Laboratoria Politechniki Krakowskiej na prestiżowej Polskiej Mapie Infrastruktury Badawczej

Aktualizacja zestawienia najważniejszych dla kraju unikatowych urządzeń, laboratoriów i systemów badawczych przebiegała dwutorowo. Dokonano przeglądu infrastruktur obecnych na Polskiej Mapie Infrastruktury Badawczej od roku 2020 oraz przeprowadzono nabór nowych infrastruktur. W proces oceny byli zaangażowani członkowie Zespołu doradczego do spraw Polskiej Mapy Infrastruktury Badawczej oraz blisko 300 recenzentów krajowych i zagranicznych.

W konsekwencji przeglądu z 70 infrastruktur wpisanych na Polską Mapę Infrastruktury Badawczej w roku 2020 na Mapie pozostało 61 infrastruktur, w tym Narodowa Sieć Metrologii Współrzędnościowej, działająca w formie konsorcjum koordynowanego przez Politechnikę Krakowską.

W ramach naboru nowych zgłoszeń do ministerstwa wpłynęły też 192 wnioski o wpisanie strategicznej infrastruktury badawczej na Mapę.  Rekomendację w sprawie wpisu uzyskały 104 najwyżej ocenione infrastruktury, w tym Małopolskie Laboratorium Budownictwa Energooszczędnego Politechniki Krakowskiej oraz Polska Sieć Badań nad Surowcami i Energią z udziałem PK. 

Łącznie na zaktualizowanej Mapie znalazło się 165 infrastruktur. Jak podkreśla minister nauki Marcin Kulasek umieszczenie infrastruktury badawczej w zestawieniu jest wyrazem uznania jej badawczego potencjału.

Małopolskie Laboratorium Budownictwa Energooszczędnego

Na Polskiej Mapie Infrastruktury Badawczej po raz pierwszy znalazła się infrastruktura badawcza Małopolskiego Laboratorium Budownictwa Energooszczędnego (MLBE), funkcjonującego w strukturze Małopolskiego Centrum Budownictwa Energooszczędnego (MCBE) Politechniki Krakowskiej. To unikatowy w skali kraju ośrodek naukowo-badawczy odpowiadający na najważniejsze wyzwania współczesnego budownictwa i transformacji energetycznej.

W Centrum prowadzone są kompleksowe, multidyscyplinarne badania nad budynkami przyszłości, łączące wiedzę i technologie z wielu obszarów – m.in. architektury, fizyki budowli, materiałoznawstwa, systemów instalacyjnych, automatyki i systemów inteligentnych, zarządzania energią i efektywności energetycznej, jakości środowiska wewnętrznego, komfortu użytkowania oraz interakcji między budynkiem a jego użytkownikami.

Małopolskie Laboratorium Budownictwa Energooszczędnego zaprojektowano jako „żywe” laboratorium, czyli budynek, który sam w sobie jest obiektem badań. Nowoczesny, pięciokondygnacyjny obiekt o konstrukcji charakterystycznej dla budownictwa pasywnego wyposażono w wielowariantowe instalacje techniczne, obejmujące zróżnicowane systemy ogrzewania, chłodzenia, wentylacji oraz źródła energii (w tym odnawialne), a także badawczy, zintegrowany system zarządzania, sterowania i automatyzacji z ponad 3000 czujników oraz niezależną, unikatową aparaturę badawczą (m.in. manekin termiczny, komora klimatyczna, zestaw komór do badania oporu cieplnego).

Dzięki temu MLBE stanowi unikatową platformę badawczą, która pozwala testować i optymalizować nowe technologie służące poprawie efektywności energetycznej, komfortu i zdrowia użytkowników oraz ochronie środowiska – w rzeczywistych warunkach eksploatacji budynku.

Infrastruktura MLBE od lat wspiera realizację projektów naukowo-badawczych Politechniki Krakowskiej oraz współpracę z otoczeniem naukowym, przedsiębiorstwami i jednostkami sektora publicznego. Wyniki prowadzonych badań znajdują zastosowanie w projektowaniu i modernizacji budynków oraz wdrażaniu rozwiązań wspierających transformację energetyczną. Centrum jest również miejscem wymiany wiedzy i prezentowania praktycznych rozwiązań dotyczących budownictwa przyszłości. Organizowane są tu wizyty studyjne, szkolenia i konferencje, dzięki którym wiedza wypracowywana w ramach badań może trafiać nie tylko do środowiska naukowego, ale również do przedsiębiorców, specjalistów i szerokiego grona odbiorców.

– Wpisanie MLBE na Polską Mapę Infrastruktury Badawczej stanowi potwierdzenie pozycji Politechniki Krakowskiej jako ośrodka rozwijającego technologie odpowiadające na wyzwania przyszłości oraz uznanie dla wieloletniej działalności naukowców Małopolskiego Centrum Budownictwa Energooszczędnego. To także potwierdzenie, że rozwiązania rozwijane na Wydziale Inżynierii Lądowej PK wpisują się w najważniejsze kierunki rozwoju współczesnego budownictwa – komfortowego, energooszczędnego, inteligentnego i zrównoważonego – mówi dr hab. inż. Małgorzata Fedorczak-Cisak, kierownik Laboratorium Małopolskie Centrum Budownictwa Energooszczędnego.

Narodowa Sieć Metrologii Współrzędnościowej

Narodowa Sieć Metrologii Współrzędnościowej (NSMET), wpisana na Polską Mapę Infrastruktury Badawczej w 2020 roku, pozostaje w zaktualizowanym zestawie strategicznych centrów badawczych kraju. Konsorcjum wchodzące w skład NSMET tworzą cztery czołowe uczelnie techniczne, uznawane za liderów w obszarze metrologii współrzędnościowej w skali krajowej i europejskiej. Politechnika Krakowska pełni rolę lidera projektu, kieruje pracami konsorcjum poprzez Laboratorium Metrologii Współrzędnościowej na Wydziale Mechanicznym PK. Partnerami są: Politechnika Poznańska, Politechnika Świętokrzyska oraz Politechnika Warszawska.

W latach 2021–2023 konsorcjum zrealizowało wspólnie ambitny projekt o wartości niemal 51,7 mln zł, dofinansowany w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój (POIR). Głównym celem było stworzenie nowoczesnej, wyspecjalizowanej infrastruktury badawczej dla rozwoju metrologii współrzędnościowej – dziedziny kluczowej dla przemysłu przyszłości. Na PK powstało w ramach sieci NSMET Laboratorium Ultraprecyzyjnych Pomiarów Współrzędnościowych, w nowoczesną infrastrukturę zostało także doposażone Laboratorium Metrologii Współrzędnościowej PK.

Narodowa Sieć Metrologii Współrzędnościowej pozwala na wykonywanie w Polsce pomiarów geometrii struktur wewnętrznych oraz zewnętrznych obiektów mierzonych w skalach od nano do wielkogabarytowych (w zakresie od 10-9 m do 102 m)  z najwyższą możliwą technicznie dokładnością. – Takie pomiary wykonuje się w zaledwie kilku ośrodkach świata, przy czym możliwości aparaturowe polskiej sieci uczynią ją najnowocześniejszym ośrodkiem, o najszerszym zakresie badawczym – mówi prof. Jerzy A. Sładek z Wydziału Mechanicznego PK, pomysłodawca Narodowej Sieci Metrologii Współrzędnościowej.

Opracowywanie koncepcji pomiarów i zapewnienie dla nich odpowiedniej aparatury,  opracowywanie nowych metod korekcji błędów pomiarowych, ocena niepewności pomiarów, wzorcowanie, sprawdzanie systemów pomiarowych i wzorców – to zadania, które realizować mogą zespoły badawcze w ramach NSMET. – Precyzyjny pomiar i obrazowanie obiektów przestrzennych, w tym ich wielkości geometrycznych np. odległości, wymiarów, kształtów, relacji geometrycznych takich jak prostopadłość, równoległość, kąty, ma kluczowe znaczenie w wielu dziedzinach nauki i gałęziach przemysłu – mówi dr hab. inż. Adam Gąska, prof. PK, kierownik projektu NSMET i laboratorium Metrologii Współrzędnościowej. Dokładne pomiary dają m.in. odpowiedź na pytanie czy części składowe skomplikowanych mechanizmów, wykorzystywanych w przemyśle, zostały wytworzone i zmontowane w taki sposób, jak to założono na etapie projektowania. – Bez dokładnych pomiarów niemożliwe byłoby bezpieczne i zgodne z planem działanie tych mechanizmów oraz postęp związany z ich udoskonalaniem – wyjaśnia naukowiec z PK.

Laboratoria współrzędnościowe PK dysponują światowej klasy aparaturą do wykonywania najdokładniejszych pomiarów świata w skali od nano do wielkogabarytowej. Takie pomiary są kluczem do rozwijania najbardziej zaawansowanych technologii we wszystkich gałęziach przemysłu. Potrzeba ich wszędzie tam, gdzie od precyzji urządzeń i ich elementów zależy bezpieczeństwo ludzi, niezawodność maszyn i procesów produkcyjnych, jakość i cena produktów i usług.

Ważnym zadaniem NSMET jest też wzorcowanie systemów współrzędnościowych stosowanych w przemyśle i instytutach badawczych.

Polska Sieć Badań nad Surowcami i Energią z udziałem Politechniki Krakowskiej

Na Polskiej Mapie Infrastruktury Badawczej znalazła się także nowa infrastruktura – Polska Sieć Badań nad Surowcami i Energią (PSB). Liderem tego projektu jest Politechnika Wrocławska, a partnerami konsorcjum są Politechnika Krakowska oraz Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN. Koncepcja Polskiej Sieci Badań nad Surowcami i Energią zakłada utworzenie rozproszonej sieci laboratoriów i zaplecza badawczego służącego prowadzeniu badań w obszarze energetyki, surowców, nowoczesnych materiałów, gospodarki o obiegu zamkniętym oraz zielonej transformacji. Infrastruktura łączy potencjał trzech ośrodków naukowych i ma umożliwiać prowadzenie badań od skali laboratoryjnej, przez instalacje pilotażowe i półtechniczne, aż po badania prowadzone w warunkach zbliżonych do przemysłowych.

Politechnika Krakowska jest jednym z trzech podmiotów współtworzących PSB. Po stronie PK zaangażowane są cztery wydziały: Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Fizyki, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki oraz Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej. Dzięki temu udział PK ma charakter interdyscyplinarny i obejmuje kompetencje z zakresu energetyki, elektrotechniki, inżynierii środowiska, inżynierii materiałowej oraz inżynierii chemicznej. W przygotowanie aplikacji o wpis na Mapę zaangażowani byli z PK: prof. Paweł Ocłoń (Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki), prof. Marcin Banach (Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej), dr hab. inż. Maciej Sułowicz, prof. PK (Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej) oraz dr hab. inż. Michał Łach, prof. PK (W. Inżynierii Materiałowej i Fizyki.

W ramach PSB na Politechnice Krakowskiej rozwijanych jest pięć głównych obszarów laboratoryjnych: 

1. Surowce Krytyczne i Gospodarka Cyrkularna – obszar związany z odzyskiem, przetwarzaniem i ponownym wykorzystaniem surowców o strategicznym znaczeniu. Program badań obejmuje m.in. odzysk lantanowców z magnesów neodymowych, kobaltu z baterii i odpadów przemysłowych, recykling złomu elektronicznego oraz rozwój technologii zgodnych z zasadami gospodarki o obiegu zamkniętym.
2. Zaawansowane Systemy Magazynowania Energii oparte na Materiałach Zmiennofazowych – laboratorium skoncentrowane na magazynowaniu energii cieplnej z wykorzystaniem materiałów PCM. Badania dotyczą zarówno właściwości materiałów, jak i projektowania oraz optymalizacji systemów magazynowania ciepła, które mogą współpracować z odnawialnymi źródłami energii i systemami energetycznymi.
3. Ekoprojektowanie, Prototypowanie i Testowanie Zrównoważonych Biomateriałów Termoizolacyjnych – obszar obejmujący rozwój nowych materiałów izolacyjnych, w tym materiałów degradowalnych i opartych na surowcach odnawialnych lub wtórnych. Zakres obejmuje projektowanie materiałów, wykonywanie prototypów oraz badania ich właściwości użytkowych i środowiskowych.
4. Wytwarzanie, Przesył i Magazynowanie Zielonej Energii – laboratorium rozwijane wspólnie przez Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki  oraz Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej. Obejmuje badania nad odnawialnymi źródłami energii, obrotowymi kolektorami słonecznymi i ogniwami PVT, turbinami wiatrowymi i wodnymi, hybrydowymi systemami energetycznymi, magazynami energii, fotowoltaiką, falownikami oraz integracją źródeł i magazynów w systemach on-grid i off-grid.
5. Materiały Funkcjonalne i Geopolimery do Sekwestracji CO₂ i Magazynowania Wodoru – obszar badań nad nowoczesnymi materiałami przeznaczonymi do zastosowania w technologiach niskoemisyjnych, w szczególności do wychwytywania i trwałego wiązania CO₂ oraz magazynowania wodoru.

Pięć obszarów rozwijanych na Politechnice Krakowskiej tworzy spójny blok kompetencji związanych przede wszystkim z transformacją energetyczną i środowiskową. Łączy on gospodarkę surowcową, nowe materiały, magazynowanie energii, zieloną energetykę, technologie wodorowe oraz rozwiązania służące ograniczaniu emisji CO₂. Wpis PSB na Polską Mapę Infrastruktury Badawczej wzmacnia pozycję Politechniki Krakowskiej jako jednego z krajowych ośrodków strategicznych badań w tych obszarach. Udział w tej infrastrukturze zwiększa możliwości rozwoju zaplecza laboratoryjnego, realizacji dużych interdyscyplinarnych projektów B+R, współpracy z przemysłem oraz komercjalizacji wyników badań.

Polska Mapa Infrastruktury Badawczej tylko dla strategicznych i unikatowych ośrodków naukowych

Wpis na Polską Mapę Infrastruktury Badawczej poprzedza szczegółowa ocena prowadzona przez ekspertów krajowych i zagranicznych. Pod uwagę brane są m.in. unikatowość infrastruktury w skali krajowej i międzynarodowej, zgodność celów i założeń infrastruktury z krajowymi i międzynarodowymi politykami w zakresie badań naukowych, rozwoju i innowacji, potencjał instytucjonalny oraz kadrowy podmiotów wnioskujących o wpis czy stopień zainteresowania infrastrukturą ze strony krajowego i międzynarodowego.

(m)