologii produkcji.

Regułą powinno być to, żeby rozwinięte badania skierować albo na poprawienie istniejących technologii albo na stworzenie nowych i prowadzić je w przemyśle.

Dlatego mówiłem o „Synthosie”, gdzie gościłem wielokrotnie i byłem pod wielkim wrażeniem tego, co tam zostało zrobione.

Natomiast są takie giganty polskiej chemii jak „Azoty” (Grupa Azoty Zakłady Chemiczne „Police” S.A. - przyp. CP PAP), które zamierzają wdrożyć jedną z technologii powstałych w ramach „Biopolu”.

Wolałbym, aby te badania były prowadzone bezpośrednio w „Azotach” w kontakcie z nami, niż żeby były prowadzone przez nas, bo my wielu rzeczy nie rozumiemy. Nie rozumiemy na przykład tego, że technologia może być bardzo dobra, ale mogą być ścieki nie do przyjęcia dla zakładu, który może utylizować jeden rodzaj ścieku, a innego nie może.

Tak więc o powodzeniu przyszłych technologii decyduje wiele różnych czynników, którymi pracownicy nauki się nie zajmują. Takie „Azoty” powinny mieć rozbudowane laboratorium badawcze.

W świecie, np. w Stanach Zjednoczonych pozycja w środowisku naukowym dyrektora ds. badań dużych zakładów przemysłowych jest wyższa od większości profesorów uniwersyteckich. Dlatego że jest to człowiek, który na ogół dysponuje olbrzymią wiedzą i wcale nie jest to wiedza mniejsza od wiedzy profesora uniwersytetu. Jest trochę inna, bo pozwala na podjęcie prac, które prowadzą do badań nad wdrożeniem konkretnej technologii. A bez tego nie będzie rzeczywistego postępu.

Więc czytamy, że z punktu widzenia innowacyjności polski przemysł, nie tylko chemiczny, jest gdzieś w ogonie Europy. O żadnym postępie nie może być mowy tak długo, dopóki ten czynnik nie zostanie spełniony.

CP PAP: Jak rysuje się w tym świetle organizacja i przyszłość polskiej chemii?

Prof. S.P.: W Polsce istnieją instytuty przemysłowe. Jest Instytut Chemii Przemysłowej, Instytut Ciężkiej Syntezy Organicznej, Instytut Przemysłu Organicznego oraz Instytut Przemysłu Nieorganicznego. Niejednokrotnie powiodło się w nich opracowanie wdrożonych później technologii. Ale one są obarczone tą samą wadą, może w mniejszym stopniu, którą są obarczeni pracownicy uczelni czy instytutów naukowych. Większość instytutów powstałych po wojnie miała za zadanie skupić kadrę, której nie da się wykształcić szybko, bezpośrednio w przemyśle. Podobna koncepcja była realizowana w dawnym Związku Radzieckim, który głównie bazował na rozwoju instytutów naukowych, które tworzono najczęściej w dużych miastach.

CP PAP: Jakie powinny być zatem kierunki rozwoju chemii w Polsce?

Prof. S.P.: Na całym świecie podstawowym kierunkiem rozwoju badań jest to, co jest opatrzone przedrostkiem bio-, i Polska nauka też powinna za tym podążać. A to dlatego, że źródła surowców kopalnych powoli się wyczerpują. Polska, która jest potentatem węglowym, mogłaby pewnie pomyśleć poważniej o zagospodarowaniu węgla w chemii. No i tak było do lat mniej więcej 60., kiedy przestawiono badania na ropę naftowej. Tak zresztą było na całym świecie. To był ten surowiec, który w dziedzinie polimerów doprowadził do powstania największych technologii, to znaczy polietylenu czy polipropylenu. A te poliolefiny, które są produkowane przez „Orlen”, stanowią istotny składnik wartości całego przemysłu chemicznego w Polsce.

Natomiast istnieją w Polsce zalążki przemysłów, które wykorzystują procesy biotechnologiczne i surowce biologiczne. Jednak realizacja niektórych tendencji w tym obszarze jest kłopotliwa, dlatego że jesteśmy słabo zdyscyplinowanym narodem. Ale w Japonii myśli się o tym, żeby odpady komunalne stały się podstawą nowych technologii. Tak żeby można je było masowo przerabiać na surowce chemiczne. Też mamy pojemniki różnych kolorów, do których trzeba wrzucać produkty odpadowe różnego pochodzenia, ale w Polsce to nie bardzo funkcjonuje jak na razie.

Kierunek „bio-” jest rozwijany w polskich uniwersytetach, a projekt Biopolu również na nim bazował i opracowane zostały podstawy technologii głównego polimeru biodegradowalnego - polilaktydu.

Polilaktyd, to polimer, który przypomina swoimi właściwościami polistyren. Jest on otrzymywany w procesie, których powinno się pojawiać w polskiej chemii coraz więcej, gdyż Polska jest również krajem o rozwiniętej kulturze agrarnej. Firma amerykańska, która wprowadziła polilaktyd jako pierwsza na rynek, była i nadal jest jednym z największych producentów przetworów kukurydzy.

Podczas produkcji kukurydzy powstają odpady, które można przerobić na węglowodany, a te węglowodany - w rezultacie procesów dawniej nazywanych fermentacją - prowadzą do związku chemicznego zwanego kwasem mlekowym. A kwas mlekowy z kolei daje podstawę do monomeru, który nazywa się laktyd. A z tego laktydu robi się polilaktyd. Produkcja polilaktydu w świecie jest jeszcze niewielka, nie sięgnęła miliona ton, a światowa produkcja polimerów przekroczyła już 200 mln ton.

Dla porównania - w szczytowym okresie naszego przemysłu węglowego produkowaliśmy 200 mln ton węgla.

Mówię o tej perspektywie „bio-„” również dlatego, że surowce z ropy naftowej są bardzo niepewnymi, dlatego że podlegają olbrzymim wahaniom ceny na rynkach światowych. Ropa naftowa była kiedyś po 20 dolarów za baryłkę, a potem - w rezultacie różnego rodzaju napięć międzynarodowych - skoczyła do niemal 150 dolarów, a obecnie wynosi ok. 50 dolarów za baryłkę i jest, niewątpliwie, elementem walki ekonomicznej w świecie.

Przyszłość jest niewątpliwie w surowcach odnawialnych, a Polska ma w tym zakresie bardzo duże możliwości. A w przyszłości - gdy pogodzimy się z wprowadzeniem modyfikacji genetycznej i doprowadzimy do tego, a mam taką nadzieję, że ziemniak będzie ważył średnio 2 kg, a z ziemniaków będziemy robili skrobię, którą w drodze fermentacji przerobimy na inne produkty pochodne - to naprawdę bardzo trudno powiedzieć, co się stanie z rynkiem tradycyjnych surowców.

Tak samo jak z bawełną, która jest polimerem naturalnym i poddana modyfikacji genetycznej ma teraz pęk bawełniany znacznie większy niż kiedy wprowadzono pierwsze uprawy.

Ktoś może pomyśleć, że takie wizje mogą się spełnić może za wiele lat, ale według mnie jest to perspektywa, o której kraj powinien myśleć już teraz.

CP PAP: Kto i za co mógłby takie badania realizować?

Prof. S.P.: Mówi się teraz o tym, żeby były już dawniej prowadzone badania w polskim przemyśle, ale przede wszystkim trzeba wiedzieć czym jest obecnie polski przemysł. Dlatego, że prowadzenie badań w przemyśle oznacza pozostawienie w dyspozycji tych zakładów przemysłowych pewnych dodatkowych środków, czyli zainwestowanie, bo one same mogą nie chcieć wygenerować tych środków. Jest to związane z tym, że część z nich jest notowana na giełdzie i obawiają się, że jak inwestorzy się dowiedzą, że się inwestuje w coś, co jest niepewne, to uciekną. Tak się już zdarzało np. w Stanach Zjednoczonych.

Natomiast państwo, które jest właścicielem, ma tę zaletę, że może sobie pozwolić na większy margines ryzyka.

Oczywiście powstaje problem zakładów chemicznych, które nie są polską własnością. One być może są zarządzane bardziej sprawnie, niż byłyby zarządzane, gdybyśmy my nimi zarządzali. Po prostu dlatego, że było więcej czasu na powstanie kultury zarządzania, a myśmy tego czasu mieli za mało. I to jest oczywiście problem - co z tym zrobić? Nie tylko w Polsce, bo i Hiszpania była takim klasycznym przykładem. W Polsce stało się to samo - kiedy zagraniczny kontrahent kupuje zakład w jakimś kraju, to przenosi badania do siebie. Czyni to z dwóch powodów: po pierwsze dlatego, że to są najtańsze miejsca pracy, a po drugie dlatego, że chce mieć bezpośredni wgląd w to, co się robi.

Jest więc pewna dychotomia w zakresie tego, czy warto jest mieć ten przemysł chemiczny w dużej mierze właśnie polski. A być może zależy to od rodzaju tego przemysłu. Ponieważ ten temat jest bardzo blisko wrażliwych problemów natury politycznej, to trzeba sobie zdawać sprawę, że decyzje które są i będą podejmowane nie są i nie będą być może poparte wyłącznie rachunkiem ekonomicznym.

Ale prowadzenie badań nie jest dotknięte taką skazą. Na przykład w Politechnice Łódzkiej jest cały Wydział Biotechnologii, istnieje w Łodzi przemysłowy Instytut Biopolimerów i Włókien Syntetycznych; i powinno być takich placówek więcej.

CP PAP: Konkursów i nagród dla wybitnych pracowników nauki też mogłoby być w Polsce chyba więcej.

Prof. S.P.: „Synthos” podjął nietypowe przedsięwzięcie i ustanowił nagrodę, której rozmiary nie mają precedensu. Jest to nagroda miliona złotych dla najwybitniejszego chemika, ale ta nagroda jest niezbyt ściśle nazwana, bowiem w naszym gronie najwybitniejszym chemikiem jest , moim zdaniem, chemik teoretyk, który niczego nie wdraża w przemyśle, ale buduje podstawy chemii. Nie może natomiast uczestniczyć w konkursie.

Natomiast w konkursie Synthos Chemical Award chodzi o najwybitniejsze osiągnięcie, które już doprowadziło albo doprowadzi do wdrożenia.

Pojawienie się takiego hasła milionowego ma bardzo duże znaczenie nie tylko ze względu na to, że ktoś zostanie uhonorowany jedną nagrodą, albo nagrodą podzieloną, a o tym będzie decydowała kapituła konkursu. Ma to znaczenie także dla młodszych pracowników nauki, którzy będą mieli poczucie, że „Synthos” także w przyszłości będzie dbał w podobny sposób o rozwój polskiej chemii.

Na chemika, który zrobi coś dostatecznie wybitnego, co uda się wdrożyć w polskim przemyśle czeka milion złotych!

Dla studentów, nawet jeżeli żaden z nich nagrody tym razem nie dostanie, jest to zachęta do tego, żeby poważnie pracować nad technologiami chemicznymi.

Konkurs to znakomity pomysł, który oczywiście służy również samemu „Synthosowi”, dlatego że mówi się o nim, jako o fundatorze. A dla pracowników nauki - milion robi wrażenie.

Nagroda Fundacji Nauki Polskiej jest wysoka, jest to 200 tys. złotych. I jest uważana za najpoważniejszą nagrodę naukową w Polsce. Więc pojawienie się czegoś nowego na rynku naukowo-technologicznym ma oczywiście znaczenie. „Synthos Chemical Award” otwiera również nową perspektywę współpracy przemysłu ze środowiskiem naukowym.

CP PAP: Synthos już współpracuje z nauką?

Prof. S.P.: „Synthos” ma bardzo dobrą współpracę z Uniwersytetem Adama Mickiewicza w Poznaniu i Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych w Łodzi. Współpraca z CBMM polega na tym, że „Synthos” opłaca prace w pewnej dziedzinie interesującej dla Synthosu. Prace te są prowadzone u nas, ale tematyka albo uzgodniona z „Synthosem”, albo wynika z jego inicjatywy. O ile wiem, prace z Uniwersytetem im. Adama Mickiewicza mają dobrą przemysłową perspektywę.

Takie rzeczy mogą się pojawiać, ale one oczywiście nie są pomyślane jako gotowa technologia, ale jako rozeznanie pewnego kierunku badawczego, który mógłby w przyszłości doprowadzić do technologii.

CP PAP: Jakie jest zainteresowanie konkursem?

Prof. S.P.: Uważam, że jest wystarczająca liczba zgłoszeń, ale nic więcej nie mogę teraz powiedzieć. Dodam, że do tego konkursu mogą zgłaszać się autorzy, którzy nie przekroczyli 50. roku życia. Na pierwszym zebraniu kapituły od razu powiedzieliśmy, że takie ograniczenie w dziedzinie chemii jest ograniczeniem nadmiernym. Gdyby ktoś dawał nagrodę matematykom, albo fizykom teoretykom, to można im dawać nawet do 40. roku życia. W chemii jest inaczej - są wybitne osiągnięcia po tym, jak się nagromadziła odpowiednia liczba informacji niezbędna do tego, aby zrobić coś nowego. Dlatego jako członek i przewodniczący kapituły będę forsował pogląd, żeby „Synthos” wydłużył w przyszłości granicę wieku.

CP PAP: To pierwszy w historii tego typu konkurs, który nie jest obwarowany zobowiązaniami wobec organizatora.

Prof. S.P.: Dosyć dużą swobodę daje to, że nie jest powiedziane, że ma to być coś, co jest w obrębie specyfiki produkcyjnej „Synthosu”. Przypuszczam, że gdyby było duże wdrożenie u jego konkurenta, to „Synthos” nie powstrzymałby się przed przyznaniem tej nagrody.