Sabina Škrtić

Po 35 milijuna dijelova crpki goriva za autoindustriju diljem svijeta proizvede se svake godine u Kolektorovu pogonu u Idriji. No da inovatori nisu dobili novac za istraživanje od svoje države, upitno je bi li se dogodio važan izum koji spašava automobilskie crpke od korozije, a kamoli bi li se komercijalizirao i Sloveniji omogućio izvozni uspjeh.

Sloveniji se od 2006. dodjeljuje ‘Puhovo priznanje’ za važne izume, razvojna dostignuća i primjenu znanstvenih rezultata pri uvođenju noviteta u gospodarsku praksu. Na godinu se dodijele najviše tri takva priznanja, a 2011. dobili su ga dr. sc. Miran Mozetič s ljubljanskog Instituta ‘Jožef Štefan’ i članovi njegova istraživačkog tima Uroš Cvelbar i Ludvik Kumar. Primjer je to ciljanog i od gospodarstva i države financiranog istraživačkog procesa koji je rezultirao patentom i njegovom ekspresnom primjenom u proizvodnji, koja je procvala zahvaljujući znanosti. Kao posebno uspješan primjer takve simbioze znanosti, istraživačkog i izumiteljskog rada s industrijom Mozetič navodi slovensku proizvodnu podružnicu velike multinacionalne kompanije Kolektor sa sjedištem u Idriji. Taj pogon proizvodi male specifične dijelove za autoindustriju.

U Sloveniji su 2003. organizirane tzv. programske skupine kojima je dodijeljen novac za istraživanja. Moja se programska skupina dosta proširila tako da nam je novac iz te 2003. dostatan za možda 20-ak posto naših troškova. Sve ostalo dobivamo putem aplikacija naših projekata prema fondovima iz EU. Te aplikativne projekte prema fondovima Europske unije trebaju s barem 25 posto sufinancirati i industrijski subjekti, i to još u istraživačkoj fazi projekata. To pak znači da u svojim temeljnim istraživanjima moramo imati orijentaciju na nešto što će se industriji svidjeti i što joj je potrebno. To je dovelo do otkrića tehnologija koje su već sad našle svoje mjesto u proizvodnom ciklusu – kaže Mozetič.

Mozetičeva programska skupina za Kolektor je, naime, razvila postupak metalizacije kompozitnih materijala koji se upotrebljavaju u crpkama goriva u automobilskoj industriji.

Jedan bitan dio u crpkama goriva stalno je u kontaktu s benzinom ili dizelskim gorivom, i ako je od metala, podložan je koroziji. Metalni dio u crpki mogao bi se, radi zaštite, prevući slojem zlata, ali koliko bi onda ta crpka stajala? Drugo rješenje je grafit kao materijal koji je električki provodljiv i ne korodira, ali njegova krtost ne udovoljava mehaničkim zahtjevima. Međutim, ako se grafit u prahu pomiješa s polimerima, nastane kompozitni materijal pogodan za oblaganje metalne podloge. Polimer je u mješavini s grafitom kao neka kontaktna komponenta koja ima odlična antikorozivna i mehanička svojstva, ali je problem u tome što se takav kompozit i metalna podloga ne vole, ne podnose međusobno spajanje – ističe Mozetič.

Dotadašnje rješenje bio je složen postupak koji je počinjao luženjem natrijevom hidroksidom da se površinu grafitno-polimernoga kompozita učini hrapavom. Zatim bi se sve to ispralo vodom, a onda bi se na kompozit nanosio plemeniti metal paladij. Osim što je paladij vrlo skup, objašnjava Mozetič, njegovi spojevi koji se upotrebljavaju u tom postupku vrlo su otrovni i ekološki neprihvatljivi. A paladij je tu kao tanki kontaktni međusloj da bi se na njega primio oko 0,1 mikron tanak sloj nikla, koji dolazi opet u jednoj otrovnoj kemikaliji. Na kraju, na taj sloj skupog nikla dolazi završni galvanski sloj koji sam po sebi nije skup, ali se ne može izvesti izravno na onaj kompozit grafita i polimera, nego samo na nikal.

I što su Mozetič i njegov tim učinili? Jednostavno, podvrgnuli su površinski sloj kompozita djelovanju kisikove plazme i s njime izravno na galvanizaciju. Time su uklonili dvije skupe i za okoliš neprijateljske faze te ubrzali proizvodni proces. Kad su već izradili plazmatski generator, može se reći da je i proces postao daleko produktivniji, a proizvod kvalitetan i cjenovno vrlo konkurentan.

Trošak radiofrekventnoga plazmatskoga generatora je mali, za mjesečnu proizvodnju treba boca ili dvije kisika i nešto energije za generator, a u Kolektorovu pogonu u Idriji na godinu proizvedu po 35 milijuna tih dijelova crpki goriva za automobilsku industriju diljem svijeta osim Japana.

Imamo dva tretmana kisikovom plazmom. Prvo moramo skinuti polimer s površine kompozita jer polimerizacija i metalizacija nikako ne idu zajedno. Jetkanje polimera debljine oko mikrona s površine radi se kisikovom plazmom u trajanju od oko minute. Brzina uklanjanja površinskog polimernog sloja je mala na normalnoj temperaturi, ali zagrijavanjem kompozita vrlo brzo na površini ostaje samo grafit, a unutarnja struktura kompozita i dalje ostaje nepromijenjena. Međutim, takav grafit i dalje nije pogodan za galvanizaciju. Mi tada polimer s grafitnom površinom odlazimo na sobnu temperaturu i onda ga samo na jednu sekundu izložimo kisikovoj plazmi. To je dovoljno da kisikova plazma aktivira taj grafitni sloj. Interesantno je da ta aktiviranost grafita na površini temperaturi traje samo sekundu ili manje, a na sobnoj temperaturi traje nekoliko sati, što je sasvim dovoljno da u tom vremenu taj aktivirani kompozit podvrgnemo galvanizaciji.

Put do tih parametara trasiran je tijekom mnogih eksperimenata Mozetićeva tima na malom modelu plazme i komadiću kompozita kako bi utvrdili koji su parametri plazme najpogodniji. Kad su pronašli prave parametre, uslijedio je ‘up-scaling’, odnosno prevođenje parametara iz modela na veličinu pogodnu za konkretnu industrijsku primjenu.

Napravili smo dva metra velik plazmatski reaktor za stotine komada kompozita odjednom, potvrdili stvar u proizvodnim uvjetima, i sve smo to onda dokumentirali i patentirali. Najprije smo prijavili patent u Münchenu, nakon toga smo 2005. godine dobili europski patent i zaštitili ga dodatno u Japanu, Kini, Južnoj Koreji, Brazilu, Meksiku, SAD-u i Kanadi. Autori i inovatori u tom smo slučaju moj student Uroš Cvelbar i ja, a vlasnik patenta je poduzeće Kolektor.

Dr. sc. Miran Mozetić, redoviti profesor na Institutu ‘Jožef Štefan’ i predavač na međunarodnoj poslijediplomskoj školi u Ljubljani, ističe da se svojim temeljnim istraživanjima znanstvenici moraju usmjeriti na nešto što će se industriji svidjeti i što joj je potrebno. U njegovu slučaju to je dovelo do otkrića tehnologija koje su već našle svoje mjesto u proizvodnom ciklusu lektora, koje je Institutu platilo oko milijun eura za ta naša istraživanja, i za taj su novac dobili superliniju koja radi i danas, a radit će sigurno još godinama. Proizvodnja je vrlo pouzdana i isplativa, a kupac im je cijela svjetska autoindustrija, osim Japanaca, koji imaju svog proizvođača – objašnjava Mozetić.

Koja je uloga znanosti u ovome što smo mi napravili s plazmom? Uloga znanosti je u tome kako uhvatiti prave parametre plazme. Dolaze nam iz industrije da im riješimo neki tehnološki problem. Pitamo ih jesu li pokušali s plazmom, oni kažu ‘jesmo, ali ne radi’, a kad ih pitamo koja je to plazma bila, oni stanu, za njih je plazma samo plazma. No za znanost svaka plazma ima svoje točno određene parametre. U ovom slučaju važni parametri su gustoća iona kisika O2+, gustoća elektrona i onih radikala na koje se razlaže molekularni kisik. I što smo mi zapravo trebali otkriti? Pravu kombinaciju gustoće iona i atoma – ako je suviše iona, dođa se degradaciji materijala; ako ih je premalo ili i nema, onda stvar ne radi. Postoji optimalna razina iona i optimalna razina neutralnih radikala. Od prvoga kontakta s Kolektorom do početka masovne proizvodnje zasnovane na našem otkriću prošlo je četiri pet godina, i to su oni ocijenili kao brzo – napominje Mozetić.

U ovom slučaju ta su se ulaganja u naš višegodišnji rad vratila Kolektoru već u prvoj godini rada reaktora. Problem je što mi u Slovenci nemamo mnogo ‘velikih igrača’ u gospodarstvu koji imaju financijsku snagu kontinuirano ulagati u istraživačke aktivnosti. U Južnoj Koreji njihovi divovi znaju što će raditi za 10 ili 20 godina, oni zato već sad ulažu u istraživanja u tom smjeru jer znaju da ona traže i da će oni tada biti spremni za primjenu onoga što će se u međuvremenu vjerojatno otkriti i razviti za primjenu. U tom smislu i država financira specifične znanstvene istraživačke niše – zaključuje Mozetić.

Najefikasniji način na koji se čovjek može boriti protiv emisije ugljikova dioksida, preporučuju znanstvenici, jest da smanji svoju reprodukciju odnosno ima manje djece. Zatim savjetuju: prodajte svoj automobil, izbjegavajte duge letove avionom, jedite isključivo organsku hranu i sl.

Ozonska rupa, kažu istraživanja, nikad nije bila manja nego ovih dana. Istodobno, tvrdi se, nakon tri stabilne godine, u 2017. povećala se emisija ugljikova dioksida.

Čitajući prvu informaciju lako se čovjek da zavesti da je riječ o promjeni ljudske svijesti koja se sada više brine o okolišu. Da smo se kao vrsta promijenili. Druga pak sve to poriče, čak sugerira da smo sve gori u zagađivanju okoliša. Manja ozonska rupa se, na žalost, ne može pripisati ljudskoj svijesti već prirodnoj pojavi. Rezultat je prirodnih promjena, odnosno toplijeg vremena od prosječnog, koje je reduciralo ozonsku depleciju, a ne trajnog oporavka. Znanstvenici procjenjuju da će se ozonska rupa ‘rehabilitirati’ i doći na razinu iz 1980. godine tek 2070. Grupa znanstvenika okupljena u projektu Global Carbon Project, koja prati koncentraciju ugljika na planetu, kaže da emisija stakleničkih plinova nakon tri godine stagnacije, ponovno raste. Prema podacima GCP-a emisija ugljikova dioksida u 2017. porasla je za dva posto u odnosu na lani. Istraživanja, međutim, ne otkrivaju je li to globalno povećanje ugljikova dioksida jednokratno ili je početak novog trenda. Cijeli svijet sveukupno je emitirao 41 milijardu tona ugljikova dioksida, u čemu Kina igra glavnu ulogu. U SAD-u se trenutačno emitira manje ugljikova dioksida nego ranije zahvaljujući prihvaćanju alternativnih oblika energije i okretanju prirodnom plinu, međutim, u posljednje vrijeme potrošnja ugljika u SAD-u ponovno raste. U Europi se nastavlja trend smanjenja emisija, ali presporo.

I što da čovjek o svemu tome misli? Podacima o klimatskim promjenama i zagađivanju okoliša manipuliraju političke i gospodarske elite i običnom smrtniku, logično, ništa više nije jasno. Prije neki dan ugledni časopis The Guardian u svom online izdanju objavio je sjajan tekst pod naslovom ‘Neoliberalizam nas sili da se protiv klimatskih promjena borimo individu- alno’, apelirajući na kreatore svjetske politike da prestanu širiti opsesiju ‘pozelenjivanja’ osobnih života i upru prst u korporativne moćnike. Autor teksta Martin Lukacs, koji inače piše o ekološkim temama, evidentno je izirirani najnovijom studijom koja je ovog mjeseca objavljena u časopisu Environmental Research Letters. Znanstvenici su, naime, identificirali najbolje načine na koje se čovjek može boriti protiv emisije ugljikova dioksida. Prvi i najefikasniji je da smanji svoju reprodukciju (ima manje djece). Zatim slijede preporuke: prodajte svoj automobil, izbjegavajte duge letove avionom, jedite isključivo organsku hranu i sl.

Prema globalnom planu, emisiju ugljikova dioksida treba svesti na dvije tone po osobi do 2050. godine kako bismo izbjegli globalno zatopljenje. U SAD-u i Australiji trenutačno emisija iznosi 16 tona po osobi, a u Velikoj Britaniji sedam tona. – Riječ je o vrlo velikim promjenama i tom studijom želimo navesti ljude da na individualnoj razini u njima sudjeluju – istaknula je Kimberly Nicholas sa švedskog Sveučilišta Lund, ujedno članica tima koji se zalaže za smanjivanje članova kućanstava.

Martin Lukacs na to ima odgovor. ‘Uporna pozivana na individualnu akciju u korporativnim oglasima, udžbenicima i kampanjama mainstream ekoloških grupacija, pogotovo u zapadnim zemljama, postala su najnormalnija stvar. Dok smo svi zauzetim metodama ‘pozelenjivanja’ svojih osobnih života, korporacijama koje upotrebljavaju fosilna goriva ti su napor potpuno irelevantni. Samo sto kompanija na svijetu odgovorno je za ispuštanje zapanjujućih 71 posto štetnih plinova. Dok mi petljamo sa ‘zelenim’ uredskim materijalom, oni spaljuju planet’, piše Guardian. Lukacs tvrdi da sve to nije slučajno već je rezultat ideološke borbe protiv bilo kakve kolektivne akcije koja traje već 40 godina. A glavni krivci su Margaret Thatcher i Ronald Reagan, kreatori projekta nazvanog neoliberalizam.

‘Zaštitni znakovi neoliberalizma su privatizacija, deregulacija, slobodni trgovački sporazumi, kresanje nameta i sve to omogućilo je korporacijama da akumuliraju enormne profite i tretiraju zemljinu atmosferu kao kanalizaciju. Svaki put kada klimatske promjene zahtijevaju kolektivni odgovor, neoliberalizam se nade na putu. Stoga, želimo li čim prije smanjiti emisiju plinova, moramo prevladati sve mantle slobodnog tržišta.

Željeznice, komunalne usluge i energetske mreže treba staviti u ruke javnog sektora i pod kontrolu javnosti, zakonski zabraniti korporacijama uporabu fosilnih goriva, podići poreze kako bi se financirale masovne investicije u infrastrukturu i obnovljivu energiju. Na taj način solarni paneli mogu se postaviti na svačiji krov, a ne samo onih koji si to mogu priuštiti’, piše Lukacs.

Već je ranije kapitalizam naveo ljude da vjeruju kako su strukturni problemi – siromaštvo, nezaposlenost, bolest – zapravo individualni nedostaci. Sada kao pojedinac još moraš nositi teret potencijalne ekološke katastrofe. Naravno da bi se ljudi pojedinačno trebali koristiti zamjenama ugljiku (graditi održive farme, pohranjivati baterije, zbrinjavati otpad). ‘No individualan izbor najviše će doći do izražaja onda kada će ekonomski sustav omogućiti održive ekološke opcije za svakoga, a ne samo neke’, zaključuje Lukacs.

Drugim riječima, ako ne postoji dostupan javni prijevoz ljudi će i dalje putovati automobilima. Ako je lokalna organska hrana preskupa, nitko se neće odreći šopinga u trgovačkim lancima s masovnom ponudom jeftine, industrijski proizvedene hrane. ‘Stoga uzgajajte svoje mrkve i sjednite na bicikl. To će vas učiniti sretnijima i zdravijima. No vrijeme je da se zaustavi ta histerija koliko ‘zeleno’ živimo svoje živote. Vrijeme je da kolektivno uzmemo moć u svoje ruke’, zaključuje Lukacs.