Nawozy i wynalazki

Gdy zamykaliśmy ten numer, nie wiadomo było jeszcze, kto wygrał przetarg na budowę i uruchomienie linii do produkcji grafenu w Tarnowie. Wnioski do konkursu złożyły trzy krajowe podmioty, które przez ostatnie lata prowadziły prace badawcze nad tym materiałem.

- Wygra ten, który zaoferuje technologię umożliwiającą wytwarzanie grafenu o najlepszych parametrach chemiczno-fizycznych - zapowiedział Mariusz Bober, prezes Grupy Azoty.

Kolejnym kryterium będzie cena budowy instalacji w Chemicznym Centrum Technologii i Rozwoju w Tarnowie. Linia ma ruszyć w drugiej połowie roku.

Na początek będzie wytwarzała około kilograma grafenu płatkowego tygodniowo, z czego większość przeznaczona zostanie na opracowanie technologii nowych tworzyw sztucznych, które można stosować np. w produkcji tekstyliów, materiałów budowlanych, a nawet w przemyśle zbrojeniowym. Np. grafen dodany do poliamidu (Azoty go produkują), sprawia, że tworzywo to staje się o wiele bardziej trwałe, elastyczne, może lepiej przewodzić prąd, nie traci koloru.

To może być przełom w burzliwej historii polskiego grafenu. Przypomnijmy, że kilka lat temu naszym naukowcom, jako pierwszym na świecie, udało się opracować tanie technologie jego wytwarzania. Jedna powstała w Warszawskim Instytucie Technologii Materiałów Elektronicznych (ITME), gdzie naukowcy pod kierownictwem dr. Włodzimierza Strupińskiego wynaleźli metodę produkcji grafenu na podłożach węgliku, którą następnie opatentowali w USA. Naukowcy z ITME prowadzą też prace nad wykorzystaniem tego unikalnego materiału, który nie dość, że jest najcieńszy na świecie, to jest niezwykle trwały i plastyczny. Polscy badacze pracują m.in. nad skonstruowaniem niewidzialnej grafenowej grzałki, którą będzie można umieścić np. w szybie kokpitu samolotowego, zapobiegając jej zaparowaniu i zamarzaniu wody.

Drugą metodę opracowali naukowcy z Politechniki Łódzkiej pod kierownictwem prof. Piotra Kuli. Stworzyli metodę HSMG (High Strength Metallurgical Graphene), dzięki której powstaje grafen metalurgiczny o wysokiej wytrzymałości.

Jednak prace nad opracowaniem konkretnych patentów technologicznych i wdrożeniem grafenu do przemysłu utknęły w miejscu. Owszem, polskie instytuty pracowały (i pracują) nad tym, ale nie przekłada się to ani na biznes, ani na życie konsumentów. Prace idą powoli, bo brakuje m.in. współpracy i koordynacji pomiędzy badaczami. Przede wszystkim zaś do tej pory nie było inwestora, który wyłożyłby pieniądze na procedury patentowe, określił terminy poszczególnych etapów prac, wdrażałby je do produkcji.

W 2012 r. Narodowe Centrum Badań i Rozwoju uruchomiło program wsparcia prac badawczo-rozwojowych o nazwie GRAF-TECH i wyłożyło na to ok. 60 mln zł. Jednak była to jednorazowa inicjatywa. Gdy skończyły się pieniądze, prace straciły impet.

- Każdy ośrodek naukowy w Polsce coś tam robił, ale naukowcy bardziej byli zainteresowani prowadzeniem badań niż wytworzeniem produktu, który zainteresowałby biznes - ocenia Mariusz Bober, prezes Grupy Azoty.

Teraz ma to się zmienić. Azoty, które już kilka lat temu zapowiedziały chęć wejścia w grafenowy biznes (weszły w skład specjalnego konsorcjum), chcą teraz wziąć na siebie rolę inwestora strategicznego, który ma wyprodukować dużą, jak ma polskie warunki, ilość grafenu, a także uruchomić konkretne prace badawcze w nowym Centrum Badawczo-Rozwojowym w Tarnowie. Przypomnijmy, że ta placówka będzie kosztowała 88 mln zł, z czego ok. 20 mln to dotacje rządowe z Naukowego Centrum Badań i Rozwoju.

Oprócz braku koordynacji między poszczególnymi ośrodkami naukowymi i biznesem, barierą w opracowaniu technologii, która zrewolucjonizowałaby nasz przemysł, była też cena grafenu. Obecnie instytuty naukowe wytwarzają go na niewielką skalę, tylko na własne potrzeby. Ogranicza to skalę prac badawczych oraz ich tempo.

- Dzięki uruchomieniu linii w Tarnowie, cena grafenu powinna spaść z 150 do 50, a może nawet 20 zł za gram - przekonuje Adam Żurek, dyrektor departamentu rozwoju w Grupie Azoty. - Będziemy więc w stanie wyprodukować np. kilka ton poliamidu z dodatkiem grafenu, wysłać go do fabryki, sprawdzać, jak zachowuje się podczas przerobu, jakie są właściwości nowego tworzywa i co zrobić, żeby je udoskonalić.

Na budowę i uruchomienie instalacji Grupa Azoty chce przeznaczyć 6 mln zł. To niewielka kwota w porównaniu z tym, co inwestują wielkie koncerny i rządy poszczególnych krajów. Jednak, jak zapewnia prezes Bober, to pierwszy krok, za którym wkrótce pójdą kolejne.

Dogonić konkurentów nie będzie jednak łatwo, bo przez kilka ostatnich lat, kiedy polscy badacze bawili się grafenem, wielkie, bogate koncerny i instytuty badawcze zgłosiły wiele patentów z zastosowaniem tego materiału. Tylko w 2013 r. w Korei Południowej złożono 4255 wniosków patentowych. Na drugim miejscu były Stany Zjednoczone (3559), a za nimi Japonia (1583). W 2014 do wyścigu włączyły się Chiny. Do urzędów trafiło tam ponad 2000 zgłoszeń. Większość światowych patentów należy do koreańskiego Samsunga, ale w ostatnim czasie to instytucje, a nie korporacje przodują w składaniu wniosków. Najlepsze pod tym względem są uniwersytety z Korei i Chin. Według raportu firmy Marketsand Markets rynek elektroniki grafenowej będzie wart ponad 1,5 mld dol. w 2020 r. W 2013 było to ok. 58,5 mln dol.

Materiał przyszłości budzi zainteresowanie rządów na całym świecie. Państwa przeznaczają ogromne fundusze na prace nad grafenem. Miliard euro od Komisji Europejskiej trafi do Future and Emerging Technologies Graphene Flagship. Projekt jest obecnie w fazie rozruchu (otrzymał na to 54 mln euro), która zakończy się w marcu 2016 r. W tym czasie projekt pracuje nad strukturą organizacyjną. Flagship obejmuje 142 partnerów z 23 państw.

Narodowe programy wsparcia grafenu powstają na całym świecie. W 2011 r. w Malezji utworzono NanoMalaysia, agencję rządową, która zajmuje się komercjalizacją i uprzemysłowieniem badań nad nanotechnologiami. NanoMalaysia nadzorować będzie prace w National Graphene Action Plan.

Jedną z największych firm zajmujących się produkcją i sprzedażą grafenu jest hiszpańska Graphenea. Spółka otworzyła oddział w Stanach Zjednoczonych i podwoiła zyski ze sprzedaży względem roku 2013, zarabiając ponad 1,2 mln dol. Hiszpania jest ogólnie jednym z pionierów komercyjnego wykorzystania grafenu. W 2011 r. Hiszpania była największym w Europie eksporterem tego materiału. Obecnie tamtejsze firmy współpracują m.in. z Canonem.

- Nie oznacza to jednak, że w grafenowym wyścigu jesteśmy bez szans - uważa prezes Bober. - Polska nadal pozostaje w czołówce, jeśli chodzi o metody uzyskiwania tego materiału.

Wiedzą o tym dobrze Rosjanie. Gdy w 2012 Wiaczesław Kantor, prezes rosyjskiej spółki Acron, dowiedział się, że Zakłady Azotowe Tarnów Azoty weszły w skład konsorcjum grafenowego, zaczął przejmować akcje chemicznej spółki. Udało mu się przejąć prawie 20 proc. udziałów. Wówczas jednak Ministerstwo Skarbu podjęło decyzję o konsolidacji Zakładów Azotowych Tarnów z zakładami z Puław, tworząc Grupę Azoty. Jej największym akcjonariuszem został skarb państwa (33 proc. akcji). Zablokowanie przejęcia Azotów przez Rosjan miało ogromne znaczenie dla strategii bezpieczeństwa Polski, chociażby dlatego, że grafen jest materiałem, który ma być wykorzystany m.in. przy produkcji broni nowej generacji. Azoty nawiązały tu współpracę z Polskim Koncernem Zbrojeniowym.

We wrześniu 2016 r. przedstawiciele skarbu chcieli odkupić pakiet należący do Rosjan, żeby pozbyć ich się ze spółki całkowicie, ale negocjacje zakończyły się fiaskiem. Obecnie Kantor posiada pośrednio (poprzez kontrolę nad Opansa Enterprises Limited oraz Rainbee Holdings Limited) 19,47 proc. udziału w kapitale Grupy Azoty SA. Łącznie jest to 19 384 671 akcji. Nowy status Grupy Azoty ogranicza jednak wejście Rosjan do władz polskiej spółki, a więc też kontrolę prac nad grafenem.

Rosjanie chętnie przejęliby kontrolę nad Azotami nie tylko z uwagi na grafen. Polska grupa jest dla Acronu jednym z najpoważniejszych konkurentów na europejskim rynku nawozów sztucznych. Zablokowanie przejęcia większego pakietu akcji polskiej spółki zniweczyło więc Kantorowi misterny plan wyeliminowania konkurenta i przejęcia jego rynku (ok. 70 proc. produkcji Azoty eksportują, głównie do krajów UE).

Nie oznacza to jednak, że Rosjanie zaprzestali walki. Zmienili jednak taktykę i dziś chcą osłabić Azoty rękoma Brukseli, lobbując za zmianą przepisów ograniczających zawartość kadmu w nawozach stosowanych na unijnych rynkach. Na pierwszy rzut oka, nowe regulacje są prokonsumenckie i proekologiczne, bo przyczyniają się do zmniejszenia zanieczyszczenia gleby metalami ciężkimi. Przewidują bowiem maksymalną zawartości kadmu w nawozach fosforowych na poziomie 60 mg/kg już w 2018 r., a po 12 latach - 20 mg/kg. Obecnie polska norma to 90 mg/kg. Przeciw propozycjom Komisji Europejskiej są m.in. Hiszpanie, Portugalia i Irlandia. Za są Francuzi i Belgowie. Głosowanie w tej sprawie ma odbyć się w czerwcu 2017 r., na razie trwają negocjacje i mocny lobbing.

- Jeśli nowe normy weszłyby w życie, to Azoty mogą stracić nawet 20 proc. przychodów. Zyskają za to rosyjskie koncerny, które mają dostęp do złóż fosforytów, czyli niezbędnego składnika nawozów sztucznych, zawierających tak małe ilości kadmu - uważa Jakub Szkopek, analityk mBanku.

Walka jest bezwzględna, bo rynek nawozów sztucznych jest coraz trudniejszy: maleje popyt, spadają ceny, rośnie podaż.

Mało tego, wejście w życie nowych przepisów sprawia, że nieopłacalna może okazać się inwestycja Azotów w złoża fosforytów w Senegalu, w których zawartość kadmu mieści się w obecnie obowiązujących normach. Przypomnijmy, że w 2013 r. Zakłady Azotowe Tarnów kupiły 55 proc. spółki African Investment Group, wykładając ok. 30 mln zł. - Dziś weryfikujemy, czy kupienie akurat tego złoża było zasadne biznesowo - mówi prezes Bober. - Obecnie jesteśmy na etapie potwierdzania zasobności tego złoża i opłacalności wydobycia, bo budowa kopalni będzie kosztowała kilkaset milionów dolarów. W moim przekonaniu nie ma jednak mowy, żeby wycofywać się z tej inwestycji.

Spółka, choć walczy z przeciwnościami na rynku, zamierza wyłożyć do 2020 r. ok. 7 mld zł na inwestycje. Buduje nową instalację do produkcji propylenu w Policach, stawia na gazowanie węgla, zamierza przejmować kolejne spółki.

Jedno jest pewne: Azoty mają szanse wygrać ze światową konkurencją nie tylko wtedy, gdy będą inwestować w kolejne kopalnie czy nowe linie produkcyjne, ale wówczas, gdy postawią na przyszłość i na innowacyjne rozwiązania. Właśnie takie jak grafen.

Ewa Wesołowska