Czy w Świerku powstanie centrum materiałów przyszłości?

Naukowcy z Narodowego Centrum Badań Jądrowych rozpoczęli udział konkursie Unii Europejskiej Teaming for Excellence. Jako laureaci selekcji krajowej otrzymali środki, za które wraz z kolegami z Francji i Finlandii będą przez rok przygotowywać plan biznesowy i badawczy projektu NOMATEN. Jeśli projekt zyska uznanie na poziomie europejskim, to w Świerku powstanie Centrum Doskonałości opracowujące nowe materiały na potrzeby medycyny, chemii, przemysłu jądrowego i zaawansowanych technologii.

W Świerku koło Otwocka odbyło się w dniach 7-8 września pierwsze spotkanie konsorcjum NOMATEN przygotowującego projekt Centrum Doskonałości Materiałów Funkcjonalnych dla Przemysłu i Medycyny. W skład konsorcjum wchodzą Narodowe Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) oraz partnerzy z francuskiego Komisariatu Energii Jądrowej i Energii Alternatywnych (CEA) oraz fińskiego Centrum Badań Technicznych VTT. Partnerem konsorcjum jest także Narodowe Centrum Badań i Rozwoju (NCBiR) jako potencjalna jednostka współfinansująca wypracowany projekt.

„Chcemy, by w Centrum Doskonałości NOMATEN były badane nowe materiały odporne na ekstremalne warunki pracy” – wyjaśnia prof. Jacek Jagielski, dyrektor Departamentu Fizyki Materiałów NCBJ, koordynator projektu. „W szczególności materiały takie są potrzebne inżynierom do konstrukcji reaktorów jądrowych nowych generacji i reaktorów termojądrowych. Muszą być wytrzymałe, odporne na temperaturę, korozję i promieniowanie. Nowe materiały o unikalnych właściwościach są też potrzebne w wielu innych gałęziach przemysłu, od lotniczego i kosmicznego do elektronicznego a nawet produkującego sprzęty domowe. Już dziś w Świerku mamy spore doświadczenie w badaniu i modyfikacji materiałów. Wykorzystujemy do tego nasze laboratoria oraz reaktor jądrowy Maria i plazmowe implantatory jonów. Koncepcja projektu opiera się na wykorzystaniu bardzo szerokiego wachlarza metod: od symulacji komputerowych w skali atomowej metodami dynamiki molekularnej poprzez różnorodne metody analityczne pozwalające na zbadanie struktury materiału i pomiar koncentracji defektów, po badania własności funkcjonalnych jak twardość, wytrzymałość, kruchość czy odporność na korozję. W naszym Centrum będziemy w stanie zaprojektować materiały o własnościach, które można będzie w wiarygodny sposób przewidzieć w okresie eksploatacji instalacji. W przypadku instalacji jądrowych okres ten może sięgać sześćdziesięciu, a nawet stu lat.”

„Działający w NCBJ Ośrodek Radioizotopów POLATOM ma z kolei ogromne doświadczenie i międzynarodową renomę w dziedzinie wytwarzania i projektowania nowych radiofarmaceutyków” – dodaje prof. Renata Mikołajczak (NCBJ), przewodnicząca Komitetu Naukowego konsorcjum. „Pracujemy nad poszerzaniem gamy substancji stosowanych w radiofarmacji i dążymy do pewnej personalizacji leków. W badaniach wykorzystujemy radioizotopy otrzymywane w reaktorze jądrowym w Świerku. Za trzy lata nasze możliwości jeszcze bardziej się poszerzą dzięki rozpoczętemu projektowi CERAD. Uruchomienie nowoczesnego cyklotronu jest szansą na kolejne nowe radiofarmaceutyki”

„Niesłychanie ważnym potencjalnym odbiorcą nowych materiałów jest przemysł chemiczny” – kontynuuje prof. Jagielski. „Wiele ważnych z gospodarczego punktu widzenia procesów chemicznych wymaga temperatur powyżej 500 stopni Celsjusza. W takich temperaturach pozyskuje się m.in. paliwo wodorowe i produkuje paliwa płynne oparte na węglu i wodorze. Podwyższenie temperatury pracy instalacji otwiera nowe możliwości syntezy. Trudno przecenić znaczenie gospodarcze i ekologiczne rozwoju podobnych technologii. Wszystkie one wymagają linii produkcyjnych zbudowanych z materiałów o specjalnych właściwościach, które ma badać i opracowywać Centrum Doskonałości NOMATEN. Z tego powodu spore zainteresowanie naszym projektem wykazują polscy potentaci chemiczni. Nasz projekt jest bezpośrednio związany zarówno z Polskim Programem Energetyki Jądrowej jak też z programem budowy reaktorów wysokotemperaturowych chłodzonych gazem, tzw. HTGR. Dość powiedzieć, że wdrożenie tej technologii w Polsce pozwoliłoby na zmniejszenie importu gazu o ok. 25%. Poparcie dla projektu i jego znaczenie dla gospodarki podkreślił też dr Józef Sobolewski, Dyrektor Departamentu Energii Jądrowej Ministerstwa Energii, obecny na spotkaniu.”

„Pracujący w Centrum naukowcy będą mogli korzystać z naszego ośrodka superkomputerowego CIŚ w tworzeniu predykcyjnych modeli zachowania materiałów w ekstremalnych warunkach.’ – uzupełnia dr hab. Paweł Sobkowicz, zastępca dyrektora NCBJ ds. Innowacji i Wdrożeń. „Ważnym jest, że obliczenia obejmować będą skalę of femtosekund - czasu w jakim zachodzą szybkie procesy fizyczne - do dziesiątek lat – okresu trwałości infrastruktury przemysłowej”. Koncepcję badań opartą na wykorzystaniu symulacji komputerowych przewidywanych własności materiałów rozwija obecnie Finlandia, o czym mówił na spotkaniu inauguracyjnym konsorcjum profesor Kim Wallin z VTT.

„Zagraniczni partnerzy konsorcjum wnoszą ogromne doświadczenie, wiedzę i możliwości. Pokazało to dobitnie nasze spotkanie.”– podsumowuje prof. Jagielski. CEA odgrywa kluczową rolę w badaniach, rozwoju i innowacji w dziedzinie obronności i bezpieczeństwa, energii jądrowej, badań technologicznych dla przemysłu, podstawowych badań w dziedzinie nauk przyrodniczych w Europie. Aktywnie uczestniczy w Europejskiej Przestrzeni Badawczej, a jej obecność na arenie międzynarodowej stale rośnie. W roku 2016 CEA została uznana przez agencję Reuters za najbardziej innowacyjna organizację badawczą na świecie. W latach 2008 - 2013 naukowcy CEA złożyli 2252 wnioski o patent głównie w sektorze energii (jądrowej i odnawialnej), półprzewodników, chemii i końcowych produktów konsumenckich. Innowacyjność CEA odzwierciedla również liczba partnerstw przemysłowych i spółek typu spin-off, które są związane z wypracowanymi tu technologiami (124 spółki powstałe od 2000 r.). Główne zadania CEA w rocznej fazie przygotowań projektu NOMATEN to opracowanie długoterminowej strategii i zaproponowanie mechanizmów finansowania oraz audyt poszczególnych zadań.

Fińskie Centrum Badań Technicznych VTT jest największą publiczną organizacją wspierającą badania w Europie Północnej zatrudniającą 2470 pracowników, z obrotem 272 mln euro. Może się pochwalić liczbą ponad 1200 patentów i zgłoszeń patentowych. VTT brał udział w ponad 1000 projektach badawczo-rozwojowych w UE. Tylko w 2015 roku VTT uczestniczył w 359 finansowanych przez Unię projektach badawczych. Eksperci Centrum pomagają klientom i partnerom tworzyć nowe produkty, procesy produkcyjne, metody i usługi. Szeroka sieć współpracujących operatorów VTT oznacza, że klienci uzyskują dostęp do najlepszej wiedzy na całym świecie. VTT może również oferować najwyższej klasy urządzenia badawcze oraz szeroki zakres usług związanych z prawami własności intelektualnej i licencjonowania. VTT będzie odpowiedzialne za przygotowanie modelu organizacyjnego oraz międzynarodowego planu marketingowego. Specjaliści VTT przygotują także propozycje polityki transferu technologii i dostępu do potencjału badawczego Centrum NOMATEN.

Informacje dodatkowe:

Konkurs Teaming for Excelence został ogłoszony w ramach programu badań i innowacji UE Horyzont 2020. Konkurs ma doprowadzić do stworzenia w nowych krajach UE oraz w krajach stowarzyszonych, centrów doskonałości rozwijających ich potencjał badawczy i innowacyjny, i wzmacniających współpracę naukową w Europie. W konkursie mogą startować konsorcja, w których bierze udział podmiot naukowy lub finansujący badania z kraju ubiegającego się o lokalizację, oraz instytucja lub instytucje naukowe z krajów UE o już wypracowanym dużym potencjale badawczym. Konkurs jest dwuetapowy. Zwycięzcy selekcji krajowej, wśród których znalazło się konsorcjum NOMATEN, mają 12 miesięcy na przygotowanie szczegółowego biznesplanu stworzenia i działania nowego centrum doskonałości. Na ten cel otrzymują oni środki z UE. Dla konsorcjum NOMATEN czas na przygotowania zaczął biec od 1 września.