Reklama
środa, 20 grudnia 2017 23:20

Zbędne CO2?

Napisane przez  Administrator

Z prof. dr. hab. Robertem Pietrzakiem rozmawia Merkuriusz

Tegoroczny cykl „Uniwersyteckich Wykładów na Zamku” odbywa się pod hasłem „wolność”. Swoje wystąpienie zatytułował Pan „Czy CO2 powinien być wolny, tak jak chce natura”? Cóż to jest wolność z chemicznego punktu widzenia?

Propozycja wykładu ucieszyła mnie, ale zaraz potem zaczęło mnie nurtować pytanie, jak my, chemicy, możemy powiązać wolność z nauką, z przedmiotem ścisłym, gdzie wszystko jest określone prawami, regułami, wzorami. Wolność kojarzy się ze sferami artystycznymi i humanistycznymi, jak wolność prasy, słowa, a w naukach ścisłych jest z tym troszkę inaczej. Wolność w nauce, czyli robienie badań za pomocą dostępnych metod, gwarantowana Konstytucją, jest konieczna. Bez niej nauka nie mogłaby się rozwijać.

Z drugiej strony naukowiec może głosić, co mu się żywnie podoba, ale są pewne granice i niejeden je przekroczył. Według mnie wolność to możliwość przedstawienia społeczeństwu dobrych i złych stron poznanych materiałów, tak żeby mogło je świadomie wybrać, używać i znać konsekwencje. Kiedyś interesowało mnie zagadnienie dwutlenku węgla w powiązaniu z globalnym ociepleniem, które, jak wszędzie opowiadano, wynika ze wzrostu efektu cieplarnianego spowodowanego emisją przez społeczeństwo przemysłowe dwutlenku węgla do atmosfery. Zacząłem czytać o konferencjach klimatycznych i o tym, że emisje są sprzedawane, i że gdy wypuszczamy mniej CO2, to możemy komuś sprzedać nasze wolne miejsce w przestrzeni atmosferycznej. Właśnie w Bonn zakończyła się 23. konferencja klimatyczna ONZ, znane jest również porozumienie paryskie z 2015 roku o ograniczeniu gazów cieplarnianych. To czysta polityka i oczywista bzdura. Nie wiem, czy 5 osób na 100 wie, czym jest efekt cieplarniany. Większość nie zdaje sobie sprawy, że 96% wszystkich gazów cieplarnianych stanowi para wodna – trudna do zbadania i sprzedania! Jednocześnie to najmniej stabilny składnik atmosfery, bo przebywa w niej 10 dni. Sama atmosfera jako rezerwuar przyrody jest mała i para wodna szybko się w niej przemieszcza. Pozostałe 4% to dwutlenek węgla.

W matematyce mówi się cbdd – co było do dowiedzenia… Co jest najlepsze w CO2? 

Wszystko zależy od sposobu przedstawienia tabelki i sposobu prezentacji danych. Można mówić fizycznie, chemicznie, matematycznie o efekcie cieplarnianym, a jest on niczym innym, jak zdolnością atmosfery do przepuszczania promieniowania słonecznego w postaci światła i zatrzymywania promieniowania Ziemi, głównie cieplnego, które jest emitowane w postaci promieniowania podczerwonego. Dzięki temu na Ziemi i w dolnych warstwach atmosfery jest cieplej, niż byłoby bez tego zjawiska. I zawsze w historii Ziemi raz było cieplej, raz zimniej. Czy człowiek istniał, czy nie, klimat się zmieniał. Teraz się ociepla – to niezaprzeczalny fakt i nie bylibyśmy w stanie doprowadzić do tego żadną emisją dwutlenku węgla. W skład atmosfery (nie uwzględniając wspomnianej wcześniej pary wodnej) wchodzi azot, tlen, argon, a pozostałe gazy stanowią 0,038%, z czego 0,035% to CO2, z tym że w tych 0,035% jest dwutlenek węgla, który pochodzi z natury, i ten, który my emitujemy. Przypuszcza się, że z tych znikomych 0,035% tylko 3-5% produkują ludzie. Niektórzy obliczają, że nasz wkład to 0,25%. 

Traktowanie dwutlenku węgla jako zanieczyszczenie jest nieznajomością tematu. To bezbarwny, bezwodny, bardzo dobrze rozpuszczalny gaz. Jako związek węgla warunkuje powstawanie wszystkich organicznych związków przyrody ożywionej, a najważniejsze, że bez niego nie byłoby procesu fotosyntezy, nie powstałby człowiek, nie byłoby życia. Tylko promieniowanie słoneczne, woda i dwutlenek węgla są niezbędne, aby zaszedł proces fotosyntezy, powstały węglowodany, na bazie których są wytwarzane wszelkie związki chemiczne niezbędne roślinom do budowy ich struktury. W wyniku wspomnianej fotosyntezy wydzielany jest tlen, którym oddychamy. Rośliny mogą pobierać dwutlenek węgla wyłącznie z atmosfery. Jeśli ktoś ma inne zdanie...to trudno, na tym też polega wolność… 

Ale zdanie powinno być uzasadnione, jeżeli się mówi publicznie, bo w innym wypadku wprowadza się w błąd.

Tak. Teraz największą siłę przekazu mają media społecznościowe, prasa, telewizja czy wszechobecny internet. Każdy może wszystko napisać, za nic nie odpowiada, korzysta z niesprawdzonych źródeł. To dociera do ludzi i interpretacja należy do nich. To też jest polityka! Zresztą pojawiły się prognozy o całkowitej likwidacji emisji CO2 ze spalania paliw kopalnianych w ciągu dwóch najbliższych dekad! Obama podpisał ten dokument, a Trump z niego zrezygnował... 

Trump nie jest naukowcem i nie boi się powiedzieć, że to bzdura. 

Tak. A po drugie dla niego najważniejsze jest dostarczenie Amerykanom jak najtańszego prądu i paliwa, a nie podnoszenie cen ze względu na tak zwaną ochronę środowiska. 

A jak odebrano wykład?

Ze zrozumieniem. Miałem to szczęście, że wszyscy się ze mną zgadzali. Ciekawe, jak przebiegłaby rozmowa po wykładzie, gdyby pojawiły się osoby odmiennej orientacji ekologicznej. (Śmiech!!) Na konferencjach klimatycznych jest coraz mniej nauki. Zaczyna się przechodzić na sprawy ekonomiczne, mówi się, że ocieplenie klimatu spowoduje spadek ilości żywności, a więc coraz więcej konfliktów... I wszystko przez ten nieszczęsny dwutlenek węgla, który powoduje globalne ocieplenie!! (Śmiech).

Otrzymał Pan prestiżową Nagrodę Naukową Miasta Poznania za prace badawcze dotyczące zastosowania i wykorzystania materiałów węglowych oraz polimerowych w ochronie środowiska, jak również za promocję w kraju i zagranicą poznańskiego środowiska chemicznego. Przyznaje się ją raz do roku jednej osobie. Gratulujemy. Proszę przybliżyć temat pracy i sposób promocji. 

Promowałem na różne sposoby (śmiech): przez naukę, badania i przez konsolidację naszego środowiska. W zeszłym roku odbył się u nas 59. Zjazd Naukowy Polskiego Towarzystwa Chemicznego. Uczestniczyło w nim ponad 850 osób – wszystkie polskie i światowe znakomitości i wiele firm. Od 19 do 23 września Poznań był najważniejszym punktem na mapie chemików, nie tylko w Polsce. Po latach starań pana dziekana Koroniaka, który poparł inicjatywę kolegów z Zarządu i moją, nieskromnie powiem, jestem przewodniczącym Poznańskiego Oddziału Polskiego Towarzystwa Chemicznego i po 11 latach ponownie przypadła nam organizacja Zjazdu. W międzyczasie reaktywowaliśmy, zainicjowane w 1974 roku, środowiskowe konferencje chemików. Wydział Chemii naszego Uniwersytetu i Wydział Technologii Chemicznej Politechniki Poznańskiej, z którą współpracujemy jako Oddział Poznański, zajęły się organizacją. Ale chemików jest wielu, są też na Uniwersytecie Przyrodniczym, Ekonomicznym i Medycznym. Chcielibyśmy się lepiej poznać, żeby zacząć współpracować, bo to obecnie kuleje. 

Nagroda naukowa to efekt docenienia Pańskiego dorobku…

Nie będę mówił o liczbach, o ilości wystąpień i publikacjach z listy filadelfijskiej czy też o tak zwanym indeksie Hirscha, gdyż każdy może w dzisiejszych czasach znaleźć wszystko w sieci. Dodam nieskromnie, że mam się czym chwalić, niektórzy twierdzą, że mój dorobek jest imponujący jak na krótki okres mojej działalności naukowej, a uznaniem tego jest właśnie otrzymana Nagroda Naukowa Miasta Poznania. 

Całe życie naukowe poświęciłem węglowi. Zaczynałem od badań węgla kamiennego i brunatnego. Wydaje się, że węgiel to węgiel, ale węgiel kamienny składa się z podtypów: od węgla płomiennego do spalania, przez węgle koksowe, czyli do otrzymywania koksu energetycznego, metalurgicznego czy odlewniczego, aż po węgle antracytowe. Nie można ich spożytkować dowolnie. Każdy ma swoją charakterystykę, ma wartość kaloryczną, ciepło spalania, odpowiednią budowę. Antracyt, który ma najwięcej węgla w węglu, bo 95% i więcej, nie nadaje się na przykład do celów energetycznych, chociaż wydawałoby się, że powinien, stosuje się go do paliw specjalnych. Moja praca magisterska i doktorska polegała na zbadaniu zawartości siarki w węglu oraz na procesie jej usuwania. Potem przeszedłem do otrzymywania węgli aktywnych, czyli absorbentów, najpierw z węgli kopalnych i brunatnych, potem był boom na fulereny, nanorurki, teraz jest grafen, i tak to się zmienia...

 Któreś z rozporządzeń ministerstwa mówiło o powierzchniowym zmniejszaniu wysypisk śmieci, bo zajmują dużo miejsca, i stwierdziliśmy, że damy im drugie życie. Przebadaliśmy całą skalę uwęglenia węgli i skierowaliśmy działania na otrzymywanie węgla aktywnego i materiałów węglowych z materiałów odpadowych, bo można go otrzymać z każdego materiału, który zawiera węgiel w połączeniach organicznych. Zaczęliśmy od odpadów porolniczych: łupin orzechów włoskich, laskowych, czy pestek wiśni, śliwek, przechodząc potem do siana, kolb kukurydzy, rzepaku, kawy, papierosów, czyli do materiałów poprzemysłowych, też po zużytych oponach, bo to wszystko zalega i jest odpadem w środowisku. Gdy otrzymywałem nagrodę Poznania, śmiałem się, że w moich badaniach naukowych otrzymuję coś z niczego, aby wykorzystać to do wyłapania czegoś, czego nie widać. Węgiel aktywny otrzymujemy przez karbonizację i aktywację chemiczną, fizyczną i staramy się ją wykorzystać do usuwania zanieczyszczeń fazy gazowej i ciekłej – różnego rodzaju barwników, aminokwasów, farmaceutyków. Niektóre studentki myślą, że chemia kosmetyczna polega na otrzymywaniu kosmetyków. Każda rano upiększa się i maluje, a wieczorem to, co zmywa, trafia do oczyszczalni ścieków, gdzie trzeba te chemikalia usunąć. Chciałbym, żeby węgle aktywne w jak najszerszej skali też nam na to pozwoliły. 

Czym są absorbenty? 

To materiał porowaty, który ma w sobie makro, mezo i mikropory, zależy, jakie cząsteczki chcemy usunąć, w taki sposób możemy sterować procesem otrzymywania absorbentów węglowych. Najlepiej, jakby cząsteczki zanieczyszczeń weszły w kanaliki, zostały tam chwycone albo zaadsorbowane na powierzchni, którą trzeba tylko odpowiednio zmodyfikować, i mamy je usunięte z wody, no i woda jest czysta, zdatna do dalszego użytku. Pojawia się odwieczny problem, który staramy się też rozwiązać: co zrobić z tym absorbentem węglowym po absorpcji? Można regenerować, czyli wydobywać i utylizować zanieczyszczenia w inny sposób, a węgiel odzyskiwać, albo najprościej go spalić. Puszczamy to w powietrze i kładziemy następny absorbent, który wyłapuje to, co się wydzieli w wyniku spalenia. Najlepszy absorbent nie jest ukierunkowany na jedno zanieczyszczenie, tylko wychwytuje kilka. Te, które my otrzymujemy, stosujemy w procesach usuwania z powietrza tlenków azotu i związków siarki. Najlepiej otrzymać takie sorbenty, dzięki którym zajdą reakcje, które pozwoliłyby nam zredukować dwutlenek azotu do czystego azotu, a ten można by puszczać do atmosfery, bo to jej największy składnik. Można też wykorzystać go do produkcji chemikaliów. To duże wyzwanie. Podobnie rzecz ma się z polimerami. Chcemy z tych tak zwanych plastikowych butelek czy innych polimerów otrzymywać węgle aktywne albo kompozyty węglowe, nie tylko do ochrony środowiska, też konstrukcyjne. Pomysłów jest dużo, najnowszy – otrzymywanie adsorbentów z pepsi, a dokładnie ze zlewek tego napoju, badania już trwają, ale problemem jest niskie finansowanie nauki i mało chętnych do pracy i pozostania na uczelni, bo badania wymagają czasu.

 Polimery nadają się do produkcji na przykład samolotów…

Oczywiście. Jako materiały kompozytowe charakteryzują się większą wytrzymałością, trwałością, elastycznością, są tańsze i lżejsze, a to automatycznie przekłada się na ilość zużytego paliwa.

Może Pan coś zdziała w kierunku produkcji samolotów z dwutlenku węgla…

Dużo się mówi o współpracy przemysłu z nauką. Uniwersytetowi jest trudniej, wykonuje badania podstawowe na małą skalę. Przemysł ma większe powiązania z politechniką. 

Realizujemy różne badania z Wielkopolskim Centrum Zaawansowanych Technologii. Dla nas frajdą jest zrobienie na przykład katalizatora, który zwiększy wydajność z 95 do 96 czy 97%. Dla przemysłu to za mało, żeby zmieniać całą instalację technologiczną. To nieopłacalne.

Mówi się, że XX i XXI wiek to początek ery ekologicznej…

Dla ekologów wciąż największym problemem jest spalanie węgla w piecach, drewna w kominkach... W Krakowie mają pomysł, żeby nie emitować spalin z kominków, czyli całkowicie zakazać ich używania. Jest o wiele więcej innych czynników szkodliwych dla atmosfery, poczynając od metanu, ale na to nie zwraca się uwagi. 

Warto też zdecydować się na budowę elektrowni atomowej – najefektywniejszego źródła elektryczności, co obecnie nie jest czymś strasznym, bo technologia poszła na tyle do przodu, i nie ma obaw, że nastąpi awaria. A gdyby nastąpiła w Czechach, na Ukrainie, w Niemczech, niezależnie od miejsca, skutki będą dla nas, Polaków, jednakowe.

Mieliśmy przykład Czarnobyla. 

Oczywiście, tak jak była wielka afera o elektrownię w Belgii, na której pojawiły się mikropęknięcia. Tu naprawdę nie istniało żadne zagrożenie.

Chemicy z Polskiego Towarzystwa Chemicznego są w tej kwestii zgodni?

Tak. Nie wiem, czy mam takie szczęście, że nie spotkałem jeszcze osób bardzo temu przeciwnych. Można się spierać w wielu mniej istotnych sprawach, ale ogólnie realny trend do tego zmierza. 

Ingerencja człowieka w środowisko jest coraz większa. Jakie procesy chemiczne nieodwracalnie zakłócił człowiek, podporządkowując sobie przestrzeń do życia? Są takie?

Na pewno został zakłócony pierwotny obieg węgla, siarki, azotu w środowisku, a wracając do dwutlenku węgla, mówimy, że jest go coraz więcej, że natura nie jest w stanie przetworzyć tych nadmiarowych 3 czy 5% wyprodukowanych przez społeczeństwo przemysłowe, a wycinanie drzew zmniejsza jeszcze te płuca… Czytałem raport, że na każdego człowieka przypadają 422 drzewa. Ponoć 60-, 80-letni dąb jest w stanie w ciągu doby wyprodukować tlen dla 16 osób, czyli można wszystko przeliczyć. 

Ale czy taka ingerencja w naturę, jaką uprawiają na przykład Chińczycy, budowa Wielkiej Tamy, zmiana biegu rzeki, jest rozsądna? Czy takie inwestycje są aż tak potrzebne? 

Natura prędzej czy później da sobie radę i pokaże, co jest ważniejsze, bo przez zakłócanie nie funkcjonuje tak, jak powinna. Dążymy do przywrócenia jej właściwego stanu. Są programy, które narzucają np. kopalniom węgla brunatnego rewitalizację powierzchni. Najważniejsze jest racjonalne gospodarowanie i świadomość, jak żyć. Po oceanie pływają wielkie połacie plastiku, nikt się nie przejmuje wyrzucanymi do lasów śmieciami czy wypuszczanymi do rzek zanieczyszczeniami. 

Jeden podniesiony papierek, jedna niewyrzucona byle gdzie butelka zmieni bardzo dużo, jeśli każdy podejdzie do tego w ten sposób. 

O chemii często mówi się pejoratywnie... na przykład o lekach – „nie biorę tej chemii, bo szkodzi”. Jak należy na nią patrzeć?

Bez niej nasz organizm by nie wytrzymał. Od kosmetyków przez żywność, wszędzie nas otacza. Przemycając tutaj „moje” węgle aktywne, powiem, że każdy z nas widział popularne ostatnio reklamy kosmetyków zawierających węgiel aktywny. Mało tego, są już produkty żywnościowe zawierające w swoim składzie węgiel aktywny. Ktoś mówi, że nie używa nawozu, ale sąsiad tak, i wodami gruntowymi, podziemnymi on i tak przeniknie. Niezabezpieczone rośliny zjedzą robaki, plony będą mniejsze. Jeżeli nie dodamy chemii do środków czyszczących, nie zadziałają. Kiedyś było nie do pomyślenia w okresie jesiennym czy zimowym budować, murować, teraz chemia pozwala nam na całoroczne budownictwo. Jednak to, z czym obcujemy, nie może być szkodliwe, ma ułatwić życie. Ponoć w Poznaniu woda jest lepsza niż ta kupowana w butelkach, a ludzie jeszcze używają filtrów i usuwają z niej mikroorganizmy czy inne potrzebne składniki i w organizmie pojawia się odchylenie od normy. Sami się wyjaławiamy, a bakterie są nam potrzebne. Po antybiotykach też przyjmujemy szczepy bakterii, żeby organizm właściwie funkcjonował. Zastanawiałem się, czy potrafilibyśmy przeżyć, gdybyśmy cofnęli się o 300, 400 lat. Człowiek żył krócej przez choroby i dlatego, że nie było chemii. Nawet nie wiem, czy powietrze i żywność służyłyby nam. Świat i cywilizacja idą do przodu i musimy tak postępować.

Reklama
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria
  • Galeria

 © Merkuriusz Polska | Redakcja: tel. +48 501 180 575, +48 515 079 888, redakcja@merkuriusz.com.pl 

xnxx