Innowacje są kluczowe dla dekarbonizacji gospodarki

Wojciech Racięcki
Dyrektor Działu Rozwoju Innowacyjnych Metod Zarządzania Programami w Narodowym Centrum Badań i Rozwoju © NCBR

Teraz Środowisko: Cele redukcji emisji gazów cieplarnianych stawiane są globalnie, Nowy Zielony Ład zakłada dekarbonizację unijnej gospodarki. Jaką rolę w tym procesie odgrywają innowacje?

Wojciech Racięcki: Wiele razy w historii występowały sytuacje przełomowe, trudne. Przypomnę ryzyko wielkiego głodu w Indiach w latach 80 XX w., spowodowane gwałtownym przyrostem liczby ludności, któremu zapobiegły nowe technologie w rolnictwie.

Dziś cała gospodarka światowa stoi przed wyzwaniami demograficznymi, społecznymi i klimatycznymi. Kluczem do rozwiązania tych problemów są nowe, innowacyjne technologie. One dają nadzieję na to, że świat sobie poradzi z gigantycznym zadaniem odejścia od paliw kopalnych. Od 150 lat nasza gospodarka rozwijała się dzięki ich spalaniu i teraz mamy przestać to robić, ale wszyscy chcą utrzymać standard życia. Zielony Ład Unii Europejskiej zakłada, że utrzymamy standard życia, ale zarówno energię, jak i wszystkie produkty będziemy wytwarzać w inny sposób. Ta transformacja jest szeroka, dotyczy rolnictwa, budownictwa, wytwarzania podstawowych produktów etc. Nie tylko sektora energetycznego, na czy skupia się wiele osób w Polsce.

Wymaga to specjalnych narzędzi wspierających innowacje, które są kluczowym elementem.

TŚ:  Co globalna transformacja oznacza dla polskich firm? Czy w Polsce są firmy rozwijające innowacje?

WR: Zaczął się światowy wyścig w jak najszybszym przeprowadzeniu transformacji, spójrzmy chociażby na chińskie firmy, które inwestują wielkie pieniądze np. w instalacje PV czy wiatraki.

Może to być wielka szansa także dla naszych firm. Działa w Polsce wiele firm, które potrafią wytwarzać innowacyjne i tanie produkty, np. w budownictwie modułowym czy zbieraniu deszczówki. I to nie tylko na krajowy rynek.

TŚ:  W jaki sposób NCBR przydziela wsparcie na tego typu projekty?

WR: Zacznijmy od odpowiedzi na pytanie, które może nurtować wiele osób. Dlaczego instytucje publiczne takie jak NCBR sterują rynkiem poprzez udzielanie wsparcia na rozwój wybranych technologii? To jest akcja ratunkowa dla środowiska i planety, ale też dla gospodarki. I w takich warunkach ważne jest, żeby transformacją mądrze sterować.

Pamiętajmy też, że pieniądze na transformację są olbrzymie. W technologiach, które wspieramy, potrzebne jest potrójne „Win”. Po pierwsze, zwycięstwo dla środowiska, żeby produkować w nowy sposób. Po drugie technologie muszą być atrakcyjne dla przemysłu i gospodarki. I po trzecie - atrakcyjne dla odbiorcy, który będzie gotowy ponieść koszty.

NCBR odpowiada za to, jaki projekt finansuje, to my wybieramy temat. W projektach stosujemy metodę zamówienia przedkomercyjnego. Ustalamy z rynkiem, czy polscy producenci są w stanie dane problemy rozwiązać i przygotować technologię. Wysyłamy impuls do rynku.

Do projektów przeprowadzamy selekcję wykonawców. Finansujemy wszystkie koszty przedstawiane przez wykonawców i z każdym kolejnym etapem wyłaniamy tych, którzy będą dalej rywalizować. Gdy ostatecznie zwycięskie rozwiązania są wdrażane na rynku, NCBR ma udział w komercjalizacji oraz prawo do licencjonowania, bo finansujemy technologię, z której będą mogły korzystać też inne firmy.

TŚ: Podajmy przykłady programów NCBR ukierunkowanych na ochronę środowiska i klimatu. Jakie są ich założenia i efekty?

WR: Staramy się zajmować dużymi segmentami, mamy np. dwa projekty dla ciepłownictwa, ponieważ 42% ludzi w Polsce korzysta z ciepła systemowego, produkowanego w 70% z węgla. Potrzeba więc nowych technologii.

Potrzeby renowacji budynków w Polsce są ogromne i stąd programy w obszarze budownictwa i wentylacji budynków.

Projekt „Budownictwo efektywne energetycznie i procesowo” ma na celu poprawę stanu polskiego zasobu budowlanego, który często stanowią wampiry energetyczne, zużywające 150 kWh/m² … albo i więcej. Z drugiej strony szacunki mówią o niedoborze 1 mln mieszkań w skali kraju, spotykamy się też ze społecznymi problemami, jak dziedziczne ubóstwo czy starzenie się społeczeństwa. Postawiliśmy więc sobie za cel stworzenie budynków plusenergetycznych, które wytwarzają więcej energii niż zużywają. Ponadto podczas ich budowy zostaną wykorzystane materiały z recyklingu, a na etapie eksploatacji ważne będzie oszczędzanie wody (dzięki wykorzystaniu wody deszczowej udało się osiągnąć oszczędność 95% wody wodociągowej) oraz mierzenie ślad węglowego. W projekcie uwzględniono też potrzeby osób starszych, ponieważ budynki powinny umożliwiać osobom starszym jak najdłuższe samodzielne funkcjonowanie. Wybrano 5 technologii. W lutym 2023 r. planujemy wbić łopaty i rozpocząć budowę. Powstaną one w ekspresowym tempie dzięki użyciu prefabrykatów.

W projekcie dotyczącym wentylacji budynków skupiamy się m.in. na szkołach. W klasach przebywa wielu uczniów na raz, więc po pierwsze mogą się oni od siebie zarażać chorobami, po drugie stężenie CO₂ rośnie często nawet 3-4 razy ponad normę (co źle wpływa na koncentrację). Jeśli szkoła ma zamontowane szczelne okna, robi się duszno i pozostaje wietrzyć sale powietrzem z zewnątrz, które może być zanieczyszczone. Co dodatkowo powoduje olbrzymie straty energii. W programie chcemy stworzyć elastyczną technologię, którą będzie można montować w szkołach stopniowo. W każdej klasie zamontowany zostanie niezależny system, więc nie będą potrzebne scentralizowane kanały wentylacyjne (niemożliwe do instalacji w istniejących budynkach szkolnych). Informacje o jakości powietrza i stężeniu CO₂ wewnątrz szkoły będą udostępniane na tablicach interaktywnych. Projekt zaraz wchodzi w fazę wyboru demonstratorów.

Innowacyjna biogazownia ma być klasyczną instalacją gospodarki o obiegu zamkniętym. Rozwiązuje problem nagromadzonych odpadów organicznych, które są źródłem odorów i niekontrolowanych emisji gazów cieplarnianych. Ich techniczny potencjał jest szacowany na 8 mld m³ biometanu rocznie, co stanowi 40% krajowego zużycia gazu ziemnego. Aby ten potencjał uruchomić, potrzebujemy technologii. Obecnie w kraju działa ponad 100 biogazowni rolniczych, ale żadna z nich nie produkuje biometanu. Postawiliśmy więc zadanie stworzenia biogazowni odpowiadającej założonym wymaganiom (m.in. bezodorowość, elastyczność pod względem wkładu, jakość produktu końcowego, Którym jest nawóz naturalny, CO₂ i biometan). W obecnym etapie testujemy i porównujemy sześć prototypowych instalacji, to prawdziwy wyścig technologiczny. Testy kończymy w grudniu i jeden wykonawca zostanie wybrany do etapu budowy instalacji przemysłowej.

W konkursie Oczyszczalnia Przyszłości chcemy zdjąć z oczyszczania ścieków łatkę uciążliwego zakładu,. Stawiamy na ich transformację do zakładów produkcyjnych. Ścieki są bowiem wdzięcznym medium do odzysku zarówno energii, jak i np. substancji biogennych czy wody. Wychodzimy ponad unijne i krajowe prawodawstwo i kładziemy nacisk na usuwanie ze ścieków farmaceutyków, metali ciężkich etc. Osady ściekowe z kolei mają być zgazowywane. Powstały już prototypowe instalacje, zakończyliśmy ich testy, które przeszły pomyślnie. Teraz musimy wybrać zwycięzcę i dać mu szansę wybudować pełnowymiarową oczyszczalnię o skali 20 tys. RLM (bo takie są powszechnie spotykane w kraju).

Podam jeszcze przykład programu dotyczącego retencji wodnej. Z jednej strony problem suszy się nasila, obserwujemy zmiany w rozkładzie opadów, z drugiej 70% obywateli Polski korzysta z zasobów wód głębinowych. A do tego statystycznie każdy z nas zużywa 100 L wody dziennie, z czego tylko ok 2-3% zaspokaja potrzeby związane z gotowaniem i zaspokojeniem pragnienia. Dlaczego więc tych 97% nie wziąć z innych źródeł niż woda głębinowa? Np. woda deszczowa po oczyszczeniu do prania czy oczyszczona woda szara do spłukiwania WC. Możliwe jest nawet uzyskanie wody zdatnej do picia. Udało się stworzyć takie rozwiązania. Chcielibyśmy, aby w każdym domu zbierana była woda deszczowa, bo to jest nasz zasób. I musimy myśleć o przyszłych pokoleniach.

W obszarze magazynowania energii jesteśmy w naszym programie obecnie na etapie testów i tutaj dobrze widać, jak to testowanie technologii przebiega. Codziennie mamy 4 naładowania i 4 rozładowania, trwa to już 9 miesiąc. I technologia bardzo dobrze się sprawdza.

TŚ: Ile trwają programy?

WR: Cały proces trwa ok. 3 lat. Projekty, o których dzisiaj rozmawiamy, rozpoczęły się, kiedy powstała koncepcja Zielonego Ładu, czyli pod koniec 2019 r., i zakończymy je w 2023 r. Choć teraz widzę, że być może potrzeba będzie więcej czasu.

TŚ: Jakich projektów NCBR można się spodziewać w nowej perspektywie finansowej?

WR: Mam listę bardzo wielu potencjalnych projektów. Będziemy wybierać te do realizacji, których efekt środowiskowy i gospodarczy będzie największy.

Ważne jest rolnictwo, w tym także rolnictwo przemysłowe. A gdyby rolnicy oddawali odpady rolne do biometanowni i od razu tankowali biometan do maszyn rolniczych? O takim zamykaniu obiegu w gospodarce myślimy. Albo lokalna produkcja energii w gospodarstwie rolnym na bazie paneli PV i zasilanie maszyn rolniczych na lokalnie produkowany prąd?

Co oczywiste wiele wyzwań pojawia się w sektorze energetyki. Uruchomiliśmy już dialog techniczny w obszarze pomp ciepła, widzimy na przykładzie rynku niemieckiego, jak wielkie inwestycje idą w te technologie. Polskie firmy tracą dystans z zachodnimi. Chcemy więc zrobić uniwersalną pompę ciepła dla całego rynku, która byłaby udostępniona na licencji bezpłatnej dla wszystkich.

Sektor odpadów. Czy tam potrzebne są innowacje? Moja córka kiedyś powiedziała, że wszystkie pieluchy, które ona zużyła, gdzieś leżą. I tak jest ze wszystkim, co jest jednorazowym materiałem, który nie podlega biodegradacji. Rozwiązaniem będą materiały naturalnego pochodzenia. Nad tym także myślimy.

Rozmawiała Dominika Adamska
Sekretarz redakcji, geograf