Z prof. ZBIGNIEWEM JERZYM GALUSEM z Wydziału Chemii Uniwersytetu Warszawskiego rozmawia WALDEMAR PŁAWSKI.

– Jak najkrócej można scharakteryzować dziedzinę, którą Pan się zajmuje?
– Moją specjalnością jest elektrochemia. Dzieli się ona na jonikę, gdzie badamy właściwości substancji jonowych w roztworach różnych rozpuszczalników i ciałach stałych oraz na bardziej bliską mi elektrodykę, która zajmuje się reakcjami związków i jonów, przebiegającymi na elektrodach.

– Czy są jeszcze w elektrochemii zjawiska owiane tajemnicą? Jakie zagadki kryją w sobie tak bliskie w zakresie zastosowań galwanotechnika czy budowa akumulatorów?
– Tylko laikom może się wydawać, iż elektrochemia jest nauką zamkniętą. Ona się dziś otwiera, np. na bioelektrochemię czy elektrometalurgię, wchodzi we współpracę z innymi dziedzinami nauki i ich zastosowaniami, a przez to tworzą się nowe jakości.
Przed kilkunastu laty pojawiły się np. techniki powierzchniowe – spektroskopia, mikroskopia sił atomowych i mikroskopia tunelowa, dzięki którym możemy o wiele dokładniej niż kiedyś rozpoznawać stan powierzchni elektrod. W 2000 r., na Międzynarodowym Kongresie Towarzystwa Elektrochemicznego, wygłosiłem referat podsumowujący rozwój elektrochemii w ubiegłym wieku. Podzieliłem stulecie na cztery okresy, a czwarty wyróżniłem w momencie, gdy wspomniane techniki mikroskopowe zaczęły stawać się coraz powszechniejsze. To dzięki nowym narzędziom elektrochemia rozwija się w wielu kierunkach, a my nauczyliśmy się sterować procesami zachodzącymi na elektrodach. I to w sposób tak precyzyjny, że potrafimy obecnie układać na nich różne substancje, warstwa po warstwie i to w wymiarze atomowym.

– Czy jesteśmy mocni w elektrochemii w skali międzynarodowej?
– Chemia stała u nas zawsze na wysokim poziomie. Elektrochemia również. Mieliśmy wiele osiągnięć w tej dziedzinie. Wystarczy wspomnieć zmarłego w 1985 r. prof. Wiktora Kemulę, z którym niegdyś współpracowałem. Miał katedrę na Uniwersytecie Warszawskim, zajmował się polarografią, którą studiował jeszcze przed wojną oraz rozwijał metody woltamperometryczne. Prace nad wykorzystaniem elektrod rtęciowych miały w tamtym czasie duże znaczenie w elektroanalizie chemicznej i nadawały w pewnym zakresie ton w elektrochemii światowej. Potem jednak nakłady finansowe na te i podobne badania w innych państwach rosły, a w Polsce niestety nie. Mimo to, nasza dzisiejsza elektrochemia jest nadal dobrze widoczna w świecie, publikujemy w dobrych czasopismach, koledzy pracują na stanowiskach profesorskich za granicą, głównie w USA i Kanadzie. Obecnie elektrochemia nie jest już tak relatywnie tanią dziedziną badań jak kiedyś. Za mało angażujemy w Polsce środków na pełne badania stanu powierzchni elektrod, za mało mamy nowoczesnych przyrządów. To zwiększa nasz dystans wobec najlepszych.

– Jakie jest więc praktyczne znaczenie elektrochemii obecnie?

– Zasadniczą część współczesnej elektrochemii stanowią przemiany chemiczne, które zachodzą np. w każdej baterii. Wiele urządzeń, każdy nowy zegarek ma jakieś źródło zasilania. I te źródła zasilania – coraz bardziej niezawodne, coraz dłużej pracujące – powstają dzięki badaniom i rozwojowi elektrochemii. Poszukuje się coraz wydajniejszych akumulatorów oraz coraz lepszych ogniw paliwowych. Tutaj postęp istnieje, aczkolwiek może nie jest on w praktyce jeszcze dobrze widoczny.
Tradycyjne ogniwa, np. występujące w zegarkach, mają określony czas pracy, uzależniony od zasobów materiałów elektroaktywnych. Natomiast ogniwa paliwowe pracują w sposób ciągły i intensywność ich pracy może być na bieżąco regulowana. Są już pierwsze urządzenia pracujące na ogniwach paliwowych, przede wszystkim tlenowodorowych, opartych na wodorze. Jednak w ogniwach tego typu powierzchnie elektrod ulegając zanieczyszczeniu spowalniają pożądane reakcje chemiczne. Szuka się więc takich materiałów, takich dodatków powierzchniowych, które zniwelują ten niekorzystny efekt. Wiąże się to z udoskonalaniem metod pozyskiwania czystego wodoru – głównie z procesu rozkładu wody, w sposób w miarę łatwy, bezpieczny i opłacalny na dużą skalę. Istotnym problemem jest bezpieczne magazynowanie wodoru. Trwają również badania nad ogniwami, w których wykorzystywany jest metanol. Problemem są na razie silne zanieczyszczenia powierzchni elektrod, które zmieniają w niekorzystny sposób ich własności. Stosowane są w tych procesach elektrokatalizatory z metali szlachetnych, głównie z platyny, co jednak bardzo podraża cały proces. Wynalezienie efektywnych i niedrogich elektrokatalizatorów z innych materiałów, otworzyłoby nowe perspektywy w tej dziedzinie.

– W czym specjalizują się polscy elektrochemicy?
– Choćby w badaniach elektrod modyfikowanych. Modyfikowanie klasycznych przewodników różnymi substancjami zmienia własności elektrod. Jest u nas dużo prac, w których wykorzystuje się do badań np. elektrody wytworzone z polimerów przewodzących. Prowadzimy też efektywne badania w zakresie ochrony przed korozją oraz badania podstawowych procesów elektrochemicznych zachodzących w niecodziennych stanach i warunkach z użyciem elektrod o rozmiarach mikronowych. Zastosowanie takich elektrod otwiera nowe możliwości poznania reakcji w środowiskach mało penetrowanych, np. w niektórych ciałach stałych. Badania na poziomie molekularnym, stosowanie impulsów mikrosekundowych itp. wymagają użycia najnowocześniejszej aparatury oraz przeprowadzania obliczeń i symulacji komputerowych.

– Ma Pan ogromne doświadczenie, życiowe i zawodowe. Proszę powiedzieć, czy nasi młodzi naukowcy, chemicy różnią się od kolegów z wcześniejszych roczników?
– Nie mam pewności, czy moja odpowiedź będzie w pełni obiektywna. Ale zauważam jedno – kiedyś, gdy ja pracowałem z młodymi ludźmi na tutejszym wydziale chemii – były to bardzo wyselekcjonowane jednostki. Z jednego rocznika zostawało na wydziale kilka najlepszych osób. Dziś na wydziale mamy ponad 30 profesorów, jest studium doktoranckie, na które uczęszcza ...120 osób! Siłą rzeczy w tej grupie znajdują się ludzie, o których mówię. Ale większość stanowią chyba ci, dla których doktorat to nie tyle realizowanie życiowej pasji i zainteresowań naukowych przyszłego uczonego, a raczej rodzaj jeszcze jednej szkoły. Pasjonaci i zapaleńcy są, ale organizacja pracy na uczelniach stopniowo się zmienia.

– Dziękuję za rozmowę.

Prof. Zbigniew J. GALUS otrzymał nagrodę prezesa Rady Ministrów za 2003 r. za wybitny dorobek naukowy. Jest członkiem Komisji Badań na Rzecz Rozwoju Nauki działającej przy ministrze edukacji i nauki. Autor ok. 200 prac naukowych, redaktor naczelny „Polish Journal Chemistry”.

Tekst pochodzi z Biuletynu Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego, Artykuł w dziale chemia, Wydanie: 2006 /1 - Nauka – wiele spraw do załatwienia.
Foto: Sergo Kuruliszwili