Waste Busters
Waste Busters

Wywiady

Wywiady

Czy uda się skomercjalizować polski wynalazek, który może rozwiązać problem z wodą na całym świecie? Rozmowa z Bartoszem Kruszka, naukowcem i twórcą nanoproduktów Nanoseen. 

Kiedy Bartosz Kruszka wrzuca na LinkedIn post o swoim wynalazku, pierwszych na świecie nanomembranach NanoseenX, które pozwalają na tanie i ekologiczne odsalanie wody morskiej, pojawia się pod nim masa pytań. Prośby o kontakt płyną z całego świata. Pozyskanie wody do picia dla rolnictwa i przemysłu z mórz i oceanów, które pokrywają 71% powierzchni Ziemi, może być ratunkiem dla naszego i przyszłych pokoleń. 

“Zainteresowanie przerosło nasze wyobrażenie, jednak chodzi nam o dużą zmianę. Potrzebujemy rozwinąć skrzydła na wielką skalę, ponieważ nasze nanoprodukty mogą pomóc wielu ludziom na świecie”. 

Bartosz wdraża już pierwsze projekty w Afryce, Azji i w Polsce. Klienci pojawiają się zewsząd. Otrzymuje zapytania z firm i od przedstawicieli państw. Jednak to, czego potrzebuje, aby skomercjalizować swój wynalazek to wizjoner i filantrop na miarę Bila Gatesa.

Dostajemy coraz więcej pytań o to, czy umiemy odsolić lub oczyścić każdą wodę. 

Przewiduje się, że globalne zapotrzebowanie na wodę wzrośnie o 55 procent w latach 2000-2050. Polska ma średnio trzy razy mniejsze zasoby niż średnia w  UE. Jak Nanoseen może nam pomóc. Opowiedz o swoim wynalazku.

Udało nam się stworzyć pierwszą na świecie nanotechnologię, która wykorzystuje siłę grawitacji do oczyszczania i odsalania wody. W procesie filtracji nie potrzebujemy dodatkowej siły, ciśnienia czy energii. Przełomowość polega na tym, że potrafimy też odsalać wodę. Dzięki naszym nanomembranom już w dwie minuty uzyskujemy wodę zdatną do picia. Warto nadmienić, że nasza nanotechnologia jest w pełni skalowalna – możemy uzyskać nanomembrany o różnych wielkościach, grubościach i kształtach, dostosowując je tym samym do potrzeb klienta końcowego i konsumenta. To pozwala znaleźć realne zastosowanie w przemyśle, ale nie tylko. Jesteśmy w stanie stworzyć niezależne instalacje mobilne NanoseenX, które mogą stać w nawet niedostępnych miejscach na świecie. W swoich pracach oczywiście bierzemy pod uwagę koszty – jeśli wytworzenie takiego produktu byłoby zbyt drogie, nie bylibyśmy w stanie go odpowiednio wyskalować. Nasza technologia jest obecnie najtańszą metodą odsalania wody na świecie. Co więcej, nasze nanomembrany są biodegradowalne, czyli przyjazne środowisku, a podczas filtracji nie stosujemy dodatkowej energii, więc to rozwiązanie nie emitują dwutlenku węgla. 

Jesteśmy świadomi, że liczne instytuty i firmy próbują uzyskać podobny efekt – prężnie rozwijają się firmy w Singapurze, Japonii, Stanach Zjednoczonych. Dochodzą do nas sygnały z Japonii, że tamtejsi naukowcy są bliscy podobnego odkrycia. 

Świat Was goni.

Tak, dlatego tak istotne jest, aby jak najszybciej udoskonalać nasze rozwiązanie. Coraz więcej pada pytań o to, czy potrafimy odsolić lub oczyścić każdy rodzaj wody. Aktualnie nanomembrany NanoseenX i całe urządzenie musi być każdorazowo dostosowywane do danego typu wody lub innych cieczy. Potrzebujemy jeszcze czasu, aby ta technologia stała się uniwersalna. Naszym celem jest stworzenie systemu pakietów nanomembran i urządzeń do oczyszczania i/lub odsolenia każdego typu wody. 

Co to jest nanomateriał? Z czego się go pozyskuje? Postaraj się wytłumaczyć to humanistce. 

Nie jest to łatwe pytanie. Z definicji, skala  nano to 1×10−9  metra. Ze względu na zwiększoną powierzchnię właściwą nanomateriały mają inne właściwości w porównaniu z tymi samymi materiałami o większych rozmiarach. Możemy zmieniać ich właściwości fizykochemiczne oraz strukturę, m.in. poprzez funkcjonalizację. Możemy je również dostosowywać do danej reakcji, procesu, półproduktu czy finalnego produktu. Otrzymane przez nas nanomateriały charakteryzują się ok. 99,9% czystością i wysoką jednorodnością, unikalnymi właściwościami fizykochemicznymi, w tym niezwykle wysoką wydajnością reakcji syntezy. Przykładami otrzymanych przez nas materiałów są grafen, nanowłókna lub mikrowłókna węglowe, grafit, MOFy i wiele innych.

Co muszę mieć, żeby zrobić nanomateriał?

I żeby go w ogóle zobaczyć (śmiech). Jeśli chodzi o nanomateriały węglowe to są to czarne proszki. Żeby je zobaczyć musimy mieć mikroskop elektronowy i zrobić gigantyczny zoom. My wykorzystujemy aparatury na uczelniach i w instytutach badawczych. Jest to niezwykle drogi sprzęt. Jeden mikroskop kosztuje kilka, kilkanaście a czasami kilkadziesiąt milionów złotych.

A skąd pozyskujecie proszek?

Mamy swoje autorskie metody syntez nanomateriałów i nanoproszków, jednak zawsze każdy proces zaczyna się od pozyskania bazy, czyli nanomateriału. W naszych laboratoriach otrzymujemy 20 różnych typów nanomateriałów, z których otrzymujemy mieszane nanomatryce nanomateriałów (tzw. mixed matrix solution). Te z kolei składają się na nanomembrany NanoseenX. Obecnie posiadamy 30 różnych typów nanomembran, które różnią się przede wszystkim rodzajem nanomateriałów stosowanych podczas ich otrzymywania. Stworzenie tak dużej puli nanomembran dostosowanych do danego rodzaju zanieczyszczeń w wodzie, umożliwia dokładne ich usunięcie. W zależności od tego, w jakich proporcjach mieszamy nanomateriały, tworzymy inną nanomembranę. 

W urządzeniach mobilnych NanoseenX do oczyszczania i odsalania wody znajduje się odpowiedni zestaw filtracyjny, który składa się z trzech sekcji:

•        oczyszczania mechanicznego wody

•       systemu oczyszczania wody

•        oraz systemu odsalania.

Każda sekcja jest podzielona dodatkowo na etapy selektywnego oczyszczania czy odsalania wody z danych zanieczyszczeń czy jonów. A więc sednem naszego rozwiązania są zarówno nanomembrany, materiały z jakich są otrzymywane, jak również sposób ich ułożenia w urządzeniach, w których zostaną zastosowane.

W wodach występuje różne zanieczyszczenie i zasolenie, więc musimy wziąć pod uwagę wiele zmiennych. Obecnie w urządzeniach mobilnych to nie jest nigdy jedna nanomembrana, NanoseenX składa się z sekwencji rożnych membran i technologii.

Z czego jest ten proszek, który mieszacie. Gdzie to kupujecie?

Niestety, nie mogę odpowiedzieć na to pytanie. Mogę natomiast wyjaśnić, że potrzebny jest materiał, który w swojej budowie ma węgiel, z którego wytwarzamy nanomateriał. Aby stworzyć Mix Matrix Solution używamy naszego opatentowanego mieszadła, dzięki któremu uzyskujemy w wysokim stopniu skalę nano.

Wdrażamy projekty B2B w Afryce, Azji i Polsce oczywiście.

Do kogo kierujesz Wasz produkt?

Mimo, że posiadamy już pierwszych klientów biznesowych,  zależy nam na pozyskaniu partnera, który zasili projekt dużą kwotą, co pozwoli nam na wdrożenie naszego rozwiązania na całym świecie, tak, aby rozwiązanie było powszechnie dostępne. Kiedy po raz pierwszy wyszliśmy z naszym produktem na światło dzienne, mieliśmy nadzieję, że relatywnie szybko uda nam się pozyskać wizjonera, filantropa, dla którego misja z jaką wychodzimy, będzie liczyła się bardziej niż szybki zwrot z inwestycji.

Świat już teraz mierzy się z problemem braku wody. 

Tak, ale najwidoczniej problem jest nadal niewystarczająco dotkliwy, by znalazły się odpowiednie środki na nasz rozwój. Mam na myśli tutaj duży kapitał, zatrudnienie kilkuset pracowników, przede wszystkim naukowców, produkcję na światową skalę. Chcę, aby nasze rozwiązanie było implementowane tam, gdzie jesteśmy potrzebni.

Z tego, co widzę na LinkedIn, zainteresowanie Wami jest przeogromne. 

Nie da się ukryć. Zaczynamy już pierwsze wdrożenia naszych produktów, współpracujemy z kilkoma inwestorami. Jednak to typowe inwestycje, które oczekują zwrotu w ciągu 3-5 lat. To ważne, że mamy już takich klientów, ale cały czas potrzebujemy rozwinąć skrzydła na większą skalę. Nasze produkty mogą pomóc wielu ludziom na świecie.

Tak około 2 mld obecnie i 5 mld w skali dziesięciu lat. 

Biznes mierzy się z suszą, ale wciąż jeszcze nie na taką skalę, aby chciał wydać duże pieniądze na oczyszczanie czy odsalanie wody.

Ok, ale rozumiem, że już sprzedajecie produkty. Co mogę u was kupić?

Jako klientka indywidualna jeszcze nie kupisz naszych produktów. Obecnie jesteśmy na etapie rejestracji, certyfikacji oraz wdrażania projektów B2B w Afryce, Azji i Polsce oczywiście. Mówię tu o skali przemysłowej, urządzeniach mobilnych, miniplantach zapewniających wodę pitną ludziom w wioskach czy miastach. W każdym z tych przypadków, projekt będzie wyglądał inaczej, ponieważ mierzy się z innym problemem, różnym zasoleniem oraz rodzajami zanieczyszczeń. Przykładowo, jeden kraj w Afryce potrzebuje rozwiązania głównie do oczyszczania rzek i innych zbiorników wodnych, zaś pozostałe kraje afrykańskie czy azjatyckie skupiają się na instalacjach do odsalania wody na różną skalę. 

Jeśli chodzi o nasze mobilne urządzenia z nanomembranami NanoseenX, mogą one stać w każdym miejscu na świecie bez względu na strefę klimatyczną, mogą być wykorzystywane, m.in. w gospodarstwach domowych, rolnych, na plaży, itp. Istotnie jest, to, że zastępują one duże i drogie instalacje do odsalania wody będące na rynku, na które wiele krajów na świecie po prostu nie może sobie pozwolić. Nasza technologia natomiast może dać wszystkim ludziom na świecie nieograniczony dostęp do wody pitnej.

Jakie jest zainteresowanie klientów instytucjonalnych, na przykład państw, które zmagają się z suszami.

Zainteresowanie jest spore, a wiele rozmów jest już na zaawansowanych etapach, zwłaszcza z krajami afrykańskimi i azjatyckimi. Dzisiaj dostaliśmy zapytanie z Chile. Ale, tak jak już wspomniałem, jeszcze nie spotkaliśmy osoby, która zainwestowałby w nas na dużą skalę bez względu na to, kiedy inwestycja się zwróci.

Poszukujesz kogoś takiego jak Bill Gates, Matt Damon …?

Niezmiennie.

Docieracie do nich?

Nie jest łatwo dotrzeć do takich osób. Poza tym, obecnie największe zainteresowanie przyciąga AI i branża IT. Mamy nadzieję, że niedługo się to zmieni i o naszym rozwiązaniu będzie jeszcze głośniej na świecie. 

Konrad Stawecki, ekolog zajmujący się wodą. Na  wieść o tym, że przeprowadzam z Tobą wywiad napisał do mnie tak: “Hej, świetnie, że wspomniałaś o Nanoseen. … katastrofa w Odrze wynika ze splotu kilku niezależnych czynników, ale głównym było powstanie warunków umożliwiających rozwój Prymnesium parvum, tzw. złotej algi – ta lubi wody zasolone. Do Odry dostają się one m.in. z Kanału Gliwickiego (są to wody pokopalniane). Dopóki nie ograniczmy ich dopływu do rzeki, dopóty istnieć będzie wysokie ryzyko powtórki sytuacji z 2022 roku. Progymnasium jest nadal obecne w Odrze, a wzrost temperatur (start kolejnego sezonu wegetacyjnego) może umożliwić tym organizmom masowy rozwój. Wówczas wystarczy znów jakiś impuls – zmiana warunków, szok środowiskowy, by algi uwolniły do środowiska toksyny zabójcze dla ryb i mięczaków (nie poznano dotąd przyczyny, która spowodowała wyrzut toksyn). Nie będzie też mowy o trwałej poprawie jakości środowiska w tej rzece, żadne nasze działania w kierunku przywrócenia równowagi ekosystemu nie będą skuteczne, póki nie ustanie pierwotna przyczyna – dopływ zasolonych wód. Szkoda więc pieniędzy i pracy ludzi, póki nie zakręcimy kurka z zanieczyszczeniami. Czy membrany NanoseenX mogłyby być zastosowane do odsalania takich wód, zanim dostaną się one do środowiska? Jak są one wydajne? Jak wygląda proces ich regeneracji? Czy ktoś z zakładów, które są odpowiedzialne za wzrost zasolenia Odry kontaktował się ze startupem, by spróbować zweryfikować możliwość zastosowania tych membran?”. 

Mamy tu kilka dobrych pytań. (Konrad, dziękuję za wsparcie merytoryczne.)

Jeśli chodzi o żywotność, w przypadku wody z Bałtyku, aktualnie jest to 200 dni. W tym czasie membrana może być regenerowana 10 razy. Dążymy do tego, aby wydłużyć ją do roku i to jest nasz cel na 2023 r. Żywotność membran i wydajność filtracji będzie różna w zależności od stopnia zanieczyszczenia i zasolenia wody. Regeneracja zależy też od rodzaju i stopnia zanieczyszczeń czy zasolenia. A co do Odry, powiem krótko: tak, rozmawiamy z licznymi firmami w Polsce. Na razie nic więcej nie dodam.

Ale rozumiem, że te rozmowy mogą pomóc w kontekście ratowania Odry. 

Tak. Nasze rozwiązanie może pomóc nie tylko tej rzece. 

Świetnie. Kolejna wielka nadzieja.

Dodam jeszcze, że możemy odzyskiwać jony. Nasze nanomembrany potrafią wychwytywać jon lub jony, które później możemy uwalniać i wykorzystać w przemyśle chemicznym czy farmaceutycznym, na przykład przy tworzeniu baterii litowo-jonowych. Taki recykling jonów z wód słonych. Tu oczywiście wszystko zależy od wody, każdy zbiornik ma inną wodę i inne jony, ale im bardziej zasolona woda, tym więcej jonów się w niej znajduje. 

Nanomembrana zaprojektowana jest w odpowiedni sposób, konkretnie pod skład danego zbiornika. Chcemy zacząć projekt wychwytywania jonów na dużą skalę u nas w Trójmieście. Drugą kwestią jest otrzymywanie wodoru. 

A co robicie z solanką i zabrudzeniami po filtracji?

Jony będą wykorzystane, natomiast zanieczyszczenia będą utylizowane, ale sposób tej utylizacji i ich ilość będzie zależeć od tego, w jakim miejscu na świecie będziemy tworzyć instalacje.

Pozwól, że opowiem Ci o mojej wizji. A Ty powiedz, czy to jest tylko marzenie, czy to jest realne. Wyobrażam sobie gigantyczną instalację na morzu, która posiada grawitacyjny system odsalania wody Nanoseen i wodociągami rozprowadzamy ją na cały kraj, który boryka się z suszą. Woda płynie rurami, zasila domostwa, rolnictwo …. 

To jest realne. To nie jest problem. Nasze rozwiązanie jest skalowalne i chcemy, żeby taka wizja stała się rzeczywistością. Potrzebny jest tylko duży kapitał i chęci.

Coraz więcej mówimy o sprawiedliwości klimatycznej. Za pustynnienie krajów południa odpowiada bogata “Północ”. Czy z Twojej perspektywy dostrzegasz już jakieś ruchy, czy powstają fundusze, aby wspomóc uboższe kraje w pozyskaniu takich technologii jak Wasza?

Nanoseen powstał w trudnych czasach. Najpierw wybuchła pandemia, a teraz borykamy się z problemem wojny u naszych sąsiadów, co rzutowało na przebieg licznych rozmów z wieloma inwestorami z całego świata, w tym z Kanady, Australii czy Stanów Zjednoczonych. Nasi rozmówcy po prostu się wycofali po wybuchu wojny. Niektórzy nawet bali się przylecieć tu na spotkanie. Na szczęście znaleźliśmy inwestorów prywatnych z Polski, dzięki czemu pozostaniemy polską firmą. Mieliśmy propozycję, aby wyjść z Polski i przenieść się do Stanów ale oznaczałoby to również wyniesienie z Polski wartości intelektualnej, patentów. Nie chcielibyśmy tego rozbić. 

Jesteście ekonomicznymi patriotami.

Tak, oczywiście! Wracając do funduszy, to problem wody będzie coraz bardziej poruszany w UE. Ma być więcej programów wsparcia dla krajów południowej Europy, Afryki czy Azji. Nie znam jeszcze szczegółów, ale tak, już są pierwsze ruchy w kierunku sprawiedliwości klimatycznej i  w tej transformacji powinny brać udział wszystkie kraje OECD, nie tylko kraje UE.

Wrócę jeszcze na chwile do kwestii technicznych. Na filmiku na youtube nabierasz wodę z Bałtyku, wlewasz do beczki i po chwili nalewasz wodę do szklanki – zanim ją wypijesz mieszasz ją w szklance czymś, co wygląda jak “pen” do oczyszczania wody. 

Nie, nie. To było jedynie urządzenie do mierzenia przewodności wody, dla badań (śmiech). Woda przefiltrowana przez nas nadaje się od razu do picia. Jest czysta i smakuje jak woda z kranu. Pamiętajmy też, że wody do picia nie możemy odsolić w 100%. Jeśli mamy odsolenie na poziomie ponad 99 to jest to często już woda destylowana. Taką wodę, która jest bardzo mocno oczyszczona i odsolona wykorzystujemy w przemyśle chemicznym czy farmaceutycznym. Z tej wody można też otrzymywać wodór. A jeśli chcemy wodę do picia, to musimy pozostawić w niej jony. I tym, ile tych jonów w naszej wodzie zostanie, możemy sterować przy doborze nanomembran. Możemy kontrolować zasolenie do upodobań klienta końcowego.

Nanoproszek może zastąpić nawozy i myślę, że będzie to przełom. 

No i zostały nam nanoproszki. To Wasz drugi produkt. Co to jest?

Rozpoczęło się od uprawy papryki białej jeszcze kiedy stacjonowaliśmy w Toruniu. Otrzymaliśmy różne wersje nanoproszków NanoboosteX, które wpływają pozytywnie na rozwój roślin. Od początku wyniki były zaskakująco dobre, więc przygotowaliśmy szklarnię pod Toruniem, aby sprawdzić ich działanie w warunkach rzeczywistych. Nanoproszki dodajemy w postaci zawiesiny, którą podlewamy roślinę na etapie siewu lub rozsad. Ten proszek będąc w glebie przyciąga do siebie mikro- i makroelementy naturalnie występujące w glebie, co powoduje wytwarzanie się większego systemu korzeniowego. Dzięki temu, roślina szybciej kiełkuje i się rozwija oraz rodzi większe owoce, a to z kolei przekłada się na bardziej obfity plon. 

Nie wyjaławia to gleby?

To nie jest tak, że nanoproszek wyciąga wszystko, co jest w glebie. Te ilości proszku są bardzo małe w stosunku do objętości gleby. Na to, aby sprawdzić, jak ta gleba się zmieni pod wpływem nanoproszków, potrzeba kolejnych lat badań. Ale już teraz obserwujemy i badamy zmiany zachodzące w glebie. 

Czy każda gleba nadaje się do zastosowania nanoproszków NanoboosteX?

To musi być gleba żyzna. Mamy obecnie 30 rodzajów nanoproszków przeznaczonych dla rolnictwa. W 2022 roku przeprowadzaliśmy badania w Polsce u plantatorów i rolników mających różne uprawy. Mamy potwierdzenie, że nanoproszki działają. Rejestrujemy obecnie nasz produkt w Polsce oraz w jednym państwie afrykańskim. Rozmawiamy z różnymi partnerami na świecie zarówno biznesowymi jak i instytucjonalnymi. 

Czy Wasze nanoproszki mogą zastąpić nawóz?

Z naszych pierwszych obserwacji wynika, że tak, i myślę, że będzie to przełom. Dodam, że mówimy o rozwiązaniu, które stworzyliśmy w 2021 r. Nasze produkty są patentowane u nas i w innych krajach. 

Wynika z tego, że nanomateriały mogą mieć naprawdę szerokie zastosowanie.

Tak. Wszystko sprowadza się do właściwości fizykochemicznych nanomateriałów. Każdy z nich ma inne właściwości i dlatego można z nich tworzyć różne produkty i półprodukty. Pomysłów na zastosowanie było i jest bardzo dużo, ale ze względu na czas i finanse skupiliśmy nasz potencjał na wodzie i wzroście roślin. Branża rolna wytarzała gigantyczne ilości CO2. Sama produkcja nawozów jest niesamowitym obciążeniem dla środowiska. Chcemy stworzyć alternatywę o mniejszej emisyjności. Nasze nanoproszki są biodegradowalne i przyjazne dla gleby i roślin. 

No to mamy duży krok w stronę rolnictwa regeneracyjnego. 

Mamy taką nadzieję. Ostatnio miałem spotkanie z Australijczykiem, który uświadomił mi, że nanoproszki mogą pomóc również w walce z suszą. Silniejsze korzenie uodparniają rośliny na dłuższe okresy suszy, ponieważ kumulują wodę w głębszych partiach gleby.  Niewiele z nas zdaje sobie sprawę jak znaczący jest to problem. W ubiegłym roku w Hiszpanii i w Stanach Zjednoczonych wiele upraw zostało już zamkniętych właśnie z powodu suszy.

Trzymam za Was kciuki. Liczę na to, że niebawem pojawi się na horyzoncie filantrop godny Twojego odkrycia i że czysta woda dotrze dzięki temu do tych najbardziej potrzebujących. A jak ruszy sprzedaż B2C to chętnie zakupię Wasze urządzenie. Mieszkam w Krakowie przy bulwarze. Mogłabym podczas spacerku raczyć się wodą z rzeki.

I właśnie do tego dążymy!

Zacząłem na pierwszym roku studiów.

Jak długo pracowałeś nad swoją pierwszą technologią, nanomembraną?

Cała przygoda związana z nanotechnologiami zaczęła się na pierwszym roku studiów w 2008/2009 roku. Nawiązałem współpracę z zespołem naukowym, który zajmuje się nanomateriałami, w tym nanomateriałami węglowymi. Bardzo mnie to zainteresowało. Projekt wodny rozpoczął się w 2012 r. 

Czyli pracą naukową zająłeś się na poważnie już na pierwszym roku studiów.

Tak, byłem współautorem prac naukowych o zasięgu międzynarodowym na temat nanomateriałów. Przez kolejne lata kontynuowałem swoje badania, zajmowałem się syntezą różnego rodzaju nanomateriałów, ich modyfikacją, funkcjonalizacją. 

A w 2012 r. zdobyłeś Diamentowy Grant. 

To był przełomowy moment. Otrzymałem tę nagrodę za projekt na otrzymanie membran nanorurkowych do odsalania wody i od tego się zaczęło. Zacząłem pracę nad nanomateriałami, z których tworzyłem nanokompozyty i membrany. Pracowałem wówczas na uczelni. Chciałem dojść do momentu, w którym w procesie filtracji prostej, za pomocą grawitacji, będzie można oczyścić i odsolić wodę. Wtedy nie udało mi się jeszcze tego uzyskać. Dopiero w firmie, którą założyłem, Nanoseen, powstały kolejne projekty, pomysły i badania. 

Życzę Ci kolejnych sukcesów i dziękuję, że podzieliłeś się wiedzą z czytelnikami Wastebusters.

< wstecz