Samochód na wodór, najpowszechniejszy pierwiastek we
wszechświecie, zosta- wiający za sobą spaliny w formie pary wodnej – to
pobudza wyobraźnię. Przybliżył Pan bardzo tę wizję zwykłemu kierowcy,
demonstrując instalację skonstruowaną w kierowanym przez Pana zespole
naukowym, pozwalającą napędzać wodorem zwykły seryjny silnik benzynowy.
Jak działa to urządzenie i kogo będzie na nie stać?
– Instalacja składa się z komputerowego sterownika, grupy
wtryskiwaczy oraz zbiorników wodoru zamontowanych w bagażniku. Co do
zasady, działa analogicznie do standardowej instalacji sprężonego gazu
ziemnego zastosowanego jako paliwo samochodowe. System ten można
zastosować w wielu silnikach benzynowych o zapłonie iskrowym. Samochód
ten nie traci zdolności jazdy na zwykłym paliwie. Może jeździć na
oryginalnej benzynie i może też być zasilany wodorem. Przy masowej
produkcji koszt takiej instalacji w samochodzie byłby porównywalny z
kosztem instalacji gazowej.
Od czego zależy masowe zastosowanie tego rozwiązania?
– Aby o tym zastosowaniu sensownie myśleć, trzeba by było sprowadzić
cenę wodoru do poziomu niższego niż cena ropy naftowej. Otwierają się tu
duże możliwości dla nowych technologii. W przyszłości wodór może być
produkowany z udziałem np. ogniw fotowoltaicznych albo energetyki
wiatrowej, o ile ich wydajność stanieje do poziomu dzisiejszego spalania
węgla. Przy zastosowaniu nowoczesnych technologii możliwe będzie
wyprodukowanie 1 kWh prądu elektrycznego ze źródeł solarnych za ok. 30
groszy, a wtedy wodór z takiego źródła mógłby kosztować około 4 zł za
równoważnik 1 litra benzyny. Aby zilustrować to zagadnienie, powiem, że
już dzisiaj, gdybyśmy chcieli produkować wodór z zastosowaniem energii
elektrycznej po tańszej taryfie nocnej czy weekendowej proponowanej
przez lubelską elektrownię, wodorowy odpowiednik litra benzyny, paliwa
kosztowałby ok. 2,50 złotego. Oczywiście bez akcyzy i VAT.
Wiosną tego roku Pańscy studenci otrzymali nagrodę główną i
dwa wyróżnienia w konkursie „Student-Wynalazca”. Na Międzynarodowej
Wystawie Wynalazków w Genewie jednego z nich wyróżniono srebrnym
medalem, rok wcześniej zdobyliście tam brązowy. Jakie priorytety przyjął
Pan w swojej pracy?
– Zwracamy uwagę przede wszystkim na trzy aspekty naszych projektów:
chodzi o poprawienie ekonomii użytkowania pojazdów i statków lotniczych,
tzn. żeby ich eksploatacja była po prostu tańsza dla użytkownika; żeby
była bardziej ekologiczna i żeby wdrożenie technologii generowało rozwój
gospodarczy kraju i regionu. Prawie każdy z naszych wynalazków posiada
te walory.
Domeną Pana zespołu jest praca nad tańszym i efektywniejszym
wykorzystaniem paliwa. Co poczytujecie sobie za największy sukces na tym
polu?
– Przede wszystkim zainteresowaliśmy się gazem LPG jako paliwem
tańszym od benzyny. Jeśli chodzi o propan-butan, to przed laty
zaprojektowaliśmy instalację, która nadążała za najnowszymi wówczas
rozwiązaniami światowymi. To był nasz jak dotąd największy sukces
finansowy. Produkowała ją jedna z lubelskich firm. Sprzedała ponad 50
tys. tych urządzeń, z czego 85 proc. za granicę. Przychód z tej
sprzedaży przekroczył 23 mln zł w ciągu 5 lat.
Ale to nie jedyny Państwa wynalazek wykorzystywany w gospodarce.
– Innym wynalazkiem z tej grupy było wprowadzenie nowej instalacji
wtrysku benzyny samochodowej do silnika samolotowego dużej mocy. Żeby
ten silnik spalał mniej paliwa, zastąpiliśmy „paliwożerny” gaźnik
elektronicznym układem wtryskowym sterowanym komputerowo, co zmniejszyło
zużycie paliwa o 18 procent. Kolejne zyski eksploatacyjne dawało
zastąpienie drogiego paliwa lotniczego zwykłą benzyną, która jako wolna
od ołowiu jest znacznie bardziej ekologiczna niż paliwo lotnicze. W
instalacji tej możliwe jest też zastosowanie paliwa alkoholowego, czym
zainteresowany jest np. rynek w Brazylii. W czerwcu br. polska firma
lotnicza uzyskała od Europejskiej Agencji Bezpieczeństwa Lotniczego
certyfikat stwierdzający, że nasz wynalazek nadaje się do zastosowania w
samolotach. Trzecim rozwiązaniem z tej grupy było zasilanie wodorowe, o
które pytał pan wcześniej.
Narodowe Centrum Badań i Rozwoju przyznało Wam grant w
wysokości 3 mln zł na dofinansowanie projektu opracowania zastosowania
sprężonego gazu ziemnego (CNG) w silnikach diesla.
– Tak, to duże i ważne przedsięwzięcie. Gaz ziemny jest tańszy niż
propan-butan, tak samo bezpieczny i bardziej ekologiczny. Ale problemem
jest to, że potrzebuje specjalnych butli i stacji tankowania.
Największych kłopotów przysparza instalacja CNG w dieslach. Ale
znaleźliśmy na to sposób. Dozujemy paliwo gazowe bezpośrednio do komory
spalania, a miejscem podawania tego paliwa w nowym systemie są
istniejące w głowicy silnika otwory, w których osadzane są świece
żarowe. Zakończenie całego projektu jest przewidziane na koniec
przyszłego roku.
Zrobienie wtrysku gazu ziemnego do samochodów – i to zarówno tych z
silnikami benzynowymi, jak i dieslami – powoduje, że te technologie
staną się szczególnie poszukiwane w Polsce, która ma przecież potężne
zasoby gazu łupkowego i może stać się w przyszłości samowystarczalna,
jeśli chodzi o paliwo do transportu drogowego. Taką strategię
wprowadzają dziś np. Stany Zjednoczone i Niemcy. Właśnie u naszego
zachodniego sąsiada budowany jest system 4 tysięcy stacji tankowania
gazem ziemnym rozsianych wokół autostrad. Również Amerykanie zaczynają
przestawiać swój transport na gaz pochodzący z łupków.
Czy po te rozwiązania sięgają też Polacy?
– To jeszcze melodia przyszłości, dzisiaj z tymi aktualnie budowanymi mamy około dwudziestu takich stacji.
W Waszych poszukiwaniach innowacyjnych rozwiązań sięgacie także po energię słoneczną.
– Tak, chodzi tu o zastosowanie paneli fotowoltaicznych instalowanych
na dachach autobusów w celu poprawienia ich ekonomiczności. Autobusy
zużywają bardzo dużo energii elektrycznej na klimatyzację, oświetlenie,
oznakowanie, automaty biletowe, na Wi-Fi czy system nawigacji. Prąd
wyprodukowany z paliwa spalanego w silniku napędzającym agregaty
prądotwórcze, czyli alternatory – tak jak to się powszechnie odbywa –
jest pięciokrotnie droższy niż ten płynący z normalnego gniazdka.
Wyliczyliśmy, że prądotwórcze panele solarne na dachach autobusów
mogą szybko się zamortyzować, a potem przynosić duże oszczędności w
dalszej eksploatacji. Dziennie miejski autobus przejeżdża ok. 200 km i
zużywa ok. 200 kWh energii elektrycznej, spala ok. 77 litrów paliwa.
Jedną ósmą tej energii, czyli 25 kWh, zużywają znajdujące się na
pokładzie urządzenia. Aby je zasilić, autobus musi spalić dziennie nawet
18 litrów oleju napędowego. Wygraliśmy taki projekt razem z lubelskim
MPK. Nasz projekt znalazł się na liście 5 najlepszych (wśród 101
wniosków) w dziedzinie „mechanika i transport” złożonych na konkurs
ogłoszony przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.
Czy jest szansa wypłynięcia z tymi pa- nelami na szerokie wody?
– Tak, zainteresował się już nimi jeden z dużych polskich
przewoźników. Otrzymaliśmy też zapytanie ze strony kraju
południowoeuropejskiego, czy można to rozwiązanie tam zastosować.
Wiadomo, że tam, gdzie jest więcej słońca, będzie ono bardziej
efektywne, a więc są szanse na kontrakt. Po zakończeniu za dwa lata
projektu montażu paneli fotowoltaicznych na autobusach ma powstać
spółka, która będzie takie instalacje dachowe produkowała.
Na czym polega innowacyjność tego projektu? Wiadomo przecież, że panele słoneczne produkują prąd.
– To jest rzeczywiście wiadome już od dawna, ale szczegóły patentowe
dotyczą konkretnych rozwiązań: jak umożliwić współpracę panelu z
alternatorem i odbiornikami energii, w jaki sposób oprogramować układ
przetwarzający energię, nawet jak taki panel przymocować do dachu
autobusu, by był odporny na deszcz, śnieg, wiatr, kurz, gałęzie itp. To
wszystko wymaga innowacyjnego podejścia.
Są jeszcze inne wynalazki, którymi Pana zespół może się pochwalić?
– Z nowych technologii zajmujemy się jeszcze turbinami wiatrowymi
wykorzystującymi wiatr o małej prędkości, które mogą znaleźć
zastosowanie np. w wiejskich gospodarstwach domowych. Zajmuje się tym
mój doktorant Zbigniew Czyż, zbierając za te prace kolejne nagrody. 25
października organizujemy we współpracy z lubelskim Parkiem
Naukowo-Technologicznym spotkanie z przedsiębiorcami z branży
energetycznej i metalowej. Spróbujemy zainteresować ich wdrożeniem
naszych turbin – a mamy trzy propozycje – do masowej produkcji.
Pracujemy też m.in. nad zastosowaniem odzysku energii elektrycznej
wytwarzanej przez jadący samochód do produkcji wodoru wspomagającego
proces spalania, dzięki czemu radykalnie zmniejsza się toksyczność
spalin. Te rozwiązania powstałe w naszym młodym zespole wielokrotnie
wygrywały konkursy dla młodych naukowców.
A jak wygląda pozycja Polski w Europie pod względem innowacyjności?
– Niestety nie najlepiej. O tym mówi tzw. wskaźnik innowacyjności
liczony co roku dla każdego z krajów europejskich. Bierze się pod uwagę
m.in. liczbę doktorantów, artykułów naukowych, patentów, stopień
współpracy pomiędzy przemysłem a nauką. Polska jest w tym rankingu
czwarta od końca, przed Bułgarią, Rumunią i Łotwą. A więc mamy zadanie –
wręcz imperatyw zwiększenia tego wskaźnika innowacyjności. Warto
wiedzieć, że kraje UE sprzedają średnio w 48 proc. produkty wysoko
przetworzone. W Polsce ten wskaźnik jest ok. 4 razy gorszy, a na
Lubelszczyźnie wygląda to jeszcze 3 razy gorzej niż średnia krajowa.
Konieczne jest zwiększenie produkcji urządzeń, a nie poprzestawanie na
sprzedaży produktów nieprzetworzonych typu buraki, drewno, kopaliny. To
jednak wymaga dużego wysiłku i zaangażowania również ze strony uczelni.
Chodzi o tworzenie innowacyjnych projektów, nowych spółek i kadr. Takie
jest moje przekonanie i działam w tym kierunku. Kształcę młodzież,
poszerzam kadrę doktorantów, aby byli ludzie nadający się do
przedsięwzięć związanych z innowacyjnymi technologiami.
Jak powstawał Pana zespół?
– Zespół tworzony jest już piętnasty rok. Zaczynaliśmy od kilku osób,
a dzisiaj mamy ponad 25 naukowców. Tylko 5 z nas ma etat na
Politechnice Lubelskiej. Reszta utrzymuje się z wdrożeń i projektów,
które zwyciężają w różnych konkursach. A ponieważ wiele z nich
wygrywamy, to taka duża grupa już od 8 lat się utrzymuje. I co roku się
zwiększa.
Dziękuję za rozmowę.
www.naszdziennik.pl