Doktor Krzysztof Kozioł ze swoim zespołem wypracowali nową metodę masowej produkcji grafenu.
Doktor Krzysztof Kozioł ze swoim zespołem wypracowali nową metodę masowej produkcji grafenu. Fot. Archiwum prywatne
Reklama.
Wiedza ze studiów
Doktor Krzysztof Kozioł zainteresował się nanomateriałami już na pierwszym wykładzie na studiach w Gliwicach. – Profesor opowiadał wtedy o nanoprzewodnikach, o wiele mocniejszych od jakichkolwiek stosowanych wtedy przewodników – mówi Kozioł. Było to w 1996 roku, w czasach, gdy o nanomateriały nie były jeszcze zbyt popularne w nauce. W pierwszej połowie lat 90. powstało może kilkadziesiąt prac naukowych na ich temat. Obecnie powstaje ich paręnaście tysięcy rocznie.
W trakcie studiów na Politechnice Śląskiej w Gliwicach Krzysztof Kozioł trafił do kilku zagranicznych uczelni, m.in. do londyńskiego King's College czy uniwersytetu w niemieckiej Kilonii. Prowadził tam badania nad nanomateriałami i nanostrukturami polimerowymi. – Gdy po obronie pracy magisterskiej i dostałem ofertę badań nad nanorurkami węglowymi w Cambridge nie musiałem się nawet zastanawiać – mówi.
Nauka i biznes
W Cambridge doktoryzował się z nanorurek polimerowych i wykładał o nanomateriałach. Obecnie jest między innymi dyrektorem działu nauczania nauk przyrodniczych (Natural Sciences) i badań materiałowych (Materials Science), ale oprócz imponującej kariery naukowej osiągnął również liczne sukcesy w komercjalizacji badań. Pierwszą firmę zakładał w Malezji.
– Po jednym z wykładów na temat chemii na Petronas University of Technology w Malezji podeszło do mnie dwóch panów. Okazało się, że mają problem w produkcji materiałów wspomagających wzrost warzyw i roślin. Nasza rozmowa była podstawą do stworzenia Advanced Green Nanotechnologies. Opracowaliśmy preparat na podstawie wyciągu z krewetek, który pomaga roślinom rosnąć i je chronić – mówi Kozioł. Francuska plantacja ziemniaków zaobserwowała dzięki ich preparatowi minimum 20 proc. wyższe zbiory.
Oprócz Advanced Green Nanotechnologies w CV doktora znaleźć można między innymi: Energy Fluids, Cambridge Solar Nanotechnology, Cambridge Advanced Metal, czy przede wszystkim Cambridge Nanosystems. – Zauważyłem, że w zakładaniu firm przez naukowców najważniejsza jest motywacja i chęć, by dana innowacja, wynalazek czy technologia były używane na co dzień. Oczywiście nie wszystkie badania jest równie łatwo skomercjalizować. Wielu naukowców pracuje nad teoriami i prowadzi badania tylko po to, by pokazać, że mogą to zrobić. Dobry naukowiec może mieć tysiące dobrych pomysłów, ale komercjalizacja choćby jednego z nich jest o wiele trudniejsza – mówi Kozioł.
Doktorowi pomogły na pewno wypracowane przez lata kontakty, ale nie bez znaczenia są również dotychczasowe sukcesy zakładanych przez niego firm. – Jeśli samemu nie ma się doświadczenia, do komercjalizacji warto zatrudnić specjalistów – mówi.
Węglowe pieniądze
Obecnie doktor Kozioł zajmuje się komercjalizacją grafenu. Ich innowacyjna metoda pozwala produkować materiał na masową skalę. – Opracowaliśmy proces łączenia atomów węgla z materiałów gazowych, na przykład z metanu, z płatkami grafenowymi. Nie potrzebujemy do tego rozpuszczalników, w tym wody, lub innych materiałów. Do rozbicia gazu na strukturę atomową węgla wykorzystujemy jedynie specjalną plazmę – informuje doktor.
logo
Grafenowy proszek sprzedawany przez Cambridge Nanosystems. Fot. Cambridge Nanosystems
Bardzo często, gdy do produkcji grafenu wykorzystuje się inne materiały, chociażby mydło, ich cząsteczki zostają w strukturze otrzymanej substancji. Utrudnia to wykorzystanie materiału. – Dzięki naszej metodzie nie musimy również polegać na graficie, a co za tym idzie na państwach, w których istnieją największe jego kopalnie – mówi Kozioł i dodaje, że często w celach naukowych kupuje grafen z innych źródeł. – Często trafiam wtedy właśnie na grafit albo węgiel aktywny – zaznacza.
Coś z (prawie) niczego
W założeniach proces wytwarzania grafenu przez Cambridge Nanosystems jest prosty i jednostopniowy. Po połączeniu atomów węgla z gazu z płatkami grafenowymi w specjalnych reaktorach otrzymują od razu materiał gotowy do sprzedaży w postaci proszku. – Obecnie jesteśmy w stanie wytworzyć kilogram grafenu na godzinę, ale przenosimy się właśnie z laboratorium do dużej fabryki w Cambridge. Nasz proces jest łatwo skalowany. Możemy ustawić więcej reaktorów i momentalnie zwiększyć produkcję – mówi doktor Kozioł.
Co ciekawe, produktem ubocznym wytwarzania w Cambridge grafenu z metanu jest wodór. – Zaczynamy zastanawiać się nad sposobami wykorzystania i jego. Może będziemy go łapać i sprzedawać w butlach? – zastanawia się Kozioł.
Megafabryka
Cambridge Nanosystems zastanawia się również na zbudowaniem fabryki w Malezji. – Dostaliśmy taką propozycję i jest ona kusząca. – Mam już doświadczenie w prowadzeniu tam biznesu. Są tam bardzo niskie opłaty za energię, gaz lub wodę, a w kraju podczas prac wydobywczych spala się bardzo dużo biogazu, czyli gazu gorszej jakości. Moglibyśmy wykorzystać go właśnie do tworzenia grafenu i produkować tysiące kilogramów materiału rocznie.
Okazuje się jednak, że sprzedaż grafenu nie jest taka łatwa, bo przemysł boi się nowego materiału. – Zaczęliśmy nawiązywać współpracę z firmami, by samodzielnie pomóc im w znalezieniu zastosowania dla grafenu. Obecnie wdrażamy materiał w jednej z największych firm samochodowych i kończymy badania w dużej firmie produkującej samoloty. Taki model współpracy przynosi bardzo dobre rezultaty – mówi doktor.