GLOBUS U SPLITSKOM LABORATORIJU ENERGIJE BUDUĆNOSTI Dr. Frano Barbir najavljuje termodinamičku revoluciju

Vodik je gorivo budućnosti – govori mi prof. dr. Frano Barbir dok sjedimo u splitskom fakultetu FESB-a gdje vodi katedru za termodinamiku, termotehniku i toplinske strojeve. Pod Barbirovim vodstvom je i znanstveni laboratorij u kojem on posljednjih sedam godina, s timom od desetak mladih znanstvenika, smišlja rješenja koja će unaprijediti rad strojeva koje pokreće vodik.

Njihov je rad prepoznala Europska komisija koja im je financirala nekoliko projekata. Za posljednji u nizu – koji se zove se Giantleap i u koji kreću sa znanstvenicima iz drugih europskih zemalja – Splićanima je odobreno 2,25 milijuna kuna, odnosno 296.000 eura. To je najveći iznos koji je Europska komisija ikad dosad izdvojila za neki znanstveni projekt u Hrvatskoj.

Natječaj je bio raspisan ovo ljeto, financiranje počinje 2016., a trajat će tri godine. Projekt ukupne vrijednosti 3,26 milijuna eura financira se iz programa Horizon 2020 Europske komisije, a vodi ga norveški institut Sintef. FESB je jedan od pet europskih instituta koji čine konzorcij. Riječ je o nastavku projekta Saphire u kojem FESB također sudjeluje, a cilj mu je produžiti trajnost motora na vodik koji bi se trebali ugrađivati u autobuse.

“Ispitivat ćemo trajnost gorivih članaka. Trajnost je jedan od kritičnih ograničavajućih faktora za primjenu motora na vodik u autobusima. Vidite, nakon 5000 sati motori više nemaju iste performanse. Mi radimo na usavršavanju tih članaka kako bi oni što dulje trajali. Tako namjeravamo povećati trajnost motora. U dosadašnjim projektima razvili smo neke nove koncepte koje koristi i Toyota. Znači, na pravom smo putu”, naglašava Barbir i objašnjava mi kako su za proizvodnju vodika potrebne struja i voda, a može se proizvesti iz prirodnog plina, metana CH4.

Čak 90 posto svojih energetskih potreba svijet zadovoljava iz fosilnih goriva – nafte, ugljena i prirodnog plina. Cilj je smanjiti udio. Stoga mnoge zemlje poput Njemačke i Danske sve više prelaze na obnovljive izvore energije.“Je li moguće napraviti sustav u kojem ćemo koristiti samo obnovljive izvore energije? Zimi je manje sunca nego ljeti. Zato se energija mora skladištiti. Vodik je jedna od tih tehnologija. Njemačka je napravila studiju kako bi izgledao energetski sustav 2050. kad bi bio sto posto baziran na obnovljivim izvorima energije. Jedan od uvjeta je da se zgrade izoliraju i da troše manje energije. Predlažu i pretvaranje električne energije u plin CH4, metan ili zemni plin. U postupku dobivanje metana prvo se radi elektroliza vode i nastaje vodik koji se onda spaja sa CO2 iz atmosfere da bi se dobio metan. Zašto ne bismo dio tog vodika koristili kao gorivo za transport umjesto da ga pretvaramo u metan. Metan nam treba za grijanje, ali automobili mogu voziti na vodik. Nijemci procjenjuju da će 2050. polovica automobila u Njemačkoj voziti na struju, a polovica na vodik. Zato naši projekti imaju velike potencijale”, gotovo u dahu mi izgovara Barbir, 61-godišnji Splićanin, znanstvenik s međunarodnim ugledom. Objašnjava nam kako se vodik sastoji od jednog pozitivnog protona i jednog negativnog elektrona. Polimerska membrana gorivog članka, na kojoj se nalaze nanočestice platine, provodi protone. Ako je s jedne strane vodik, a s druge kisik, nastaje razlika potencijala i vodik se na površini platine razlaže na protone i elektrone. Protoni prolaze na drugu stranu kroz membranu, a elektroni kroz električno vodljivi papir ili krpicu i nastaje struja.

“Tu struju izvedemo van sa žicom, prikopčamo na potrošač i vratimo elektrone na drugu stranu membrane na kojoj je kisik koji se spaja s protonima i elektronima te nastaje voda. Kisik plus proton plus elektron jednako je voda. Doveli smo vodik i kisik, a proizveli struju i vodu. I usput toplinu. Ta je tehnologija izmišljena još 1843. godine u Švicarskoj, a nakon Drugog svjetskog rata počinje se primjenjivati u svemirskom programu. Gemini i Apolo koriste vodik kao gorivo. Od ove godine Toyota komercijalno prodaje vozilo Mirai, što na japanskom znači budućnost, za sada samo u Japanu i Kaliforniji jer samo tamo postoje stanice gdje se može natočiti vodik. Takvi automobili ne zagađuju okoliš jer je nusprodukt voda”, kaže Barbir, dodajući kako je cijena takvog automobila oko 70.000 eura.

Prof. dr. Barbir priznaje da su se najvažnije stvari u njegovu životu događale slučajno, od odlaska u Ameriku gdje je započeo akademsku karijeru pa čak i odluke da studira strojarstvo. Nakon gimnazije, otkriva, prvo je bio upisao ekonomiju jer je imao dobre ocjene i nije trebao ići na prijamni ispit, da bi iste jeseni ipak otišao na strojarstvo, položio prijamni i upisao se.

“Gledajte, nisam bio lud za strojarstvom. Nas prvih pet po abecedi iz razreda upisali smo strojarstvo. Alabanda, Anzulović, Bakalar, Barbir, Bareta. Kud svi Turci, tud i mali Mujo. Prve tri godine u Splitu bio sam prosječan student. Učio sam samo onoliko koliko je trebalo da prođem ispit. Nakon treće godine više nije bilo studija u Splitu pa sam nastavio u Zagrebu, gdje sam se morao opredijeliti za usmjerenje i izabrao sam termotehniku o kojoj nisam puno znao. Tada u Splitu nije bilo grijanja, a ni klima-uređaja. Splićani su godinama govorili da to njima ne treba. Ubrzo su me jako zainteresirale termotehnika i strojarska energetika”, priča Barbir koji je 1978. diplomirao i zaposlio se u splitskoj tvrtki Termofriz gdje se bavio projektiranjem instalacija za zgrade i industrijske objekte. Na zagrebačkom Tehnološkom fakultetu 1985. magistrirao je tehnološko inženjerstvo i dobio posao u Institutu brodograđevne industrije u Splitu.

“Institut je tražio načine kako osmisliti nove proizvode koji bi punili kapacitete brodogradilišta kada nema narudžbi brodova. To je i danas problem. Ja sam bio zadužen za energetiku i radio sam na projektima desalinizacije, vjetroturbina i kogeneracije s plinskim motorima. Jednoga dana čitam u časopisu ‘Sunčeva energija’ članak o energiji vodika koji je napisao T. Nejat Veziroglu s Universityja of Miami. Govori se o energiji vodika, odnosno kako se vodik može koristiti kao gorivo. Veziroglu je od 1972. sve do danas predsjednik Svjetskog udruženja za energiju vodika, čije baza u Coral Gablesu na Floridi. Ja sam u odboru direktora tog udruženja. Taj njegov rad me toliko zainteresirao da odmah sjedam za pisaći stroj i šaljem mu pismo. On mi odgovori, pošalje mi hrpu materijala i na kraju ljubazno napiše da se javim budem li ikad u Americi. U međuvremenu 1988. odlazim u Ameriku na University of California Berkeley gdje sam proučavao nove tehnologije i energije i bio u grupi kod Johna Holdrena, koji je poslije glavni savjetnik Bijele kuće za znanost u Clintonovoj i sad Obaminoj administraciji, što bi bio prvi znanstvenik u SAD-u. Nekoliko tjedana prije nego što se moram vratiti, sjetim se pisma Veziroglua i nazovem ga telefonom i on mi ponudi stipendiju da dođem u Miami napraviti doktorat. Točno tog trenutka kada sam ga nazvao on je saznao da im treba netko da ga zaposle na projektu o ekološkim aspektima vodika. A ja sam imao magisterij iz ekološkog inženjerstva. Takva se prilika ne propušta i ja je objeručke prihvaćam”, govori nam Barbir i tvrdi da je to bila čista slučajnost. Nazvao je pravog čovjeka u pravo vrijeme.

Kod Veziroglua je 1992. doktorirao i tad se događa druga slučajnost.

“Na ljeto 1992. Veziroglu je otišao u Tursku, ja ostajem na institutu Clean Energy Research. Otvaram poštu i naiđem na poziv lokalne tvrtke Energy Partners koja oglašava da počinje raditi na projektu automobila na gorive članke s vodikom. Odlazim vidjeti što oni tamo rade i pokažu mi automobil koji vozi na vodik marke Consulier, koji se izrađuje po narudžbi za bogataše. To me strašno zanimalo. Konkretan projekt s energijom vodika! Pitam: trebaju li vam inženjeri, a oni mi odmah ponude posao. Vlasnik firme je bogataš kojeg ne zanima profit, nego je opsjednut gorivim ćelijama. Rodio se bogat, a onda i sam zaradio milijune u medijskom biznisu, pa se poslije bavio podmornicama na pogon gorivim ćelijama i onda automobilima. Kako im je glavni inženjer dao otkaz, odmah mene postavljaju da im vodim posao. Morao sam brzo učiti. Proizvodili smo prototipove automobila na pogon vodikom. Tamo sam radio od 1992. do 2001. kad tvrtka dobiva novog vlasnika koji prekida proizvodnju i dobivam otkaz. Tražim posao, ponude mi pršte sa svih strana, primam naknadu za nezaposlene... Počinjem raditi na Universityju of Connecticut, u centru za gorive ćelije. I onda u novinama pročitam da tadašnji ministar obrazovanja Dragan Primorac poziva hrvatske znanstvenike da se vrate u Hrvatsku. Na dan kad su Georgea Busha drugi put izabrali za predsjednika, odlučio sam da mi je dosta Amerike i da ću doći u Hrvatsku. Stižem na splitski Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje na kojem mi ministar 2006. otvara radno mjesto”, priča Barbir koji ostaje nemalo razočaran spoznajom da je na FESB-u dobio radni stol i ništa više.

Istodobno ga Veziroglu zove u Istanbul da otvore UN-ov centar za vodikove tehnologije. Tamo provodi dvije godine i 2008. se vraća u Split kad se FESB uselio u novu zgradu u kojoj dobiva Laboratorij za nove termoenergetske tehnologije i dva znanstvena novaka, što je bio preduvjet početka rada na projektima. No nakon nekog vremena jedan novak odlazi u Barcelonu, a drugi u Južnoafričku Republiku.

Za nove ljude i projekte država nema novca.

“Shvaćam da ću se načekati budem li računao samo na naše Ministarstvo. U Europi je drukčije. Kad dobiješ jedan projekt i pokažeš da si dobar, poslije te zovu da radiš dalje. Srećom, u Europi me dobro znaju. Autor sam knjige PEM Fuel Cells Theory and Practice, udžbenika po kojem se predmet gorivi članci predaje širom svijeta, od SAD-a do Irana, Japana, Južne Koreje i gotove cijele Europe”, otkriva Barbir koji na FESB-u predaje pet predmeta – termodinamiku, prijenos topline i tvari, mjerenje u tehnici i gorivi članci. Uz to trenutačno vodi i pet projekata.

Prvo su, ističe, s Talijanima radili na projektu analize životnih ciklusa cjelogorivih članaka. Potom su dobili posao za projekt Saphire. Prema Barbirovim riječima, Europska komisija odlučila je da će projekte u vezi s vodikom i gorivim člancima financirati javno-privatnim partnerstvom. Osnovano je zajedničko poduzeće Europske komisije i skupine Industry Group koja okuplja 90-ak tvrtki iz cijele EU, među kojima je i njemački Mercedes. To poduzeće Hydrogen Joint Undertaking ima svoj nadzorni odbor u kojem i svaka država ima svog predstavnika.

“Ja sam hrvatski predstavnik. Imenovalo me Ministarstvo znanosti. Odluku što će se financirati donosi industrija. Ne možemo mi istraživati što nam padne na pamet.

Oni plaćaju što im treba. Svaki znanstveni laboratorij mora imati industrijskog partnera. Iz Europe smo od 2010. dosad dobili oko 700.000 eura, uključujući i ovaj zadnji projekt Giantleap, za koji će nam, prema ugovoru koji bismo uskoro trebali potpisati, biti plaćeno 296.000 eura. Zahvaljujući tim sredstvima, mi ovdje zapošljavamo mlade ljude. Projekti su skupi, od putovanja do potrošnog materijala. Za laboratorij smo kupili svu opremu. Dosad je na projektima zaposleno 10 ljudi koji primaju plaću isključivo od tih europskih sredstava. To su moji najbolji studenti koji bi u privatnom sektoru, pogotovo u Njemačkoj ili Austriji, mogli dobiti i mnogo bolje plaćene poslove, ipak odlučili su ostati ovdje jer je ovo vrlo atraktivan posao”, tvrdi prof. dr. Frano Barbir koji je potkraj 2015. doznao da mu je odobren projekt Giantleap, na koji će prebaciti mlade znanstvenike s dva projekta koji se upravo privode kraju, a nada se da će ih još nekoliko i zaposliti.

Tvrdi kako Hrvatskoj stoji na raspolaganju čak nekoliko desetaka milijuna eura iz strukturnih EU fondova za financiranje centara izvrsnosti kojih imamo sedam. No, sada se čeka da se oformi Vlada, koja bi trebala raspisati natječaj za dodjelu tih sredstava kojima će se pokretati novi projekti.

“Mi smo među malobrojnima u Hrvatskoj koji smo uspjeli povući značajnija sredstva iz EU fondova. Neće EU financirati neki projekt da napravi uslugu. Očito su prepoznali da imamo dovoljno znanja. Krenuli smo 2008. ni od čega, a do danas u Splitu razvili laboratorij koji bi bio respektabilan i u europskim i američkim uvjetima, s ogromnim potencijalima za nove projekte. Nadam se da će za koju godinu članovi moga tima, koji će doktorirati, ili dvojica koji već jesu, moći i sami voditi projekte bez mene jer ću za četiri godine u mirovinu. Doduše, ako imaš projekte, možeš raditi i u mirovini. Ni sam ne znam želim li raditi više ili se više odmarati. Mislio sam da ću u Hrvatskoj imati više slobodnog vremena, ali zapravo radim podjednako kao u Americi. Zbog toga se žena ljuti na mene”, priznaje mi splitski profesor kojemu je, kaže, velika želja napisati knjigu s kontroverznim naslovom “Termodinamička neodrživost kapitalizma”.

“Tvrdim da je kapitalizam po svojoj definiciji neodrživ jer je baziran na konstantnom rastu koji je termodinamički moguć samo s beskonačnim izvorima energije. A izvori energije na Zemlji ograničeni su, i to znači da će kapitalizam prijeći u tzv. stacionarnu ekonomiju koja ne raste. Autor knjige ‘Stady State Economy’ Herman Daly bio je ekonomist u Svjetskoj banci i dobio je otkaz kad je objavio tu knjigu. Na Berkeleyu su nam dali kao prvi zadatak da pročitamo tu knjigu. Kapitalizam će se morati bitno modificirati. Howard T. Odum, moj najveći učitelj, najveći um koji sam ikad upoznao, napisao je knjigu ‘A Prosperous Way Down’, u kojoj razmatra što će se dogoditi kad dođemo do stacionarnog stanja. Postoje različiti scenariji među kojima da će sve propasti i da ćemo se vratiti u srednji vijek, no Odum govori o prosperitetnom putu prema dolje.

To znači da možemo živjeti i s manje. Možemo ići na posao biciklom. Neće nam trebati toliko polica jer će knjige biti elektronske. Termodinamika, ekonomija i ekologija jako su povezane. Treba razmišljati sistemski. Ne može ekonomija rasti, a zaboraviti na ekologiju”, ističe Barbir pa spominje i esej ‘Energy and Equity’ austrijskog filozofa hrvatskog porijekla Ivana Illicha, koji tvrdi da ljudi koriste previše energije što potiče kapitalizama i da bismo mogli živjeti uz znatno manji utrošak energije, što je odlika postindustrijskog društva.

“Hrvatska je u ranom kapitalizmu. U znanosti ima izvrsne pojedince, ali je sustav loš. Stalno se govori o poticanju izvrsnosti, a potiče se prosječnost. Neka i drugi fakulteti nađu načine da privuku novac iz EU fondova i sudjeluju u europskim projektima. To se može, ali moraš imati kvalitetu”, poručuje Barbir koji i danas ima podijeljene osjećaje oko vlastite odluke da se vrati u Hrvatsku.

“U Hrvatskoj je kvaliteta života veća nego u Americi. Tamo je bolje, a ovdje je ljepše. Ovdje uživaš u životu, a tamo samo radiš. Ovdje se ljepše živi. Mi to uzimamo zdravo za gotovo. Sjesti u kafić na sunce – nama je to normalno, a toga u Americi nema. No, ovdje je zato sve sporo. Čini se da se ništa ne događa, što me u početku nerviralo, a poslije sam u tome počeo uživati. Ono što mi radimo tri godine oni rade tri mjeseca. Uživam u toj našoj sporosti. U Americi vlada kultura rada. Puno rade, zarade novac, ali nemaju vremena uživati. Zato živim ovdje, a svako malo idem tamo”, komentira Barbir, koji je u nedjelju, dva dana nakon što smo razgovarali, otputovao na tri tjedna u Indianapolis gdje mu živi kći Ana koja je doktorirala biomehaniku.

“Idem se igrati s unukom Thomasom”, otkriva profesor koji će usput i održati nekoliko predavanja na IUPUI-ju (Indiana University-Purdue University).

SADRŽAJ JE PREUZET IZ JEDNOG OD PROŠLIH BROJEVA GLOBUSA. DOLJE POGLEDAJTE NASLOVNICU NOVOG BROJA GLOBUSA, KOJEG NA SVIM KIOSCIMA MOŽETE KUPITI OD ČETVRTKA: