Zakaj veliki dosežki slovenskih znanstvenikov vse prevečkrat končajo v predalu

Nataša Zabukovec Logar je znanstvenica na Kemijskem inštitutu v Ljubljani, ki deluje od leta 1946 in ima danes 300 zaposlenih.

V zadnjih letih so zelo uspešni pri razvoju materialov za shranjevanje toplote. Prav ti so v Evropi ter pri nas prepoznani kot ena izmed ključnih tehnologij za omogočanje učinkovitejše rabe fosilnih goriv in obnovljivih virov energije v stavbah in industriji. Njen zadnji razviti material je po gostoti shranjene toplote in obstojnosti trenutno najboljši tovrstni material na svetu.

Kot pravi Zabukovec Logarjeva, so na zelo dobri poti, a bo ta še dolga pred široko proizvodnjo materiala in oblikovanjem hranilnika toplote, ki bi deloval optimalno in imel primerne izkoristke, tudi za celoletno shranjevanje sončne toplote.

Kaj vaši dosežki pomenijo za ogrevanje hiš?
V slovenskih gospodinjstvih je bilo več kot 65 odstotkov končne porabe energije v zadnjih letih namenjene ogrevanju prostorov in dodatnih 15 odstotkov pripravi tople sanitarne vode. Po uveljavitvi koncepta nizkoenergijskih stavb Nearly Zero Energy Building v letu 2020 bodo pasivne stavbe postale standard v večini evropskih držav.

Koncept vključuje tudi zahtevo po uporabi lokalnih obnovljivih virov energije, tudi sončne energije, kar krepi položaj sezonskih tehnologij za shranjevanje. Ocenjujejo, da bi na ravni EU to omogočilo prihranke primarne energije iz fosilnih goriv do 400 teravatnih ur na leto do leta 2030, kar bi posledično povzročilo znatno zmanjšanje emisij toplogrednih plinov. Zdaj so na trgu dostopni hranilniki toplote, kjer s presežno toploto ogrejemo vodo v hranilniku in jo uporabimo pozneje. Na ta način lahko zmanjšamo porabo energije do 20 odstotkov.

Materiali, ki smo jih razvili mi in ki bodo kot aktivni material nadomestili vodo v hranilniku, bodo presegli obstoječe hranilnike predvsem po gostoti shranjene energije, kar pomeni, da bodo lahko dosti manjši.

Kakšni so bili odzivi gospodarstva, ko ste želeli svoje odkritje, svoj dosežek iz laboratorija prenesti v prakso?
Princip shranjevanja toplote v poroznih materialih in mogoče aplikacije smo predstavili v poljudnih časopisih in vzbudili zanimanje v več podjetjih, saj je področje optimizacije porabe primarne energije zelo aktualno.

V času prvih objav še nismo imeli dovolj podatkov o obnašanju materialov v realnih sistemih za ogrevanje, zato je zanimanje za nekaj časa upadlo. Želeli smo si, da bi hranilnik razvijali skupaj s partnerjem iz industrije, vendar ga v tistem času nismo našli.

"Zdaj že nadaljujemo razvoj v okviru aplikativnega projekta Agencije za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije skupaj s Fakulteto za strojništvo in industrijskim partnerjem," o nadaljevanju razvoja projekta pove Nataša Zabukovec Logar. Foto: Matej Leskovšek

Kako bi na ravni osnovnošolske kemije nekomu pojasnili področje svojega raziskovalnega dela?
Razvoj materialov za izbrano aplikacijo se začne v laboratoriju. Najprej je treba natančno premisliti, s katerimi reaktanti in s kakšnimi sinteznimi pogoji bomo lahko pripravili želeni material.

Materiali za shranjevanje toplote, ki jih razvijamo, so mikroporozni aluminofosfati, zeoliti in drugi porozni materiali s premeri por od 0,4 do 1,5 nanometra.

Po pripravi materiala, ki običajno traja dva dni pri temperaturah do 180 stopinj Celzija, je treba natančno raziskati njegove lastnosti, določiti njegovo zgradbo na ravni atomov, obstojnost pri visokih temperaturah ipd. Tako preverimo, ali in kakšne sintezne izboljšave so še potrebne.

Materiali, ki jih pripravljamo, so zelo higroskopni in v svoje pore takoj vežejo velike količine vode. Če želimo pore teh materialov izprazniti, torej če želimo te materiale posušiti, jih moramo segreti na približno 100 stopinj Celzija. Na ta način jim dovedemo energijo. Če suhe materiale nepredušno zapremo, jih lahko za zelo dolgo časa shranimo v takem "energijsko vzbujenem stanju". Ko pozneje vanje nadzorovano spustimo vodo, se pri vezavi vode v material sprosti veliko energije, ki jo lahko koristno uporabimo na primer za pripravo tople sanitarne vode in ogrevanje prostorov.

Material lahko ostane aktiviran tudi po več mesecev, tako da omogoča tudi sezonsko shranjevanje toplote - sušenje materiala poleti in vlaženje pozimi. Del naših raziskav je zato posvečen prav določanju mehanizmov in režimov vezave vode z naprednimi karakterizacijskimi metodami.

Zakaj ima širša javnost pogosto občutek, da je znanost sama sebi namen in da gre predvsem za veliko teorije in manj prakse?
Ena izmed težav znanstvenikov je, da precej slabo komuniciramo z zainteresirano javnostjo. Za znanstvenika je največje zadovoljstvo, ko je novo odkritje prepoznano v mednarodni javnosti in objavljeno v ugledni znanstveni reviji. Vendar proces tukaj ne bi smel biti končan. V zadnjem času raziskovalne institucije dajejo temu večji poudarek, tako da vsaj na spletnih straneh opisujejo svoje dosežke. Pri bolj izstopajočih se vključijo tudi drugi mediji.

To je tudi naša priložnost, da v laičnem jeziku predstavimo potenciale za nadaljnji razvoj in možnosti uporabe. Seveda vsa odkritja niso uporabna, vsaj ne takoj, lahko pa so pomembna osnova za delo v prihodnje. Včasih imam tudi občutek, da se znanstveniki ne znamo dovolj pohvaliti s svojimi dosežki oziroma se bojimo ravno takšnih oznak, ki ste jih izpostavili v vprašanju.

Tako se žal velikokrat res zgodi, da znanstveni dosežek, ki ima potencial za uporabo, ostane kot članek v predalu, ker niti znanstvene institucije niti podjetja nimajo denarja za razvoj izdelka do stopnje, ko pokaže finančne učinke. Za ta razkorak se je v zadnjem času uveljavil termin "dolina smrti".

Koliko je trgovanja z znanstvenimi točkami - ste primorani znanstvene članke objavljati v točno določenih revijah?

"Primerno bi bilo, da tudi podjetja, vsaj tista, ki so s pomočjo znanosti dosegla preboje, javno predstavijo sinergistične učinke sodelovanja," poudari Zabukovec Logarjeva. Foto: Matej Leskovšek
Pri trenutnem sistemu financiranja Agencije za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije (ARRS) igrajo tako imenovane znanstvene točke še pomembno vlogo, vendar se bo to kmalu spremenilo. Priznati je treba, da je sistem točkovanja znanstveno-raziskovalnega dela vnesel določeno preglednost pri vrednotenju raziskovalnih in razvojnih rezultatov. Vendar je, kot veliko podobnih shem, imel tudi napake.

Glede izbora revij za objave je bilo naše vodilo vedno objavljanje v najboljših revijah s področja raziskav, k čemur bi moral težiti vsak znanstvenik, saj to omogoča prepoznavnost v svetu, tudi pri industriji. Najboljše objave so bile tudi v sistemu ARRS posebej opažene in ovrednotene.

Kako pa je znanost vpeta v ekonomijo in koliko je raziskovanja na pobudo gospodarstva?
Prenos znanstvenih odkritij v proizvodnjo je dolgotrajen proces, ki ni poceni in ki ga zmorejo le redka podjetja. Na Kemijskem inštitutu imamo z nekaterimi podjetji vzpostavljeno dolgoletno sodelovanje pri ciljnih raziskavah, kar vključuje tudi skupno izobraževanje doktorjev znanosti, ki so po končanem študiju dodobra seznanjeni z delom in potrebami v podjetju. Na ravni inštituta moram pri tem izpostaviti podjetji Lek in Krka, v svoji skupini pa Silkem iz Kidričevega, s katerim uspešno sodelujemo že več kot 20 let, v zadnjem času pa tudi s Cinkarno Celje.

S svojim znanjem in vrhunsko raziskovalno opremo ter izobraževanjem strokovnjakov tako uspešno sodelujemo z gospodarstvom pri razvoju svežih, inovativnih tehnologij in izdelkov, ki so komercialno zanimivi tudi v mednarodnem prostoru. Kot sem že prej omenila, pa na veliko področjih znanost in gospodarstvo ne poznata možnosti za sodelovanje, zato je potrebna bolj aktivna, tudi javna komunikacija. Pred kratkim sem sodelovala na 12. Nanotehnoloških dnevih, ki so gotovo primer dobre prakse v tej smeri.

Zavedam se, da se dobre zgodbe zgodijo, ko je vzpostavljeno primerno zaupanje, za kar si moramo prizadevati oboji. Podjetja ne bodo vlagala v raziskave, kjer je uspeh preveč negotov, prav tako se od znanstvenikov ne more pričakovati, da je njihovo znanje kot "javno dobro" zastonj. 

Na inštitutu smo pripravljeni na pobude, da s svojim znanjem z različnih področij sodelujemo s podjetji pri reševanju konkretnih težav, ki se pojavijo v njihovem proizvodnem procesu ali pri doseganju okoljskih normativov, kar bomo v kratkem podkrepili z organiziranjem dogodka na to temo.

Ali se vam zdi, da znanstvenice tudi v znanosti manj zaslužijo od svojih moških kolegov, jim je težje?
Načeloma je plačilo za isto delovno mesto v znanosti v Sloveniji seveda enako za moške in ženske. V povprečju pa verjetno velja, da so ženske plačane manj zaradi počasnejših napredovanj in manjšega števila znanstvenic na vodstvenih položajih. Oboje je lahko posledica intenzivnejšega posvečanja družini ali manj samozavestnega pristopa znanstvenic.

Trenutno sodelujem v evropskem projektu Plotina, kjer je Kemijski inštitut partner. Cilj projekta je ustvariti razmere, v katerih bodo lahko sodelujoče raziskovalne organizacije razvile, implementirale in ovrednotile načrte za enakost spolov, ki bodo doprinesli k želenim spremembam v delovnem okolju.

"Verjamem, da bodo rezultati pozitivni. Primeri dobrih praks so pokazali, da k uravnoteženosti spolov največ pripomorejo fleksibilnejši delovni urniki in izobraževanja vodstvenih kadrov," o položaju znanstvenic pravi Nataša Zabukovec Logar. Foto: Matej Leskovšek

Kako je z razmerji moči med starejšimi in mlajšimi? Koliko ste znanstveniki pri raziskovanju omejeni z nadaljevanjem dela predhodnika in koliko vam je omogočeno stopati na nove poti raziskovanja?
Velikokrat se zgodi, da so mlajši raziskovalci finančno odvisni od svojih starejših kolegov, ki so, tudi zaradi obstoječega načina financiranja znanosti, bolj konkurenčni pri pridobivanju projektov. Finančna odvisnost velikokrat tudi pomeni, da mlajši kolegi ne morejo razviti vseh svojih idej in potencialov. V zadnjem času se je k sreči nekoliko povečal delež projektnih sredstev, ki so namenjena izključno mlajšim doktorjem znanosti.

Na drugi strani poznamo tudi veliko dobrih primerov, ko začnejo starejši kolegi dovolj zgodaj spodbujati mlajše k aktivnemu sodelovanju pri pridobivanju sredstev, tudi evropskih, na primer štipendije ERC, kar jim na koncu omogoča tudi nove poti raziskovanja.

Mislim, da je pravočasno prevzemanje odgovornosti za svoje delo, tako finančno kot vsebinsko, zelo pomembno za motivacijo in samozavest mlajših raziskovalcev. 

Zakaj Slovenija za tuje znanstvenike ni zaželena država?
Za veliko znanstvenikov, predvsem tistih, ki prihajajo iz gospodarsko razvitejših držav, je višina plače, ki je pri nas natančno definirana s sistemom javnih uslužbencev, neprivlačna, še posebej če gre za uveljavljene znanstvenike ali znanstvenice ali če pridejo z družino.

Druga prepreka, predvsem za najboljše raziskovalce iz tujine, ki si jih seveda najbolj želimo, je, da naše raziskovalne institucije, razen posameznih izjemnih raziskovalnih skupin, še vedno niso dovolj uveljavljene v mednarodnem prostoru, da bi bile za njih dovolj privlačne.

Pred kratkim so bili tudi birokratski postopki za urejanje delovnih dovoljen precej dolgotrajni.

Seveda ne smemo obupati, saj sta mednarodna pretočnost raziskovalcev in vzpostavljanje novih povezav ključna tako za kakovost raziskav kot pridobivanje mednarodnega financiranja.

Kaj pa beg možganov - kako gledate na to in zakaj država ne zna obdržati znanstvenikov?

Odhod znanstvenikov v tujino se Zabukovec Logarjevi ne zdi težava, saj je to nujno za razvoj. Težavo vidi v vrnitvi, saj pri nas ne najdejo možnosti zaposlitve. Foto: Matej Leskovšek
Za vsakogar, ki želi svoje profesionalno življenje posvetiti znanosti, je nujno, da nekaj časa preživi na delu v tujini. Ne samo s stališča znanstvenega izpopolnjevanja, ampak tudi zato, da spozna druge načine organizacije dela in pridobi osebne stike, ki so nujni za uspešno delovanje na svetovni ravni.

Sama tako ne vidim težave v samih odhodih v tujino za obdobje do nekaj let, ampak v vrnitvi iz tujine. Še posebej za znanstvenike, ki so se v tujini uveljavili in bi želeli po prihodu s pridobljenimi izkušnjami nadaljevati delo samostojno, v Sloveniji praktično ni možnosti zaposlitve.

Zato se velikokrat zgodi, da nekdo, ki je odšel v tujino samo na podoktorsko izpopolnjevanje, v tujini tudi ostane, ker ne najde možnosti za vrnitev.

Želimo si, da bi sistem financiranja raziskav, ki večinoma poteka prek ARRS, podpiral financiranje novih programov za izjemne znanstvenike in njihove izbrane sodelavce ter da bi jim hkrati raziskovalne institucije dovolj velikodušno zagotavljale infrastrukturno podporo.

Ob sredstvih, ki jih ima agencija trenutno na razpolago in ki so se v zadnjih petih letih zmanjšala za četrtino, velikih premikov, tudi s prerazporeditvami denarja, ne moremo pričakovati. Edino, k čemur lahko težimo, da bi izboljšali položaj, je večji proračun za znanost.

Prepogosto se tudi zgodi, da za mlade doktorje ni možnosti zaposlitve v gospodarstvu v Sloveniji. Veliko podjetij ne vidi prednosti ali priložnosti v takšnih zaposlitvah, predvsem zato, ker mladi doktorji nimajo znanj s specifičnih področij, ki so pomembna za podjetje.

Seveda je najboljša rešitev že prej omenjeno skupno izobraževanje kadrov, ki ga lahko financirajo podjetja sama ali pa se financira prek ARRS-sheme Mladi raziskovalci. Shema Mladi raziskovalci iz podjetij, ki jo je finančno podpiralo ministrstvo za gospodarstvo oziroma agencija Spirit, je trenutno žal zamrla.