Blog

Podsumowanie roku 2021

2021-12-16 Dawid Zieliński

Grudzień to miesiąc ciekawy. Przełomowy. Wykorzystujemy ostatnie dni urlopów i planujemy już, jak spożytkujemy nową pulę wolnych dni w kolejnym roku. Jest to także niezmiennie moment podsumowań i planów na przyszłość.

W wielu firmach dzieje się to bardzo intensywnie, są momenty hucznego świętowania sukcesów, ale także analiza porażek i wyciąganie wniosków z niepowodzeń. W PPNT ostatni rok to ogromny nacisk na działalność badawczą. Dużo się wydarzyło, dużo się zmieniło i ustandaryzowało i wreszcie, dużo będzie się działo w kolejnych latach. Nadszedł czas na zebranie w jednym miejscu tego czym się zajmowaliśmy, gdzie się pojawialiśmy i jakie badania prowadziliśmy, a co najważniejsze, jaki jest dzisiaj tego efekt.

Ale zanim… to co było słychać w 2021 roku w świecie badawczym? Co odkryto lub z czym wiąże się teraz największe nadzieje?

Od 2019 roku Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej (IUPAC) realizuje projekt zatytułowany Top Ten Emerging Technologies in Chemistry, którego celem jest wyłonienie najbardziej istotnych, z punktu widzenia dobrobytu społeczeństwa i zrównoważonego rozwoju naszej planety, technologii i badań w obszarze chemii. Co roku w zestawieniu finalistów pojawiają się zarówno badacze pracujący nad nowymi odkryciami naukowymi, jak również Ci, którzy w minionym roku skomercjalizowali nową technologią, a także naukowcy, których badania mają największe szanse poszerzyć możliwości dzisiejszej chemii i nie tylko.

Co najciekawszego znalazło się w zestawieniu Top 10?

1. Sztuczna materia humusowa z biomasy.

Materia organiczna rozkładając się dostarcza do gleby cennych składników odżywczych, ale proces ten nie jest do końca przyjazny, ponieważ wiąże się z wytworzeniem dużych ilości dwutlenku węgla oraz metanu. Międzynarodowy zespół badaczy z Chin i Niemiec zaprezentował rozwiązanie, w którym poprzez wprowadzenie do gleby opracowanej przez nich mieszanki związków chemicznych, jakość gleby ulega poprawie, wzrasta ilość plonu i ogranicza się stosowanie nawozów. Jednym z ich modelowych rozwiązań jest kolokwialnie mówiąc, zmieszanie materii organicznej z popiołem i „gotowanie” jej w wodzie – humifikacja hydrotermalna. [link do publikacji]

2. Inspirowane naturą systemy superzwilżalności.

Materiały superzwilżalne to nietypowe połączenie dwóch skrajnych właściwości – hydrofilowości i hydrofobowości. Prościej mówiąc, pierwsza z nich lubi wodę i chętnie wchodzi z nią w „relację”, natomiast druga ma zupełnie przeciwne zdanie i z wodą „nie chce mieć nic wspólnego”. W celu stworzenia tych materiałów zainspirowano się naturą, a dokładniej kwiatem lotosu, który nijak nie daje się zmoczyć wodą oraz pajęczym jedwabiem, który wodę bardzo lubi i chętnie wchodzi z nią w kontakt.

Wytworzone nanostrukturalne, superzwilżalne powierzchnie na metalach, polimerach i tekstyliach mogą znaleźć zastosowanie przy usuwaniu zanieczyszczeń, w samoczyszczących tekstyliach jak również w separacji oleju czy chłodzeniu. [link]

3. Sonochemiczna i sonoelektrochemiczna metoda powlekania różnych materiałów.

Badacze z Norwegii opracowali dość unikatową metodę powlekania z wykorzystaniem fal dźwiękowych. Wyzwolenie fali dźwiękowej inicjuje proces chemiczny w wyniku, którego powstaje innowacyjny materiał. Taka powłoka może mieć właściwości przeciwdrobnoustrojowe lub też zmieniać swoją barwę po wykryciu bakterii chorobotwórczych. Nie jest trudno wyobrazić sobie zastosowanie takiej technologii chociażby w wydłużeniu czasu przechowywania żywności (zmiana koloru informowałaby o zajściu procesu psucia się żywności i pokazywała rzeczywistą jej jakość w miejsce dzisiaj stosowanych matematycznie wyznaczonych dat przydatności do spożycia). W chwili obecne trwają prace związane ze skalowaniem technologii i wdrożeniem modelu ciągłej produkcji materiałów powlekanych. [link]

4. Zrównoważona produkcja amoniaku.

Produkcja amoniaku to dzisiaj jeden z najważniejszych przemysłowo procesów chemicznych. Najpopularniejszy jest proces Habera-Boscha, wykorzystujący do syntezy amoniaku azot i wodór. Za odkrycie tego procesu, w 1918 roku, przyznano Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii. Po ponad 100 latach stosowania tej technologii nadszedł czas na zmiany. Klasyczna metoda jest wysoce energochłonna i produkuje znaczne ilości dwutlenku węgla. Jednym z nowych podejść do wytwarzania amoniaku jest bezpośrednia synteza elektrochemiczna w ogniwach elektrolitycznych z wodą, stopioną solą lub w stanie stałym. Bada się również możliwość wykorzystania enzymów, które redukowałyby azot w bakteriach i sinicach.

W tym zestawieniu, tematy badawcze nie zostały wybrane przypadkowo. Każdy z przytoczonych obszarów badań jest w mniejszym lub większym stopniu bliski badawczej działalności PPNT. W naszych laboratoriach również zajmujemy się opracowywaniem technologii związanych ze zrównoważonym rolnictwem, środkami ochrony roślin, nawozami. Ważnym tematem prowadzonych badań jest przetwarzanie biomasy – w ostatnim roku głównie ligniny. Wciąż nieustannie pracujemy nad hydrofobizacją tkanin przesuwając się małymi krokami w kierunku coraz to lepszych wyników i gotowości technologicznej. To temat, który w kilku aspektach pokrewny jest do technologii superzwilżalności, ale nasze podejście jest nieco inne. Z innej jednak strony, prowadziliśmy i prowadzić będziemy w następnym roku, bardziej lub mniej zaawansowane badania nad technologiami nowych innowacyjnych materiałów. Nasze obecne nurty badawcze to materiały kompozytowe, hybrydowe i konstrukcyjne. Nowe metody produkcji podstawowych związków również nie są obce zespołom badawczym PPNT. Naszą specjalnością są procesy katalityczne, w których skupiamy się nad opracowywaniem nowych, wydajnych i selektywnych katalizatorów różnego typu. Wszystkie wspomniane powyżej tematy realizowaliśmy w mijającym roku i realizować będziemy w kolejnych.

Działalność komercyjna

• Hub B+R

Z pewnością największym osiągnięciem w zakresie naszej badawczej działalności komercyjnej w mijającym roku było stworzenie i uruchomienie Hubu B+R PPNT.
To rozwiązanie pozwala nam efektywniej współpracować z przemysłem oraz w sposób szybki i skuteczny rozwiązywać problemy badawcze, opracowywać nowe rozwiązanie czy też ulepszać te już istniejące.

• Technologie komercyjne

Rok 2021 to bardzo aktywne działania w zakresie opracowywania nowych technologii. Niewątpliwie pomocnym okazały się wdrożone przez nas nowe narzędzia współpracy i skrócenie formalności do minimum. W ostatnich 12 miesiącach pracowaliśmy nad 8 nowymi technologiami, a każda z nich to odpowiedź na wyzwania rzucone nam przez firmy. Obszary badawcze to obecnie przetwórstwo tworzyw sztucznych – głównie w zakresie recyklingu, ale także badania substancji barwiących i biomasa. W tej ostatniej pracowaliśmy nad technologią efektywnego odzysku ligniny, która dalej trafi do ponownego obiegu w zupełnie nowej postaci. Wciąż rozwijaliśmy się w zakresie wsparcia przemysłu kosmetycznego w kwestiach badawczych, ale i doradczych. Kosmetyki to jeden z głównych nurtów naszego obecnego rozwoju badawczego. Nie zatrzymujemy się także w badaniach agrochemicznych. Planowaliśmy nowe działania w tym zakresie i rozpoczęliśmy prace koncepcyjne nad nowymi aplikacjami już wcześniej opracowanych przez nas substancji.

• Usługi badawcze

Mijający rok to ponowny wzrost zainteresowania usługami analitycznymi w PPNT. Powoli wracamy do poziomu analiz z czasów przed pandemia i pracujemy nad modyfikacją naszej oferty w tym zakresie. Chcemy skupić się na zwartej i kompletnej ofercie analitycznej, która nadal realizowana będzie przez nas na bardzo wysokim poziomie profesjonalizmu i z zachowaniem procedur zapewnienia jakości. W PPNT w 2021 wykonaliśmy ponad tysiąc usług badawczych, z czego największe zainteresowanie to wciąż analizy chromatograficzne i mikroskopowe.

• Nowe współprace

Odrodzenie w branży chemicznej widać także w liczbie nawiązanych przez nas nowych współprac i kontaktów. Ostatnie miesiące to nawiązanie blisko 20 nowych współprac w kilku zróżnicowanych obszarach badawczych. Nasi klienci otrzymali od nas interesujące propozycje kolaboracji i z optymizmem patrzymy na rok 2022, w którym wiele prac badawczych zostanie rozpoczętych. Tak duże zainteresowanie naszą ofertą badawczą pokazuje potencjał naszych naukowców, ale także zaufanie jakim darzy nas przemysł, zarówno ten mały, rodzinny, jak i duże przedsiębiorstwa. Co więcej, rok 2021 to moment historyczny w działalności badawczej PPNT. Pierwszy raz w ponad 25-letniej historii PPNT byliśmy odpowiednio przygotowani i skonsolidowani, aby zaprezentować naszą ofertę badawczą szerszej grupie odbiorców. Grono najlepszych badaczy, wspierane przez nasz niesamowity dział komunikacji (kolokwialnie powiem, ale kawał dobrej roboty, dzięki!), stworzyliśmy stoisko wystawcze na targach Warsaw Industry Week! Już widzimy pierwsze pozytywne efekty tego przedsięwzięcia, zarówno w aspekcie zwiększonego zainteresowania ofertą Hubu B+R PPNT jak również zacieśnienia współpracy wewnątrz działów badawczych i wspólnymi pomysłami nowych działań.

Nauka

Przyszły rok to bardzo ważny rok dla działalności naukowej PPNT. Czeka nas i wszystkie inne jednostki naukowe, ewaluacja. Jest to proces oceny osiągnięć naukowych danej instytucji w perspektywie ostatnich czterech lat, który kończy się nadaniem oceny lub tzw. kategoryzacji. Kategorie jednostek naukowych to litery A+, A, B, B+ i C, gdzie A+ to jednostka wyróżniająca się swoim poziomem badawczym w danej dziedzinie i jest wyłaniana spośród jednostek, którym przyznano kategorię A na drodze ewaluacji, natomiast C stanowi ocenę najniższą. W ostatniej ewaluacji PPNT otrzymało kategorię A co świadczy o bardzo wysokim poziomie prowadzonych przez nas badań naukowych. Chcielibyśmy utrzymać tą kategorię również w zbliżającej się kolejnej ewaluacji i na ten cel pracowaliśmy przez ostatnie lata. Biorąc pod uwagę rok 2021 to jako Dział Badań Naukowych opublikowaliśmy ponad 20 artykułów w czasopismach o zasięgu międzynarodowym, których łączny wskaźnik cytowania (IF) wynosi ponad 89 co daje średni IF około 4.5/artykuł. To wynik bardzo satysfakcjonujący biorąc pod uwagę liczbę osób w PPNT zaangażowanych w badania typowo naukowe.

Nauka w Polsce jest dzisiaj oceniana bardzo matematycznie, stąd oprócz wskaźnika cytowania, Ministerstwo Edukacji i Nauki wprowadziło dodatkowe kryterium liczbowe jakim są punkty ministerialne. Jest to parametr typowo krajowy i w środowisku naukowym niezwykle kontrowersyjny, głównie z powodu faworyzowania niektórych wydawnictw i przyznawaniu im znacząco zawyżonej punktacji (głównie wydawnictw polskich i czasopism uczelnianych, których znaczenie na arenie międzynarodowej i zasięg międzynarodowy jest bliski zeru). Biorąc jednak pod uwagę ten parametr, nasze artykuły z ostatniego roku to łącznie 2065 punktów ministerialnych, co daje średnio 103.25 punktu na publikację – całkiem nieźle. Naukowo znaczenie mają również patenty, co w mijającym roku miało miejsce w przypadku induktorów odporności roślin. W 2021 naszej technologii przyznano patent australijski, izraelski, amerykański oraz europejski. Ewaluacja to także udział w konferencjach, zarówno krajowych i międzynarodowych. Miniony rok był dość ubogi w te wydarzenia ze względu na panującą globalnie pandemie, ale mimo to udało nam się wziąć udział w 7 konferencjach z czego 3 były zagraniczne, a łącznie naukowcy z PPNT przedstawili na nich 23 wystąpienia.

Jako jednostka naukowa nieustannie realizujemy nasze granty badawcze. W 2021 roku badania były prowadzone w ramach 12 projektów naukowych, których kwota dofinansowania przekracza 12 mln złotych. Większość z nich będzie realizowano w kolejnych latach, dokładnie w połowie grudnia aplikowaliśmy o kolejne granty badawcze w ramach konkursów organizowanych przez Narodowe Centrum Nauki. Pozostaje trzymać kciuki za przyznanie nam kolejnych środków na nowe badania i rozwój. W tym miejscu warto wspomnieć, że jako DBN w 2021 roku rozpoczęliśmy przygotowania do organizowanej przez nas w 2022 roku międzynarodowej konferencji naukowej 3rd Advances in Green Chemistry (AGChem2022).

Będzie to kolejna już okazja zaproszenie do PPNT światowej czołówki naukowców, którzy przez cały tydzień będą prezentować wyniki swoich badań i dyskutować o kluczowych kierunkach rozwoju nauki. Działy Badawcze PPNT to przede wszystkim ludzie, którzy wkładają ogrom pracy w realizację badań i nieodłącznym elementem tej ciężkiej pracy są ich osobiste sukcesy.

W 2021 roku z parkowych laboratoriów wypuściliśmy obronionych magistrów i licencjatów, którzy w ramach studiów na Wydziale Chemii UAM, swoje prace badawcze realizowali w murach PPNT. Życzymy im wszystkim sukcesów i znalezienia swojej zawodowej drogi, która przyniesie im satysfakcję. Co najważniejsze, w 2021 roku dwójka naszych świetnych naukowców obroniła swoje rozprawy doktorskie! Serdecznie gratulujemy dr Andrei Szpecht oraz dr Oldze Bartlewicz tego awansu naukowego! Wszystko wskazuje na to, że obie Panie Badaczki pozostaną w PPNT dłużej i wciąż będą rozwijać swoje naukowe kariery.

Oczywiście pomimo tych wszystkich sukcesów zawsze pojawiają się potknięcia, problemy i ślepe zaułki. Jednak nauka na błędach to najlepsza nauka, a te negatywne elementy dobrze jest szybko usuwać i dawać tym samym przestrzeń do tworzenia w ich miejsce nowych, bardziej przemyślanych. W myśl słów Chinonye J. Chidolue, „Tworzysz więcej miejsca w swoim życiu, gdy zamieniasz swój nadbagaż w śmieci”.

Podsumowanie

Jak widać dużo się działo, dużo się dzieje i dużo dziać się będzie. Mam wrażenie, że jako DBN nie zwolniliśmy nawet na chwilę, a co więcej, pokusiłbym się o stwierdzenie, że dostaliśmy zupełnie nowej energii do działania, planowania i rozwoju. Oby przyszły rok był dla nas równie owocny, a nawet jeszcze lepszy, zarówno w działalności badawczej komercyjnej jak i naukowej. Wszystko na to wskazuje…