Z okazji Światowego Dnia Recyklingu rozmawiamy z laureatem konkursu „Klimatyczny Człowiek Roku” 2025
Młody doktorant prowadzi badania nad pionierskimi materiałami, które potrafią zamieniać dwutlenek węgla w użyteczne paliwa, wytwarzać zielony wodór i rozkładać odpadowe tworzywa sztuczne. Poznajcie Mateusza Adama Baluka, laureata konkursu Klimatyczny Człowiek Roku w kategorii Młody Naukowiec.
Zajmuje się Pan fotokonwersją CO₂, zielonym wodorem i nowatorską metodą recyklingu plastiku. Jak w prostych słowach wyjaśniłby Pan, na czym polegają te technologie i ich innowacyjność i dlaczego są istotne w ochronie klimatu i środowiska?
Zajmuję się technologiami, które pomagają ograniczyć emisję gazów cieplarnianych i jednocześnie przekształcać odpady lub CO₂ w użyteczne produkty. W dużym uproszczeniu chodzi o to, aby zamiast traktować dwutlenek węgla czy plastik jako problem, potraktować je jako surowiec.
Jednym z obszarów moich badań jest fotokonwersja CO₂. To proces, w którym wykorzystujemy energię światła – najlepiej słonecznego – aby przekształcić dwutlenek węgla w wartościowe związki chemiczne lub paliwa. Można to porównać do sztucznej fotosyntezy: tak jak rośliny wykorzystują światło do przekształcania CO₂ w substancje potrzebne do życia, tak my staramy się zrobić coś podobnego w laboratorium, ale w sposób kontrolowany i technologiczny.
Drugim obszarem jest zielony wodór. Wodór może być bardzo czystym nośnikiem energii, ponieważ podczas jego wykorzystania powstaje głównie woda. Problem polega na tym, że dziś często produkuje się go z paliw kopalnych. Zielony wodór powstaje natomiast z wody przy użyciu energii odnawialnej, np. energii słonecznej lub wiatrowej. Dzięki temu może on zasilać przemysł, transport czy energetykę bez emisji CO₂.
Trzecim kierunkiem jest nowatorski recykling plastiku. Zamiast jedynie mechanicznie przetapiać tworzywa sztuczne – co z czasem pogarsza ich właściwości – opracowujemy metody chemiczne, które rozkładają plastik z powrotem na jego podstawowe składniki. Dzięki temu można ponownie wykorzystać je do produkcji nowych materiałów lub innych produktów chemicznych, albo nawet nowoczesnym materiałów sorpcyjnych.
Wszystkie te technologie mają wspólny cel: zamknąć obieg surowców i energii. Oznacza to ograniczenie emisji CO₂, zmniejszenie ilości odpadów oraz bardziej efektywne wykorzystanie zasobów. W dłuższej perspektywie takie podejście może pomóc w budowaniu gospodarki neutralnej klimatycznie i bardziej przyjaznej dla środowiska.
Jaka jest droga przed nimi do ich realnego wdrożenia?
Droga od pomysłu naukowego do realnego wdrożenia jest zwykle kilkuetapowa. Najpierw technologia powstaje w laboratorium – tam sprawdzamy, czy dany proces rzeczywiście działa i czy jest wydajny. Kolejnym krokiem jest skala półtechniczna, czyli tzw. instalacje pilotażowe, w których testuje się rozwiązanie w warunkach bardziej zbliżonych do przemysłowych.
Badania podstawowe jako młodzi naukowcy możemy realizować dzięki wsparciu Narodowego Centrum Nauki, starając się o granty takie jak PRELUDIUM, OPUS czy SONATA. Z kolei badania aplikacyjne mogą być finansowane przez instytucje wspierające wdrażanie innowacji, np. Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w programach takich jak LIDER czy przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej w programach typu Proof of Concept.
Następnie pojawia się etap komercjalizacji. Wymaga on ścisłej współpracy z przemysłem, ponieważ to właśnie firmy dysponują infrastrukturą i możliwościami produkcyjnymi pozwalającymi wdrożyć technologię na dużą skalę. W tym procesie bardzo ważne jest także wsparcie finansowe – zarówno ze strony inwestorów, jak i programów publicznych wspierających zielone innowacje. W przypadku technologii takich jak fotokonwersja CO₂, zielony wodór czy zaawansowany recykling plastiku kluczowe są również kwestie ekonomiczne i regulacyjne. Technologie muszą być nie tylko skuteczne, ale także konkurencyjne kosztowo wobec obecnych rozwiązań. Coraz bardziej sprzyjają im jednak zmiany regulacyjne i polityka klimatyczna promująca rozwiązania niskoemisyjne oraz gospodarkę obiegu zamkniętego.
Duże perspektywy widzę również w niedawno wprowadzonym systemie kaucyjnym, który może znacząco zwiększyć poziom odzysku tworzyw sztucznych. Dzięki temu możliwe będzie ich ponowne wykorzystanie do produkcji użytecznych monomerów lub nowych materiałów. Dlatego najbliższe lata będą prawdopodobnie okresem intensywnego przechodzenia od badań laboratoryjnych do pierwszych instalacji demonstracyjnych i przemysłowych. To właśnie na tym etapie nauka, przemysł i polityka klimatyczna muszą ze sobą najściślej współpracować.
Jak wygląda droga od studenta chemii do naukowca, który prowadzi własne granty i tworzy pionierskie materiały, które mają znaczenie w ochronie środowiska i są istotne w transformacji energetycznej?
Droga od studenta chemii do naukowca prowadzącego własne projekty badawcze zaczyna się przede wszystkim od ciekawości świata i możliwości, jakie daje uczelnia. W moim przypadku była to chemia na Uniwersytecie Gdańskim. Wydział Chemii UG daje studentom możliwość angażowania się w innowacyjne badania już w trakcie studiów. Uniwersytet Gdański jest często nazywany kuźnią talentów – władze uczelni bardzo wspierają studentów i doktorantów zarówno w podejmowaniu działalności naukowej, jak i w ubieganiu się o granty na prowadzenie badań czy popularyzację nauki, jak i w wyjeździe na konferencje naukowe.
Dobrym pierwszym krokiem jest włączenie się w działalność koła naukowego. Ja dołączyłem do Naukowego Koła Chemików Uniwersytetu Gdańskiego. Na początku zajmowałem się głównie popularyzacją chemii i nauki wśród młodszych uczniów, a z czasem zacząłem również prowadzić badania. Brałem udział w projekcie „NKCh UG: KLIMATYCZNI”, który był poświęcony tematyce zmian klimatu i ochrony środowiska. Projekt ten został nagrodzony w ogólnopolskim konkursie ProJuvenes organizowanym przez Parlament Studentów RP.
Równolegle realizowałem działalność naukową w ramach studiów pod opieką prof. Adriany Zaleskiej-Medyńskiej w Katedrze Technologii Środowiska. Już na pierwszym wykładzie jaki miałem z Panią Profesor - opowiedziała o nanomateriałach i o tym, jak można je wykorzystywać w ochronie środowiska. To był moment, który w dużej mierze ukierunkował moje dalsze zainteresowania badawcze. Wybierając studia, zależało mi na tym, aby nauka nie była tylko teorią, ale żeby można było praktycznie wykorzystać ją do rozwiązywania realnych problemów środowiskowych. Dzięki pracy w laboratorium, działalności w kole naukowym i wsparciu mentorów możliwe było stopniowe przejście od studenta zainteresowanego badaniami do naukowca prowadzącego własne projekty i rozwijającego technologie ważne dla transformacji energetycznej i ochrony środowiska.
Jak udaje się Panu łączyć intensywną pracę naukową z tak dużym zaangażowaniem w popularyzację wiedzy o klimacie - od prowadzenia warsztatów dla dzieci i młodzieży, przez tworzenie edukacyjnych treści w mediach społecznościowych, po współpracę ze studentami i inspirowanie lokalnych społeczności do działania?
Ktoś kiedyś powiedział mi, że w życiu trzeba znaleźć równowagę między pracą a czasem wolnym. Z czasem zacząłem się jednak zastanawiać, czy w idei „work–life balance” nie chodzi tak naprawdę o coś trochę innego – o znalezienie takiego balansu, w którym czujemy się po prostu spełnieni. Dla mnie popularyzacja nauki jest właśnie taką równowagą wobec pracy laboratoryjnej. Po wielu godzinach spędzonych w laboratorium możliwość wyjścia do ludzi, rozmowy z młodzieżą czy prowadzenia warsztatów jest pewnego rodzaju odskocznią i daje dużo energii.
Nie jestem osobą, która potrafi cieszyć się z „nic nie robienia” – zdecydowanie bardziej odpoczywam, kiedy mogę robić coś twórczego i wartościowego. Oczywiście doceniam także aktywny czas wolny – podróże, odkrywanie nowych miejsc czy spotkania z ludźmi.
Ogromną motywacją w popularyzacji nauki jest dla mnie moment, kiedy widzę, że ktoś naprawdę coś zrozumiał. Czasem wystarczy uśmiech jednego dziecka albo ucznia i ten moment, kiedy widać w jego oczach: „Aha, teraz rozumiem”. To daje ogromną satysfakcję i przypomina, dlaczego warto dzielić się wiedzą. Dlatego nie traktuję popularyzacji jako czegoś oddzielonego od pracy naukowej. To raczej jej naturalne uzupełnienie – sposób, aby wyniki badań i wiedza naukowa trafiały do ludzi i inspirowały kolejne pokolenia do zadawania pytań o świat.
Prowadził Pan projekty, w których razem ze studentami tworzyliście samoczyszczące powierzchnie lub badaliście nanomateriały. Jak skuteczniej angażować studentów działania na rzecz klimatu?
Najskuteczniejszym sposobem angażowania studentów w działania na rzecz klimatu jest pokazanie im, że ich praca ma realne znaczenie i może przynosić konkretne efekty.
Właśnie w taki sposób staraliśmy się działać w projekcie „NKCh UG: KLIMATYCZNI”, realizowanym w ramach Naukowego Koła Chemików Uniwersytetu Gdańskiego. W projekcie wspólnie ze studentami prowadziliśmy badania nad materiałami o właściwościach samoczyszczących oraz nad nanomateriałami, które mogą znaleźć zastosowanie w ochronie środowiska. Studenci samodzielnie przygotowywali materiały, m.in. wykorzystując ekstrakty roślinne, czyli podejście zgodne z zasadami tzw. zielonej chemii. Następnie testowaliśmy je w praktyce – przygotowane powierzchnie były wystawione na działanie naturalnego światła słonecznego w Gdańsku i przez całe lato sprawdzaliśmy, w jakim stopniu usuwane jest z nich modelowe zanieczyszczenie. Dzięki temu studenci mogli zobaczyć cały proces badawczy: od pomysłu, przez przygotowanie materiału w laboratorium, aż po eksperymenty prowadzone w rzeczywistych warunkach. To bardzo ważne, bo pozwala poczuć, że nauka nie jest tylko teorią, ale może realnie przyczyniać się do rozwiązywania problemów środowiskowych. Dużym wyróżnieniem dla zespołu było również to, że projekt „NKCh UG: KLIMATYCZNI” został nagrodzony w ogólnopolskim konkursie ProJuvenes organizowanym przez Parlament Studentów RP. Dla studentów było to ważne doświadczenie i sygnał, że ich zaangażowanie oraz praca badawcza są zauważane i doceniane.
Myślę, że właśnie takie doświadczenia – możliwość realnego działania, pracy zespołowej i zobaczenia efektów własnych badań – są najlepszym sposobem, aby zachęcać studentów do angażowania się w działania na rzecz klimatu i środowiska.
Brał Pan udział w pracach nad m.in. wieżą fotokatalityczną oczyszczającą powietrze oraz nad innymi prototypowymi rozwiązaniami w konkursach technologicznych. Jak młodzież może rozwijać podobne pomysły i czy takie projekty da się realizować już na poziomie szkoły lub studiów?
Uważam, że kluczowe jest zapewnienie młodym ludziom wsparcia i motywacji już na etapie szkoły. Wielu uczniów ma świetne pomysły i dużą ciekawość świata, ale potrzebują przestrzeni, w której mogą je rozwijać oraz nauczycieli i mentorów, którzy pokażą im, że nauka może prowadzić do realnych rozwiązań problemów środowiskowych.
Dobrym przykładem takich działań były tzw. mobilne laboratoria realizowane przy wsparciu Ministerstwa, w których uczniowie mogli zapoznać się z tematyką klimatyczną, nowoczesnymi technologiami czy pracą badawczą. W ramach tych inicjatyw organizowane były również hackathony, podczas których młodzież pracowała zespołowo nad rozwiązaniami związanymi z ochroną klimatu.
Miałem okazję uczestniczyć w takich wydarzeniach jako mentor i prowadzący i widziałem, jak ogromny potencjał mają młodzi ludzie, kiedy dostaną odpowiednie narzędzia i wsparcie. Dlatego bardzo ważne jest, aby w szkołach pojawiało się więcej projektów klimatycznych realizowanych w ramach zajęć – takich, które nie są tylko teorią, ale pozwalają uczniom pracować nad realnymi problemami i proponować własne rozwiązania.
Podobnie jest na studiach, gdzie studenci powinni mieć możliwość angażowania się w projekty badawcze, koła naukowe czy konkursy technologiczne. Dobrym przykładem jest konkurs „Mistrzowie Fahrenheita” organizowany w ramach Uczelni Fahrenheita, który daje studentom możliwość realizowania własnych pomysłów badawczych przy wsparciu finansowym. Takie inicjatywy pokazują młodym ludziom, że ich pomysły są ważne i że już na wczesnym etapie kariery naukowej mogą mieć realny wpływ na rozwój nowych rozwiązań.
Musimy wspierać młodych ludzi, bo często mają oni świeże spojrzenie na problemy klimatyczne i dużą wrażliwość na kwestie środowiskowe. Nierzadko potrafią też zaproponować rozwiązania, na które starszym pokoleniom trudno byłoby wpaść. Dlatego inwestowanie w ich rozwój i pomysły to w rzeczywistości inwestowanie w przyszłość naszej planety.
Chciałbym też skierować apel do środowiska naukowego. Pisząc wnioski grantowe warto pamiętać, aby tworzyć w projektach przestrzeń dla studentów – zarówno poprzez możliwość realizowania przez nich badań, jak i poprzez ich zatrudnianie w zespołach badawczych oraz możliwość udziału w konferencjach naukowych. Programy finansowane m.in. przez Narodowe Centrum Nauki czy Fundację na rzecz Nauki Polskiej dają takie możliwości i warto z nich korzystać.
Udział w projektach badawczych już na etapie studiów często jest dla młodych ludzi pierwszym krokiem do kariery naukowej i pozwala im zdobyć doświadczenie, którego trudno zastąpić w inny sposób.
Często mówi Pan, że każdy może dołożyć swoją „zieloną cegiełkę” do ochrony klimatu. Jakie trzy proste działania poleciłby Pan uczniom i studentom, aby zacząć realnie wpływać na środowisko?
Często powtarzam, że ochrona klimatu nie zaczyna się od wielkich technologii, ale od codziennych decyzji milionów ludzi. Każdy z nas może dołożyć swoją „zieloną cegiełkę”, a jeśli zrobi to wiele osób, efekt naprawdę staje się zauważalny.
Po pierwsze – świadoma konsumpcja. Warto zastanawiać się, czy naprawdę potrzebujemy kolejnej rzeczy, szczególnie jeśli chodzi o ubrania czy elektronikę. Wybieranie produktów trwalszych, naprawianie zamiast wyrzucania i korzystanie z rzeczy dłużej to bardzo realny wkład w ograniczenie zużycia surowców i ilości odpadów.
Po drugie – odpowiedzialne podejście do plastiku i odpadów. Segregacja śmieci, korzystanie z butelek wielorazowych czy ograniczanie jednorazowych opakowań to proste działania, które w skali społeczeństwa mają ogromne znaczenie. Szczególnie teraz, gdy wprowadzane są systemy zwiększające odzysk surowców, każdy z nas może pomóc w zamykaniu obiegu materiałów.
Po trzecie – zdobywanie i przekazywanie wiedzy. Uczniowie i studenci mają ogromną siłę oddziaływania, bo mogą inspirować innych. Warto interesować się tematyką klimatyczną, rozmawiać o niej w swoim otoczeniu, angażować się w projekty naukowe, koła studenckie czy inicjatywy społeczne. Czasem jedna rozmowa czy jeden projekt może sprawić, że ktoś zacznie patrzeć na środowisko w zupełnie inny sposób. Dlatego często powtarzam moją dewizę: „Wszystkie moje działania to zielone cegiełki klimatycznej rewolucji, aby żyć w czystym i bezpiecznym środowisku”. Wierzę, że jeśli każdy z nas dołoży choć jedną taką cegiełkę, razem możemy zbudować realną zmianę.