Prace B+R w praktyce

Działająca w podrzeszowskim Zaczerniu spółka ML System, korzystając m.in. z RPO WP, utworzyła zaplecze badawczo-rozwojowe, w którym pracuje nad nowymi generacjami ogniw fotowoltaicznych. Centrum B+R służy nie tylko do testowania i tworzenia własnych produktów, ale świadczy też usługi na zamówienie jednostek naukowych oraz przedsiębiorstw.

– Gdy zakładaliśmy firmę w 2007 r. wiedzieliśmy, że chcemy się zająć fotowoltaiką. W Polsce nie było jednak dobrego zaplecza technicznego. Musieliśmy uczyć się od naszych dalekowschodnich czy zachodnich partnerów, ale żeby wnieść jakąkolwiek wartość dodaną, chcieliśmy mieć infrastrukturę badawczą, a przynajmniej pomiarową. Wkrótce okazało się, że możemy stworzyć u siebie to, czego wielu firmom brakuje – zaplecze do prototypowania. Stało się to możliwe, gdy pojawiły się fundusze unijne – mówi Dawid Cycoń, prezes zarządu ML System SA.

Dzięki realizacji projektu „Utworzenie zaplecza badawczo-rozwojowego w firmie ML System poprzez stworzenie fotowoltaicznego laboratorium badań i pomiarów ogniw krzemowych oraz organicznych” (w ramach działania 1.3 Regionalny system innowacji RPO WP 2007-2013) firma szybko opracowała nową technologię drukowania ogniw słonecznych opartych na substancjach organicznych. – Tego typu panele z powodzeniem zastępują ogniwa krzemowe, są tańsze w produkcji i mają większe spektrum zastosowania. Światłoczuły barwnik używany do ich produkcji może być pochodzenia organicznego. Nadaje się do tego sok z malin lub buraków; my wykorzystujemy barwnik na bazie rutenu – wyjaśnia Dawid Cycoń.

Na całym świecie w laboratoriach powstają próbki innowacyjnych materiałów, które dają nadzieje na stworzenie bardziej wydajnych ogniw. Ale to, co uda się zrobić w skali laboratoryjnej, nie zawsze udaje się przenieść do skali produkcyjnej. Od próbki wielkości skrawka paznokcia do fasady budynku jest ogromna droga. Laboratorium z odpowiednim zapleczem do prototypowania oraz zespołem badaczy i technologów pozwala tę drogę pokonać.

Dla nauki i z pomocą nauki

Laboratorium zaczęło też świadczyć usługi na zewnątrz, m.in. dla niemieckiego Instytutu Fraunhofera, który również pracuje nad nowymi technologiami zamiany energii słonecznej na elektryczną. – Dostrzegliśmy niszę rynkową. Instytut Fraunhofera dysponuje nowoczesnym sprzętem pomiarowym i do badań klimatycznych, starzeniowych. Gdy natomiast chce stworzyć serię prototypów, współpracuje z przemysłem. Drukowanie próbek ogniw zleca na przykład firmie w Austrii, a strukturyzację laserową w Niemczech czy Anglii. To wszystko trwa i kosztuje. Nasze centrum B+R dysponuje laserem, urządzeniami do drukowania, precyzyjnymi suszarkami, czyli mamy wszystko w jednym miejscu. Fraunhofer zaczął więc nam zlecać prototypowanie. Dodatkowo możemy sprawdzić parametry tego, co zrobiliśmy, i dokonać poprawek – mówi Dawid Cycoń.

Do ML System zgłaszają się także polskie jednostki naukowo-badawcze, które na potrzeby swoich projektów muszą wykonać prototypy lub elementy ogniw. Obecnie trwają rozmowy, np. z Politechniką Łódzką, dla której firma ma wyprototypować pewne warstwy ogniw krzemowych – poszerzające widmo konwertery.

Firma ma odpowiednio wykwalifikowany zespół, wyszkolony w obsłudze sprzętu i potrafiący interpretować wyniki badań. Ale nie rezygnuje ze współpracy w zakresie badań z jednostkami naukowymi. – Nie jesteśmy samowystarczalni, bo tak się nie da pracować. Mamy podpisane umowy ramowe w zakresie prac badawczo-rozwojowych z czołowymi jednostkami w kraju i za granicą. Jeżeli możemy zamówić wyniki na zewnątrz, bo będzie szybciej i taniej, to oczywiście to robimy. Należy jednak pamiętać, że komercjalizacja produktu i produkt końcowy są u nas i ta wiedza też musi pozostać u nas – dodaje Anna Warzybok z ML System.

Ze względu na ochronę własności intelektualnej firma zleca na zewnątrz wycinkowe badania. Dotychczas dokonała 15 zgłoszeń patentowych, w większości w trybie międzynarodowym. Tak buduje się przewagę konkurencyjną.

 

Współpraca z biznesem

Wśród klientów zamawiających usługi badawcze są też firmy z regionu, np. Fibrain czy Eko-styl. – Nasza współpraca zrodziła się w związku z realizacją projektu badawczego dotyczącego budowy fotodetektora opartego na złączu krzemowo-organicznym – mówi Wiesław Marczak, dyrektor zarządzający Fibrain, polskiego producenta kabli światłowodowych i osprzętu do budowy sieci światłowodowych. – Zleciliśmy ML System badania związane z pomiarem czasu odpowiedzi takiego detektora i z opracowaniem technologii jego hermetyzacji. Ponadto wykonano dla nas badania spektrofotometryczne podłoża krzemowego, dotyczące współczynnika odbicia światła, a także badania przepuszczalności szkieł, które wykorzystujemy do budowy detektora – dodaje.

Spółka Fibrain nie musiała kupować kosztownego sprzętu pomiarowego i skorzystała z potencjału laboratorium ML System. Dodatkową korzyścią było to, że prac badawczych nie trzeba było zlecać ośrodkom rozproszonym po całym kraju.

Bliskie sąsiedztwo sprzyja współpracy – zakłady produkcyjne i laboratoria Fibrain są zlokalizowane w Zaczerniu i Jasionce. Relacje między firmami zaowocowały konsultacjami naukowymi, a także zleceniami płynącymi z ML System. – Dysponujemy komorami klimatycznymi, w których badamy pod kątem starzeniowym światłowody. ML System nie posiadał takich urządzeń, więc mógł w naszych laboratoriach przebadać swoje ogniwa fotowoltaiczne – wyjaśnia Marczak.

 

 

Rewolucja w praniu

Centra B+R mogą realizować prace dla firm z branż nie kojarzonych z wysokimi technologiami. Eko-styl Sp. z o.o. z siedzibą w Leżajsku prowadzi wypożyczalnię odzieży roboczej oraz pralnię przemysłową. Świadczy ona usługi m.in. dla zakładów opieki zdrowotnej, domów pomocy społecznej, hoteli czy domów studenckich z obszaru południowo-wschodniej Polski – co miesiąc trafia do zakładu 300 ton odzieży i pościeli. Spółka postanowiła zaoferować nową technologię, która przyczyniłaby się do ograniczenia zakażeń w szpitalach. – Jako jedyni na świecie opatentowaliśmy technologię nanoszenia nanocząsteczek srebra i miedzi na powierzchnie tkanin w procesie prania. Po takim praniu tkaniny zyskują właściwości antybakteryjne i antygrzybiczne. Stało się to możliwe dzięki współpracy z firmą ML System, która zrealizowała na nasze zamówienie niezbędne prace badawczo-rozwojowe. Jesteśmy po badaniach certyfikujących, dopuszczających produkt na rynek jako wyrób medyczny – mówi Marian Łoś, właściciel spółki Eko-styl.

W ten sposób firma wprowadziła na rynek usługę o wyższej jakości. Nanocząsteczki wystarczy nanieść na tkaninę podczas co czterdziestego prania, więc dla klienta koszt tylko nieznacznie wzrasta, a korzyści wynikające z większego bezpieczeństwa są nie do przecenienia. Marian Łoś cieszy się, że zdecydował się na współpracę w zakresie prac B+R. – Zobaczyłem, że nawet w naszej dziedzinie możliwe są innowacje na skalę światową i że są w naszym zasięgu – podsumowuje. Obecnie Eko-styl realizuje badania nad odzieżą samoczyszczącą dzięki zastosowaniu ditlenku tytanu.

Przyszłość staje się możliwa

Gdy w 2012 r. spółka ML System utworzyła zaplecze B+R, fotowoltaiką trzeciej generacji  nikt w Polsce jeszcze się nie zajmował. Firma zaczęła prace nad drukowaniem ogniw. Teraz technologia laboratoryjna została przeskalowana na produkcyjną. – Jesteśmy pierwsi na świecie i realizujemy kolejne projekty badawcze, dzięki którym będziemy te technologie poprawiać, czynić je bardziej wydajnymi i tańszymi dla klienta – zapowiada prezes Dawid Cycoń. Fizycy ML System pracują nad technologią jutra – tzw. kropkami kwantowymi, które za kilka lat zrewolucjonizują fotowoltaikę. Bez centrum B+R byłoby to nierealne.

Jerzy Gontarz

zobacz więcejzobacz więcej: Budynki efektywne energetycznie

 

Twórcy firmy ML System pracują nad zwiększeniem skuteczności ogniw fotowoltaicznych i chcą sprawić, by ich stosowanie było bardziej powszechne i dodawało architekturze uroku, a nie szpeciło ją. W polu zainteresowania ML System znalazł się rynek regulowany przez dyrektywę unijną dotyczącą efektywności energetycznej budynków. – Nie chcemy być kojarzeni z farmami fotowoltaicznymi. Tworzymy produkty, które zastępują materiały budowlane. Chcemy sprzedawać żaluzje fotowoltaiczne, fasady wentylowane, szyby zespolone, które dają prąd, a nie budować farmy – deklaruje szef firmy.

Fasada wentylowana doskonale wpisuje się w najnowsze trendy w termomodernizacji budynków. Poprawia efekt energetyczny, szczególnie w lecie, kiedy dzięki niej budynek zbyt mocno się nie nagrzewa. A do tego energię na chłodzenie pozyskuje się z estetycznie wykonanej fasady obłożonej ogniwami prądotwórczymi. W ten sposób mogą powstawać budynki zeroenergetyczne, a nawet o dodatnim bilansie energetycznym (produkujące w ciągu roku więcej energii niż zużywają).