Grafenowa Dolina nad Wisłą?

Grafen opatenowany i wytwarzany w Polsce - ten materiał zbudowany z pojedynczej warstwy atomów węgla może zrewolucjonizować naszą cywilizację. I zmienić nas w lidera nowoczesnych technologii. A jednak: Polska przeznacza na badania i rozwój ponad pięć razy mniej pieniędzy niż wynosi docelowy poziom Unii Europejskiej. Czy w ogóle można mieć więc nadzieję, że wynalazek naukowy przełoży się na lukratywny dla Polski biznes?

Rafał Motriuk: Na czym polega fenomen grafenu?

Jacek Baranowski: Ten materiał ma niezwykłe własności. To czysty węgiel, który po pierwsze jest dwuwymiarowy - ma grubość znikomą, bo jednego atomu. Świetnie przewodzi prąd, i to w zupełnie zaskakujący sposób, bo elektrony zachowują się w grafenie jak fotony, czyli cząstki światła. Za to odkrycie Andre Geim i Konstantin Nowosielow dostali nagrodę Nobla. Dalej - jest to chyba najbardziej wytrzymały materiał w przyrodzie, znacznie wytrzymalszy niż stal. I to kilkaset razy. Poza tym nie jest aktywny chemicznie. Ma także rekordowe przewodnictwo cieplne, większe niż diament. I wreszcie, jest to materiał elastyczny, a na dodatek przepuszcza światło. Z tych własności wynikają najróżniejsze zastosowania.

Jakie?

Na przykład w elektronice, komputerach. Dzięki grafenowi będzie zapewne można zbudować tranzystory o bardzo wysokiej częstotliwości, a więc potężniejsze procesory. Z tym że te wizje na razie są dość odległe. Jest parę przeszkód technologicznych, które obecnie wydają się bardzo trudne do pokonania. Te problemy z czasem zostaną rozwiązane, ale - jak przewiduje program Unii Europejskiej promujący grafen - nastąpi to za około 10 lat. Zanim grafen pojawi się w elektronice, będą zapewne wykorzystane jego właściwości mechaniczne. To jest bardzo odporny materiał: ekran dotykowy w laptopie pokryty grafenem można rysować gwoździem i nic się nie stanie. To jest także kuszące dla producentów baterii słonecznych, których powierzchnia musi być wytrzymała, a jednocześnie musi przepuszczać światło. A grafen przepuszcza prawie 98 proc. światła i na dodatek nie reaguje z czynnikami atmosferycznymi. Cały przemysł energetyki odnawialnej związany jest z obniżaniem kosztów i tani grafen byłby tu bardzo cenny.

Pana Instytut, ITME, ma patent dotyczący chemicznego otrzymywania grafenu przy użyciu węglika krzemu. Jakie to daje szanse na sukces na rynku komercyjnym?

Nasz instytut ma jeden z patentów, a trzeba pamiętać, że patentów w dziedzinie grafenu jest wiele. To jest patent na tę akurat, a nie inną technologię. Skala zastosowań grafenu to dziesięć lat, czyli zapewne ten materiał wejdzie do przemysłowego użycia gdzieś koło roku 2020. Sprawę wdrażania patentu można przyrównać do biegu maratońskiego. To, że jakiś zawodnik zdobędzie przewagę na pierwszym czy drugim kilometrze i biegnie z przodu, nie oznacza automatycznie, że dobiegnie do mety jako pierwszy. Ważne jest, co się będzie działo w trakcie tego wyścigu. A więc sam patent nie załatwia sprawy. Patent ma wartość tylko taką, że jeżeli wchodzi jakikolwiek inwestor i chce w przedsięwzięcie włożyć swoje pieniądze, czy stworzyć firmę wytwarzającą dany produkt, to dla niego patent jest wartością dodaną. Bo dzięki temu inwestor nabiera wiary, że w to coś faktycznie warto włożyć pieniądze. Inna rzecz, że bardzo trudno udowodnić jakiejś firmie, powiedzmy w Chinach, że złamała prawo patentowe i produkuje grafen dzięki naszej technologii. Taki proces jest długi, wymaga zaangażowania wielu prawników i nie daje gwarancji sukcesu. Poza tym, nie mamy pieniędzy na takie spory.

Co trzeba zatem zrobić, żeby zatrzymać ten produkt, wytwarzać go w Polsce i mieć znaczący udział w rynku? Czy potrzebne są pieniądze rządu? Inwestorów? Unii Europejskiej?

Unia ma dopiero stworzyć taki projekt. Na razie są projekty poszczególnych państw, tak zwane Narodowe Programy Rozwoju Grafenu. Jest taki program w Niemczech, na poziomie kilkunastu milionów euro. Są takie programy w Hiszpanii czy Francji. I one finansują badania nad właściwościami grafenu, i próbują wysondować, która droga doprowadzi do rynku. W Polsce nie ma takiego programu. Uczestniczymy w programie europejskim, który nie jest w stanie utrzymać nawet zespołu dziesięcioosobowego. Taką metodą nie wprowadzi się niczego na rynek. Więc pierwsza rzecz to solidny projekt badawczy, druga to zainteresowanie inwestorów. Inwestorzy się powoli pojawiają, choć oczywiście najcenniejsi byliby inwestorzy najwięksi. Przecież Polska ma bardzo duże tradycje związane z węglem, więc może przemysł węglowy chciałby się zaangażować? Płachty grafenowe produkowane z wykorzystaniem miedzi też, jak się wydaje, mają wielki potencjał, a Polska ma przemysł miedziowy. Więc gdyby w przedsięwzięcie chciały wejść te największe koncerny, byłoby to bardzo cenne.

A co z pieniędzmi podatników? Instytut stara się już, jak rozumiem, zainteresować grafenem polski rząd.

Tak, staramy się to robić od wielu miesięcy. Na razie jakieś pozytywne sygnały mamy z ministerstwa gospodarki, które być może będzie nam sprzyjać. Sygnałów, żeby powstawał jakiś program, nie mamy z ministerstwa nauki, ale miejmy nadzieję, że powstanie. Z drugiej strony, przecież osoby odpowiedzialne za politykę naukową mogą snuć obawy, czy pieniądze podatników się nie zmarnują. Zasadniczy problem polega chyba na tym, że nie ma tzw. venture capital, czyli kapitału, który zakłada wysoki stopień ryzyka, ale który może przynieść duże zyski. Oczywiście, bank może pożyczyć pieniądze, ale zaraz będzie pytał, kiedy dostanie je z powrotem, w jakich ratach itd. Banki nie są od tego typu inwestycji.

Złą sławę ma projekt z nowoczesnym niebieskim laserem; przełomów technologicznych dokonano w dużej mierze w Polsce, ale Blu-ray sprzedają Japończycy.

Tak, ja nawet uczestniczyłem w tym programie i widziałem te problemy. Przy wchodzeniu na rynek kluczowym czynnikiem jest cena produktu. Żeby obniżyć cenę, trzeba zainwestować w różne technologie. Japończycy, którzy mieli pieniądze, zrobili to.

Inna sprawa to ogromne problemy z Polską biurokracją. Według Banku Światowego nasz kraj jest na 70. miejscu światowej listy w dziedzinie "łatwości robienia interesów". Czyli łatwiej interes rozkręcić w Kazachstanie, Namibii czy na Fidżi niż w Polsce.

Sam tego nigdy nie robiłem, ale jak słyszę, faktycznie w Polsce jest to droga przez mękę. I wymaga niesłychanego samozaparcia. Ale są ludzie, którzy to robią, i czasem nawet odnoszą sukcesy. Natomiast zagranicznemu inwestorowi jest jeszcze trudniej niż polskiemu.

I to się przekłada na kolejne problemy, czyli odpływ najlepszych ludzi. W USA, kiedy zdolny naukowiec coś odkrywa, opuszcza uczelnię, zakłada firmę, przez kilka lat zarabia niezbędne miliony i zapewnia sobie niezależność finansową, po czym wraca na uczelnię i zajmuje się już tylko badaniami bez zamartwiania się o pieniądze. Takiego zjawiska trudno się doszukiwać w Polsce, oglądamy natomiast klasyczny drenaż mózgów.

Ja bym się chyba takiego przedsięwzięcia, jak założenie firmy w Polsce, w ogóle nie podjął. Nawiasem mówiąc, laureat Nagrody Nobla, Andrew Gaim z Uniwersytetu Manchesterskiego, gdy wynalazł sposób uzyskiwania malutkich płateczków grafenu, natychmiast założył firmę i w swojej ofercie miał właśnie takie płateczki. Dosyć drogo sobie za nie liczył, ale firma szybko ruszyła i zdaje się, że był nawet popyt.

W Wielkiej Brytanii założenie firmy wymaga 15-minutowej rozmowy telefonicznej i podpisania dokumentów przysyłanych do domu.

Więc trudno się dziwić, że najlepsi wyjeżdżają.

Czy zatem Polska ma szansę, by to właśnie nad Wisłą powstała Grafenowa Dolina?

Zainteresowanie grafenem na świecie jest duże. Ludzie czują, że ten materiał odegra znaczną rolę w energetyce odnawialnej i w elektronice opartej na plastiku. Tam grafen wejdzie na pewno. To są technologie przyszłości. W Polsce szanse byłyby ogromne, ze względu na potencjał naukowy i tradycje przemysłowe. Ale widzę problemy z finansowaniem. Same patenty niczego nie załatwią.

Prof. JACEK BARANOWSKI jest jednym z odkrywców metody otrzymywania grafenu opracowanej w Polsce, pracuje w Instytucie Technologii Materiałów Elektronicznych (ITME) oraz na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego.

RAFAŁ MOTRIUK jest korespondentem naukowym Polskiego Radia i stałym współpracownikiem "TP".