Rozmowa z dr inż. Barbarą Juszczyk, Dyrektor Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytutu Metali Nieżelaznych

Biznes | Biznes: 156 | Łukasiewicz – IMN

Jaki jest zakres działalności Łukasiewicz – IMN?

Kompleksowa działalność Instytutu obejmuje wszystkie fazy procesu wytwarzania i przetwarzania metali nieżelaznych: od procesów przeróbki rud po technologie piro- i hydrometalurgiczne, zaawansowane technologie wytwarzania materiałów litych oraz kompozytowych, technologie recyklingu odpadów poprodukcyjnych wpisujące się w założenia gospodarki obiegu zamkniętego, procesy wspomagające ochronę środowiska, a także wyroby o wysokim wskaźniku funkcjonalności takie jak np. chemiczne źródła prądu. Od lat Łukasiewicz – Instytut Metali Nieżelaznych ściśle współpracuje z przemysłem.

W naszym portfolio znajduje ponad 6 tys. firm zarówno z kraju, jak i z zagranicy. Należy podkreślić, że ponad 80 proc. przychodów Instytutu pochodzi z rynku. Kompleksowy zakres usług świadczonych przez Łukasiewicz – IMN stanowi atrakcyjną ofertę nie tylko dla przemysłu metali nieżelaznych, ale również dla innych sektorów gospodarki wykorzystujących zaawansowane technologie takich jak: energetyka, elektronika, lotnictwo, automotive, a także bezpieczeństwo i obronność.

Oferta Łukasiewicz – IMN obejmuje: prace badawczo-rozwojowe ukierunkowane na opracowanie nowych materiałów i technologii, optymalizację procesów przemysłowych, modernizację linii produkcyjnych, konstrukcję urządzeń, usługi pomiarowe i analityczne. Jednak największym atutem Instytutu jest doświadczona, wysoko wykwalifikowana kadra badawcza, która sukcesywnie podnosi swoje kwalifikacje i blisko współpracuje z przemysłem oraz nowoczesne – a w niektórych przypadkach nawet unikatowe – zaplecze badawcze.

Jakie badania prowadzicie w zakresie nowoczesnych technologii energetycznych?

Badania w tym obszarze głównie realizowane są w naszym poznańskim Oddziale, którego działalność doskonale wpisuje się m.in. w założenia Planu Rozwoju Elektromobilności „Energia do przyszłości”. Realizowane prace naukowo-badawcze i aplikacyjne z zakresu chemicznych źródeł prądu ukierunkowane są na zagadnienia związane z inteligentną mobilnością. Dotyczą rozwoju nowych układów prądotwórczych oraz wytwarzania i modernizacji istniejących, a także opracowywania nowych surowców, materiałów elektrodowych i półproduktów.

Realizowane są także prace z zakresu recyklingu baterii i zabezpieczenia surowców do ich produkcji, czego przykładem może być obecnie realizowany europejski projekt, który koncentruje się na stworzeniu zrównoważonego łańcucha dostaw dla europejskiego przemysłu związanego z grafitem i materiałami węglowymi wykorzystywanymi jako materiały aktywne anod w ogniwach litowo-jonowych, przeznaczonych do zastosowań w pojazdach elektrycznych i magazynach energii współpracujących z OZE.

Instytut prowadzi również badania nad materiałami amorficznymi i nanokrystalicznymi przeznaczonymi na elementy indukcyjne takie jak: rdzenie dławików, stojany dla wysokoobrotowych silników elektrycznych. Opracowana w Instytucie technologia wytwarzania nanokrystalicznych rdzeni na dławiki filtrów dla poprawy jakości energii elektrycznej i ograniczenia negatywnego wpływu energetyki na środowisko wychodzi naprzeciw potrzebom sektora energetyki ograniczając o 40 proc. masę wytwarzanych podzespołów oraz dając realne oszczędności energii elektrycznej.

Kojarzycie się przede wszystkim z metalami. Jak wyglądają Wasze działania związane z metalurgią?

Działania prowadzone w obszarze metalurgii związane są z wyzwaniami, jakie stoją obecnie przed Europą w zakresie zapewnienia bezpieczeństwa surowcowego, ale i rozwoju gospodarki w obiegu zamkniętym, które wpisują się również w Politykę Surowcową Państwa do 2050 roku. Prowadzone w tym zakresie badania obejmują rozwój technologii zapewniających efektywność i kompleksowość odzysku metali z odpadów poprodukcyjnych oraz intensyfikację procesów recyklingu. W zakresie tych technologii Instytut od wielu lat jest propagatorem rozwiązań gospodarki obiegu zamkniętego – circular economy i ich aplikacji do praktyki przemysłowej

Opracowywane przez nas technologie obejmują również recykling materiałów w oparciu o technologie plazmowe i chemiczne. Ważnym aspektem prowadzonej działalności są prace ukierunkowane na pozyskiwanie surowców ze złóż antropogenicznych stanowiących swego rodzaju rezerwuary surowców krytycznych. Przykładem tych działań jest niedawno zakończony europejski projekt (realizowany w szerokim konsorcjum europejskim, w skład którego wchodziły takie firmy jak: Boliden Mineral, spółki z Grupy KGHM i inne), dotyczący opracowania zrównoważonego i wydajnego procesu flotacji służącego do odzysku metali z akumulatorów z wykorzystaniem przyjaznych dla środowiska odczynników flotacyjnych na bazie ligniny.

Trwają również prace badawcze w zakresie recyklingu paneli fotowoltaicznych oraz odzysku grafitu z czarnej masy pochodzącej z przerobu różnego typu baterii litowo-jonowych. Intensywnie rozwijanym kierunkiem w obszarze piro- i hydrometalurgii jest odzysk cennych metali w tym pierwiastków krytycznych m.in. takich jak: kobalt i nikiel.

Perspektywicznym kierunkiem aktywności naukowej jest tematyka związana z technologiami przetwarzania i utylizacji różnego rodzaju baterii i ogniw pod kątem odzysku z nich cennych składników. W tym zakresie Łukasiewicz – IMN wyrasta na krajowego lidera. Instytut rozpoczął realizację europejskiego projektu, w ramach którego opracowany zostanie zintegrowany łańcuch zbiórki i recyklingu baterii Li-Ion, w celu zapewnienia zróżnicowanych oraz stałych dostaw wysokiej jakości surowców krytycznych „od akumulatorów do akumulatorów” dla europejskich producentów tego typu chemicznych źródeł prądu.

Trwają również prace nad technologiami odzysku metali z tzw. elektrośmieci. Elektroodpady to najszybciej rosnący strumień odpadów w UE, a także znaczące wtórne źródło cennych i rzadkich metali takich jak: złoto, srebro, pallad. Szerokie zastosowanie i właściwości tych pierwiastków sprawiają, że ich odzysk jest korzystny nie tylko pod kątem ekonomicznym, ale przede wszystkim ekologicznym.

Recykling elektroodpadów wpisuje się w globalny trend o nazwie „urban mining”, czyli „górnictwo miejskie”. Kierunkiem badawczym intensywnie rozwijanym w ostatnim czasie jest recykling odpadów poprodukcyjnych pochodzących z przetwórstwa metali nieżelaznych. Przykładem tego typu działań jest obecnie realizowany w konsorcjum złożonym z 15 europejskich jednostek projekt, w ramach którego opracowana zostanie technologia zagospodarowania złomu w procesie produkcji części samochodowych z aluminium. Rezultaty projektu mają na celu doprowadzić do bardziej zrównoważonego rozwoju przemysłu motoryzacyjnego i zmniejszyć zależność od importu surowców spoza UE.

Metale nieżelazne mają kluczowe znaczenie w rozwoju współczesnego świata. Jak się Pani wydaje, w jakim zakresie przedsiębiorstwa zdają sobie z tego sprawę?

Metale nieżelazne są używane niemal we wszystkich sektorach gospodarki. Obecnie w związku ze zwiększającym się popytem na zasoby surowcowe i malejącą ich dostępność obserwuje się wzrost cen. Na to nakłada się jeszcze czynnik geopolityczny. Gospodarka Europy jest silnie uzależniona od importu surowców. Dziś 60 proc. kobaltu do produkcji baterii stosowanych w naszych komputerach, smartfonach pochodzi ze złóż zlokalizowanych w Kongo. Prognozy podają, że do 2050 r. ilość surowców naturalnych konsumowanych na świecie wzrośnie trzykrotnie, do ponad 140 mld ton. Wprawdzie na całym świecie rośnie popularność ekologicznych rozwiązań, wiele osób nie zdaje sobie sprawy z tego, jak daleko idące zmiany będziemy musieli wprowadzić w naszym sposobie życia, by zapewnić sobie zrównoważoną przyszłość i jakość życia w długiej perspektywie.

Polska gospodarka jest dwukrotnie bardziej energochłonna niż ma to miejsce w Unii Europejskiej, wytwarzamy też 1,3 razy więcej odpadów. Daleko nam także do unijnej średniej, jeśli chodzi o recykling materiałów. W Polsce sięga on 33 proc. podczas gdy w Europie jest to wartość na poziomie 55 proc. Wprawdzie sytuacja ta się poprawia, ale mamy jako kraj sporo do wykonania w tym zakresie.

Polska gospodarka pod względem innowacyjności pozostaje daleko w tyle za większością państw UE. Łączne środki publiczne i prywatne, które inwestujemy w badania i rozwój w relacji do PKB w Polsce są prawie dwukrotnie mniejsze niż średnia Unii Europejskiej. Są mniejsze niż w Słowenii, Czechach czy Estonii. Jako państwo mamy jeden z najniższych budżetów przeznaczanych na naukę, który stanowi ok. 0,5 proc. PKB.

Istnieje wiele barier utrudniających działalność innowacyjną przedsiębiorstw – w tym uwarunkowania prawne. Dlatego Instytut wraz z innymi organizacjami branżowymi prowadzi działania ukierunkowane na umocnienie pozycji przemysłu metali nieżelaznych w Polsce i w Europie, koordynując prorozwojowe działania w zakresie produkcji, przetwórstwa i recyklingu metali nieżelaznych i pierwiastków krytycznych.

Potencjał innowacyjny kraju ograniczają niewystraczająco rozwinięte powiązania pomiędzy środowiskiem naukowym a przedsiębiorstwami. Dodatkowo obecna sytuacja geopolityczna powoduje spowolnienie gospodarcze w niektórych sektorach gospodarki, co niekorzystnie wpływa na klimat inwestycyjny firm. Dlatego chciałabym podkreślić rolę biznesu w procesie popularyzacji innowacyjnych rozwiązań i ich wdrażania do praktyki przemysłowej. Transformacja rynku zależy od nas wszystkich: od twórców technologii, od osób odpowiedzialnych za rozwiązania legislacyjne, ale też od nas konsumentów, bo to my decydujemy, jaki produkt wybierzemy. Jedynie rosnąca świadomość znaczenia tego problemu, a także polityka państwa sprzyjająca prowadzeniu inwestycji w zakresie innowacji, pozwolą wygenerować potencjał do osiągania zysków dla gospodarki.

Łukasiewicz – Instytut Metali Nieżelaznych podczas XXIX Wielkiej Gali Regionalnej Izby Przemysłowo-Handlowej w Gliwicach otrzymał wyróżnienie w konkursie Marka-Śląskie w kategorii „Produkt” za „Materiały wzorcowe niezbędne w analizie urządzeń elektronicznych i elektrycznych wprowadzanych na rynek UE regulowany dyrektywą RoHS”. Rozwiązanie to zostało również nagrodzone w tegorocznym Międzynarodowym Konkursie Wynalazków i Innowacji Prix Eiffe w Paryżu.

W 2022 r. Łukasiewicz – IMN został laureatem konkursu Innowator Śląska w kategorii „Instytucja Badawczo- Rozwojowa” za technologię wytwarzania materiałów wsadowych do zastosowań w technologii druku 3D – Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) oraz wysokowydajną technologię druku 3D elementów pracujących w korozyjnym środowisku morskim, w tym śrub okrętowych.