Czy w przyszłości w każdym domu będzie można w prosty sposób przekształcać energię słoneczną i odpadową na prąd? Takie możliwości może zapewnić technologia wdrażana przez Adriana Karbowskiego, a opracowywana na bazie wynalazku H. Janusza Bielskiego.

Projekt ten został wyróżniony w ogłoszonym przez Wrocławskie Centrum Badań EIT+ w 2012 r. konkursie Venture Support Programme dla zespołów badawczych oraz start-upów działających w sektorze gospodarki niskowęglowej.

EIT+: Na czym w skrócie polega działanie wdrażanego przez Pana urządzenia do gromadzenia energii słonecznej oraz cieplnej odpadowej i jej przetwarzania na energię elektryczną? Jakie są kolejne etapy działania tej technologii?

Adrian Karbowski*: Główną funkcjonalnością urządzenia jest, jak nazwa wskazuje, wysokosprawne gromadzenie energii słonecznej oraz cieplnej odpadowej i jej przetwarzanie na energię elektryczną w oparciu o zjawisko termoelektryczności. Zjawisko to zostało odkryte w 1821 r. przez niemieckiego fizyka T.J. Seebecka. Polega ono na powstawaniu siły elektromotorycznej w obwodzie zawierającym dwa różne metale lub półprzewodniki, gdy ich złącza znajdują się  w różnych temperaturach.  

Innowacja, którą wykorzystujemy, polega na zastosowaniu odkrytej w trakcie prac nad baterią termowoltaiczną pewnej prawidłowości. Jest to efekt  "wzbogacający" zjawisko Seebecka, które nazwany został efektem dynamicznym. Zastosowanie tej innowacji umożliwia uzyskanie wyższej sprawności w porównaniu z aktualnie dostępnymi  na rynku ogniwami  fotowoltaicznymi i termowoltaicznymi.  Urządzenie zawierać będzie niezwykle pożyteczną cechę, jaką będzie zdolność do generowania prądu praktycznie z dowolnego (także niskotemperaturowego) źródła ciepła - w szczególności z ciepła słonecznego i odpadowego. To pozwoli na eksploatację przez większą część roku.

Dlatego urządzenie nazwaliśmy baterią – hybrydowym generatorem termowoltaicznym, ponieważ może korzystać zarówno z ciepła słonecznego (okres letni), ale i ciepła emitowanego przez urządzenia (przez cały rok lub tylko w sezonie grzewczym).

Co skłoniło Pański zespół do badań i pracy właśnie nad tego typu urządzeniem?
Od kilkunastu lat zajmuje sie tematyką odnawialnych źródeł energii i efektywności energetycznej. Jestem pasjonatem innowacyjnych technologii, śledzę ich rozwój w obszarach związanych z wytwarzaniem energii. Postanowiłem uczestniczyć w rozwoju tego sektora  bardziej aktywnie, również zajmując się wdrażaniem bardziej obiecujących innowacyjnych koncepcji technologicznych. Jeśli chodzi o samo rozwiązanie – generator termoelektryczny – to kilka miesięcy temu założyłem zespół badawczo-wdrożeniowy, którego trzon stanowią:  wynalazca, Pan H. Janusz Bielski oraz technolog, mgr inż. Zbigniew Terlikowski.

W swojej karierze zawodowej przygotowywałem specjalistyczne analizy ekonomiczne dla takich instytucji, jak: Krajowa Agencja Poszanowania Energii, Instytut Paliw i Energii Odnawialnej czy też  Centrum Fotowoltaiki przy Wydziale Elektrycznym Politechniki Warszawskiej oraz prowadząc wortal tematyczny biodiesel.pl i sklep internetowy ONT Biopaliwa. Wiedza i doświadczenie, którą wcześniej zdobyłem, pozwoliły mi  należycie ocenić potencjał technologii i odpowiednio opracować  model biznesowy oraz zaplanować kolejne kroki od pozyskania licencji, przez uruchomienie produkcji, a na sprzedaży skończywszy.

W jaki sposób wdrażana przez Pański zespół technologia może znaleźć zastosowanie w gospodarstwach domowych i jak może się przydać w małym biznesie lub w przemyśle?
Technologia, którą się zajmujemy, może być stosowana na szeroką skalę. Wynika to głównie z faktu, że technologia ta koncentruje się na zasobach powszechnie dostępnych, jakimi są ciepło słoneczne oraz ciepło odpadowe. Rozwiązanie oferuje klientom uzyskanie wartości dodanej, polegającej na pozyskaniu taniej energii elektrycznej z promieniowania słonecznego i aktualnie eksploatowanych urządzeń generujących ciepło odpadowe.

W odniesieniu do sektora przemysłowego, proponowane urządzenie może usunąć bariery w wykorzystaniu ciepła odpadowego, z którymi obecnie ten segment gospodarki miewa problemy. Najważniejsza z nich to obawa właścicieli instalacji przemysłowych, że system odzysku energii (np. układ zamiany ciepła na en. elektr. z obiegiem ORC) zakłóci dotychczasowy proces technologiczny, a potencjalna korzyść jest zbyt niska w porównaniu z kosztami poniesionymi na takie wytwarzanie energii elektrycznej. Technologia proponowana przez mój zespół badawczy pozwoli przełamać tę barierę za sprawą bezinwazyjności i wyższej sprawności.

Czy grant przyznany w ramach programu Venture Support pomógł Pańskiemu zespołowi w rozwijaniu tej technologii, a także w nawiązaniu kontaktów z międzynarodowymi ekspertami pracującymi nad tego typu projektami?
Grant z programu Venture Support przede wszystkim pomógł ruszyć projektowi z miejsca. Wraz z wynalazcą oraz technologiem, udało nam się z sukcesem przejść tzw. pierwszą ścieżkę krytyczną. Obejmowała ona między innymi wykonanie projektu funkcjonalnego, przeprowadzenie proof-of-concept, a później testy eksploatacyjne na stanowisku doświadczalnym z mobilnym źródłem ciepła.

Dzięki przeprowadzeniu tych działań, istotnie wspartych przez program Venture Support, uzyskaliśmy pewność, że urządzenie będzie miało szerokie zastosowanie praktyczne oraz będzie posiadało przewagę nad tradycyjnymi technologiami odzysku odpadowej energii cieplnej. Bardzo dobre wyniki testów oraz wyniki rozpoczętych już prac związane z prototypowaniem wersji produkcyjnej generatora, stanowią teraz dla nas cenną wskazówkę co do wyboru docelowej technologii dla seryjnej produkcji urządzenia. Wykorzystamy te osiągnięcia w kolejnych etapach komercjalizacji wynalazku, aby przekuć go w sukces komercyjny. Planując uruchomienie produkcji seryjnej, nawiązaliśmy niezbędne kontakty międzynarodowe ze specjalistycznymi podmiotami w kraju i zagranicą, głównie:  dostawcami materiałów i wykonawcami podzespołów.

O "zielonych" technologiach mówi się, że już za kilka lat będą stanowiły fundament gospodarki energetycznej zarówno na poziomie mikro (mieszkania, inteligentne domy itp.), jak też makro - w miastach czy nawet na skalę regionalną. To np. inteligentne sieci przesyłowe, gospodarujące na bieżąco zasobami elektrycznymi. Jak technologia, będąca przedmiotem opracowywania i wdrażania wpisuje się w ten kontekst?
Wdrożenie opracowywanej innowacji wychodzi naprzeciw regulacjom w zakresie szeroko rozumianej „zielonej energii” w szczególności  w zakresie podnoszenia efektywności energetycznej budynków i instalacji przemysłowych. Wraz z wejściem w życie systemu certyfikatów efektywności energetycznej tzw. białych certyfikatów, opracowywane urządzenie stanowić będzie doskonałe narzędzie do ich generowania. Ponadto, przewiduje się, że po 2020 r. wszystkie budowane i przebudowywane domy będą musiały być "niemal zeroenergetyczne" (ang. nearly zero-energy building).

Projekt wychodzi naprzeciw przyjętej przez Parlament Europejski Dyrektywie o Efektywności Energetycznej, która będzie wymagać, by co roku oszczędzane było w krajach Unii 1,5 proc. energii sprzedawanej klientom końcowym. Komisja Europejska przedstawiła projekt zmian dyrektywy o efektywności energetycznej w czerwcu ub.r., by wymusić na krajach UE osiągnięcie celu 20 proc. oszczędności energii do 2020 r.

Jak Pan ocenia potencjał rozwijanej przez Pański zespół technologii w kontekście jej ewentualnej komercjalizacji na arenie międzynarodowej? Spotkał się Pan już z zainteresowaniem ze strony zagranicznych inwestorów?
Potencjał rynkowy opracowywanej technologii jest bardzo wysoki. Należy bowiem podkreślić, że sektor efektywności energetycznej jest jednym z trzech - obok sektora "inteligentnej wody" i  magazynowania energii - „skazanych” na dynamiczny rozwój, o czym napisano w niedawnym raporcie Frost & Sullivan.

Nasz produkt będzie  produktem globalnym, bo problem niewykorzystanego ciepła odpadowego jest problemem uniwersalnym we wszystkich krajach świata. Wielokrotnie w rozmowach o proponowanej przeze mnie technologii hybrydowego generatora termoelektrycznego  inwestorzy wyrażali się  o niej z uznaniem, określając ją mianem przełomowej („game-changer”) w dziedzinie efektywności energetycznej.

*Adrian Karbowski - jeden ze zwycięzców ogłoszonego przez EIT+ w 2012 r. konkursu Venture Support dla przedsiębiorców. Absolwent Szkoły Głównej Handlowej (SGH) w Warszawie.  Pasjonat nowych technologii.  Zajmuje się innowacyjnymi rozwiązaniami na etapie zalążkowym, ich rozwijaniem a następnie wdrażaniem w sektorze energetyki i paliw. Jako pomysłodawca, aktualnie przygotowuje projekt dotyczący komercyjnego wykorzystania termoelektryczności oraz wykorzystania mikroalg. W dziedzinie bioenergii jest aktywny na polu międzynarodowym. Występował m.in. podczas konferencji Hart World Fuels w 2004 r. Stale poszukuje współpracy z osobami zaangażowanymi w rozwój technologii energetycznych na świecie. W biznesie przywiązuje dużą wagę do planowania strategicznego. Kieruje się zasadą Michaela Portera, brzmiącą: “If a company has the same strategy as the competition, then it really doesn't have a strategy”.

Konkurs Venture Support Programme to inicjatywa zorganizowana i finansowana przez Climate-KIC. Skierowana była do zespołów i start-upów, które pracują nad innowacyjnymi rozwiązaniami mającymi zastosowanie w niskoemisyjnej, efektywnej energetycznie gospodarce.

Więcej informacji o tym projekcie znajdą Państwo tutaj (kliknij).

Zobacz również