Nowe technologie - Ewolucja kontra rewolucja

Now

e te

chno

logi

eEwolucjakontra

rewolucja

Wydawca:Ministerstwo Infrastruktury i RozwojuDepartament Konkurencyjności i InnowacyjnościWydział Informacji i Promocjiul. Wspólna 2/4, 00-926 Warszawatel. 22 273 81 01e-mail: [email protected]

Koordynacja: Krzysztof Maszewski, Monika Myszkowska

ISBN: 978-83-7610-506-2

Realizacja:Wydawnictwo KA spółka cywilnaJoanna Tomczyk-LidochowskaKatarzyna Wiś[email protected], www.kasc.pl

Koordynator wydania:Joanna Tomczyk-Lidochowska

Zdjęcia:Mariusz GrzelakArchiwum beneficjentówOkładka: obraz licencjonowany przez Depositphotos.com/Drukarnia Chromainfografika str. 7: Vallepu/Shutterstock

1. Z korzyścią dla środowiska 04

2. Użyteczny paradygmat 06

3. Pierwszy biurowiec pasywny 08

4. Transfer nowych technologii 10

5. Cyber-oko pomaga pacjentom 12

6. „Nekst” porządkuje polski internet 14

7. Fotowoltaiczny panel z funkcją grzania 16

8. Szkło z odzysku 18

Spi

s tre

ści

3

Sło

wo

wst

ępne

W dzisiejszym świecie postęp trwa nieustannie, nabierając coraz większego tempa. Obserwowany jest wzrost znaczenia nowych technologii – poziom ich zaawansowania stał się kryterium do oceny stopnia rozwoju danego kraju. Wspieranie B + R w bran-żach priorytetowych dla wzmocnienia polskiej gospodarki to jedno z założeń Programu Innowacyjna Gospodarka. Cel ten realizowany jest na wiele różnych sposobów, głównie dzięki współpracy z polskimi instytucjami badawczymi i naukowymi.

Przykładem tego rodzaju współpracy jest projekt BIOPOL realizowany w Łodzi przez Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych PAN, które prowadziło badania nad biodegradowalnymi polimerami wytwarzanymi z surowców odnawialnych, dbając tym samym o ochronę środowiska. W wyniku tych badań opracowano polimer o nazwie poliaktyd, wyprodukowany ze... skrobi pochodzącej z odpadów powstają-cych w przemyśle rolnym i spożywczym.

Z pomocy PO IG korzystają również prywatni polscy przed-siębiorcy, którzy chcą wcielać w życie swoje pomysły. I tak na przykład firma ML System opatentowała i wdrożyła do reali-zacji własną technologię produkcji krzemowych hybrydowych paneli fotowoltaicznych NoFrost. Systemy te nie tylko stanowią element grzewczy na fasadach budynków, ale można je także wykorzystać do odśnieżania np. dachów. Z kolei firma Krynicki Recykling SA zaprojektowała i wprowadziła w życie innowa-cyjną metodę odzysku stłuczki szklanej o granulacji poniżej 10 mm, zwanej „szklanym miałem”, która do tej pory stanowiła jedynie odpad składowany na wysypiskach.

To tylko kilka przykładów. W niniejszej broszurze przeczytają Państwo o innych godnych uznania technologicznych innowa-cjach, stworzonych przez polskie instytucje i firmy, przy wspar-ciu unijnych funduszy.

Zapraszam do lektury.

Iwona WendelPodsekretarz Stanu

Ministerstwo Infrastruktury i Rozwoju

4

Polimery stosowane są do wyrobu włókien, laminatów, lakierów, emalii, klejów czy elementów konstrukcyjnych maszyn. Używane są również w budownictwie, przemyśle opakowaniowym i do produkcji urządzeń elektronicz-nych. Łącznie w ciągu roku wytwarzanych jest ich około 250 mln ton. W zdecydowanej większości są to polimery niedegradowalne (polistyren, polietylen, polipropylen i wiele innych), powodujące coraz większe zagrożenie dla środowiska. Ze względów ekologicznych w ostatnich latach wzrosło zainteresowanie polimerami biodegrado-walnymi, produkowanymi z surowców odnawialnych. W odpowiedzi na zapotrzebowanie społeczne, zespoły pol-skich naukowców utworzyły konsorcjum i w 2010 r. rozpoczęły badania w ramach projektu BIOPOL. Jego celem było opracowanie innowacyjnych rozwiązań technologicznych, służących do tworzenia nowych produktów z po-limerów biodegradowalnych. Najważniejszy w tej grupie polimerów okazał się polilaktyd. Surowcem wyjściowym do jego produkcji jest skrobia z odpadów powstających w przemyśle rolnym i spożywczym. Dzięki tym badaniom jego udział w produkcji polimerów stale rośnie, co stanowi dużą korzyść dla środowiska.

Z korzyściądla środowiska

Prof. Stanisław Słomkowski,dyrektor Centrum BadańMolekularnych i Makromolekularnych PAN w Łodzi, koordynator projektu

Projekt: Technologia otrzymywania biodegradowalnych poliestrówz wykorzystaniem surowców odnawialnych

Projektodawca: Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych PAN w Łodzi

Poddziałanie: 1.1.2 Strategiczne programy badań naukowych i prac rozwojowych

Wartość projektu: 43,31 mln zł

Wartość dofinansowania z UE: 36,80 mln zł

5

Widok panelu systemu sterującego instalacjądo wytwarzania PLA

Instalacja do wytwarzania polilaktydu (PLA) w Laboratorium Procesów Technologicznych na Wydziale Chemicznym Politechniki Warszawskiej

Prof. Stanisław Słomkowski:Projekt zmierzał do zaspokojenia potrzeb związanych z koniecz-nością zastosowania tworzyw biodegradowalnych w Polsce. Związane jest to między innymi ze wzrostem świadomości społecznej w zakresie ochrony środowiska. Oczekujemy produkcji polimerów przyjaznych środowisku, wytwa-rzanych z zastosowaniem nowych, czystych technologii. Cel ten został osiągnięty poprzez opracowanie technologii wytwarzania polilak-tydu i alifatyczno-aromatycznego biodegradowalnego poliestru w modelowych instalacjach ba-dawczych.

6

W społeczeństwie informacyjnym wiedza jest znaczącym czynnikiem wzrostu gospodarczego, a narzędziem pozwalającym na efektywną pracę są najbardziej zaawansowane techniki informatyczne. Naukowcy z Akademii Górniczo-Hutniczej i współpracujących z nią ośrodków zajęli się sposobami projektowania serwisów internetowych, badaniem ich funkcjonalności i użyteczności biznesowej. Nowoczesne, interaktywne systemy konsultacyjne dla potrzeb medycyny, budownictwa, rynku usług elektronicznych, ochrony środowiska, sektora bezpieczeństwa i telekomunikacji, powstały w efekcie prac nad nowymi technologiami informacyjno-komunikacyjnymi, wykorzystującymi paradygmat SOA (Service Oriented Architecture). Najkrócej mówiąc, SOA to metodologia tworzenia serwisów i aplikacji w oparciu o przesłanki biznesowe. Praktyczne zastosowanie tego modelu poprawia konkurencyjność firm i wpływa na rozwój elektronicznej gospodarki. Obecnie wyniki projektu są komercjalizowane.

Użytecznyparadygmat

Prof. dr hab. inż.Krzysztof Zieliński,koordynator projektu

Projekt: Nowe technologie informacyjne dla elektronicznej gospodarki i społeczeństwa informacyjnego oparte na paradygmacie SOA

Projektodawca: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

Poddziałanie: 1.3.1 Projekty rozwojowe



7

Ilustracja powyżej przedstawia poszczególne warstwy technolo-gii opartej o paradygmat SOA – nowoczesne spojrzenie na pro-wadzenie biznesu skupia się na efektywnym użyciu powiąza-nych usług i rezultatów będących wynikiem ich wykorzystania

Prof. dr hab. inż. Krzysztof Zieliński:Prace badawcze koncentrowały się głównie w obszarze zarządzania systemami SOA, zwiększenia ich nieza-wodności i jakości działania oraz rozszerzenia na klasy systemów wbudowanych i mobilnych. Bezpośrednimi efektami projektu są: cztery etapy badawcze dotyczą-ce metod i narzędzi budowy systemów opartych na paradygmacie SOA, cztery etapy stosowania metod i narzędzi do budowy pilotowych aplikacji, udział członków naszego konsorcjum w 50 konferencjach naukowych, a także zgłoszenie do ochrony patentowej 13 wynalazków.

Nowatorski robot-pająk to jedno z narzędzi, przy opracowaniu którego wykorzystany został paradygmat SOA

8

Największe w Europie biurowce pasywne znajdują się w niemieckim Ludwigshafen nad Renem. W lutym 2014 r. do-łączył do nich energooszczędny budynek wybudowany w katowickim Euro-Centrum. Osiąga takie same parametry oszczędnościowe jak jego „starsi bracia” – zapotrzebowanie energetyczne wynosi 15 kWh/m2/rok i jest osiem razy mniejsze niż w obiektach tradycyjnych. To najnowocześniejszy budynek użyteczności publicznej w Europie Środko-wo-Wschodniej. Zastosowano w nim odnawialne źródła energii (kolektory słoneczne, panele fotowoltaiczne, pompy ciepła) i szereg rozwiązań pozwalających na ich optymalne wykorzystanie (system kontroli temperatury w poszcze-gólnych segmentach, ogrzewanie stropowe z funkcją chłodzenia, wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła, a także automatyczne żaluzje fasadowe z czujnikami nasłonecznienia i wiatru). Park Naukowo-Technologiczny Euro-Centrum koncentruje się na rozwoju technologii energooszczędnych, oferuje pracownie, sprzęt badawczy, usługi doradczo-szkoleniowe, ułatwiając tym samym dostęp do wiedzy i wyników badań. Biurowiec jest siedzibą innowacyjnych firm, znajdują się tu też laboratoria i centrum przetwarzania danych.

Pierwszybiurowiec pasywny

Roman Trzaskalik,prezes Zarządu Euro-Centrum, uczestnik projektu

Projekt: Utworzenie Parku Naukowo-Technologicznego Euro-Centrum – rozwój i zastosowanie nowych technologii w obszarze poszanowania energii i jej odnawialnych źródeł

Projektodawca: Park Naukowo-Technologiczny Euro-Centrum Sp. z o.o.

Działanie: 5.3 Wspieranie ośrodków innowacyjności



9Pracownia kolektorów i systemów słonecznych

Budynek pasywny wykorzystuje odnawialne źródła energii

Roman Trzaskalik:Wzorce budownictwa energoosz-czędnego i pasywnego chcieliśmy przenieść do gospodarki, pokazać efektywność i opłacalność takich rozwiązań na konkretnym przy-kładzie. Poza biurowcem urucho-miliśmy laboratorium technologii energooszczędnych, komory starzenia, urządzenia do badania szczelności domów, aparaty do termowizji. Ważną sprawą dla nas jest lokowanie w Parku innowa-cyjnych firm, aby powstała swego rodzaju masa krytyczna, pozwala-jąca na dobrą współpracę pomię-dzy nauką a biznesem.

10

Zaawansowane technologie elektroniczne, optoelektroniczne i fotoniczne, a także techniki sensorowe, mają silny wpływ na rozwój gospodarczy kraju. Zasadniczym kierunkiem badawczym projektu Instytutu Technologii Elektronowej w Warszawie było opracowanie innowacyjnych rozwiązań technologicznych i konstrukcyjnych, umożliwiających realizację nowych przyrządów półprzewodnikowych m.in. diod, fotodiod, tranzystorów, ty-rystorów i układów scalonych, wykorzystywanych w przemyśle elektronicznym. Procesy wytwarzania cienko-warstwowych struktur półprzewodnikowych łączone są w pełny cykl technologiczny, co z kolei pozwala na przygotowanie demonstratorów przyrządów mikroelektronicznych, optoelektronicznych i sensorów. Projekt zintegrował kadrę naukową z różnych dziedzin nauki, a także umożliwił transfer nowych technologii do prze-mysłu, zwłaszcza do małych i średnich przedsiębiorstw.

Transfernowych technologii

Dr inż. Mariusz Sochacki, adiunkt naukowy w Instytucie Mikro i Optoelektroniki PolitechnikiWarszawskiej, uczestnik projektu

Projekt: Innowacyjne technologie wielofunkcyjnych materiałów i struktur dla nanoelektroniki,fotoniki, spintroniki i technik sensorowych (InTechFun)

Projektodawca: Instytut Technologii Elektronowej w Warszawie




11

Analiza powierzchni próbek przy wykorzystaniu mikroskopu konfokalnego – nowoczesnej od-miany mikroskopu fluorescencyjnego, w którym źródłem światła jest laser

Badanie powierzchni próbek przy wykorzysta-niu skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM)

Dr inż. Mariusz Sochacki:W ramach projektu Politechnika realizuje dwa zadania. Pierwsze dotyczy operacji technologicz-nych zmierzających do uzyskania wertykalnego tranzystora MOSFET na podłożach z węglika krzemu. Ba-dania te przyczyniają się do rozwoju nowoczesnych przyrządów pół-przewodnikowych. Drugie zadanie polega na opracowaniu klasyfikato-ra właściwości użytkowych biopaliw ciekłych, pozwalającego na szybką analizę ich podstawowych parame-trów. Konstrukcje te mają aspekty ekologiczne, związane z poszano-waniem energii i zmniejszeniem zanieczyszczenia atmosfery.

12

Nowe sposoby komunikowania się ludzi z komputerami, w tym kształcenie i rehabilitacja osób niepełnosprawnych, były celem projektu realizowanego przez zespół z Politechniki Gdańskiej. Powstałe w jego wyniku rozwiązania są nadzieją dla osób dotkniętych różnymi dysfunkcjami narządów zmysłów. W ramach projektu powstał system Cyber-oko, który zwyciężył w konkursie Polski Wynalazca 2013, zorganizowanym przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz TVP1. Urządzenie pomaga w badaniu stanu świadomości i terapii pacjentów w stanie wegetatywnym. Do programu diagnozy i leczenia naukowcy dołączyli interfejs aromatowy, emitujący zapachy w sposób kontrolowany przez komputer, kask elektroencefalograficzny – przenośny aparat do badania aktywności elektrycznej mózgu, a także wirtualną tablicę szkolną sterowaną gestami. Efektami projektu są również: system komunikacji „nauczyciel – uczeń” ze spowolnieniem mowy, nowa metoda wspomagania nauki języków obcych i komputerowa diagnoza nasilenia objawów choroby Parkinsona.

Cyber-okopomaga pacjentom

Prof. dr hab. inż.Andrzej Czyżewski,kierownik projektu

Projekt: Opracowanie typoszeregu komputerowych interfejsów multimodalnych oraz ich wdrożenie w zastosowaniach edukacyjnych, medycznych, w obronności i w przemyśle

Projektodawca: Politechnika Gdańska




13Stymulator wzrokowo-sluchowy

Interfejs do synchronizacji półkul mózgowych

Prof. dr hab. inż. Andrzej Czyżewski:Cyber-oko jest systemem pozwa-lającym na śledzenie miejsca na ekranie, na które patrzy użytkow-nik znajdujący się przed moni-torem. Dzięki temu możliwe jest komunikowanie się z komputerem jedynie za pomocą wzroku. Na taką funkcjonalność czeka wiele osób, które doznały poważnych obrażeń fizycznych. Sterowanie komputerem za pomocą wzroku, a także za pomocą potencjałów elektrycznych mózgu, zbieranych z powierzchni skóry głowy, daje im szansę na komunikowanie swoich podstawowych potrzeb.

14

Wyszukiwarki internetowe muszą być stale rozwijane przez poszerzanie swoich zdolności do prowadzenia ana-liz syntaktycznych i semantycznych dokumentów, czyli sprawdzania ich poprawności znaczeniowej i zgodności z gramatyką. Celem projektu było nie tylko zbudowanie wyszukiwarki internetowej (znanej pod nazwą Nekst), działającej w oparciu o około miliard dokumentów polskojęzycznych, ale także systemu odpowiedzi na pytania zadawane w języku naturalnym i wzbogacane dodatkowymi informacjami tekstowymi i obrazowymi. Wprowa-dzenie elementów analizy semantycznej pozwala wyszukać odpowiednie dokumenty, ale także udzielać najlep-szych odpowiedzi, dzięki możliwości porównania treści pytań, a nie pojedynczych słów, z fragmentami zgroma-dzonych dokumentów. Nekst umożliwia też automatyczne wykorzystywanie kontekstu pytań – dodatkowego komentarza czy znalezienia najlepszego dokumentu, w oparciu o inne pliki podobnej treści. Wyszukiwarka wzbo-gacona została również o funkcję oceny wydźwięku emocjonalnego tekstów.

„Nekst” porządkuje polski internet

Prof. Jacek Koronacki, dyrektor Instytutu Podstaw Informatyki PAN, koordynator projektu

Projekt: Adaptacyjny system wspomagający rozwiązywanie problemów w oparciuo analizę treści dostępnych źródeł elektronicznych.

Projektodawca: Instytut Podstaw Informatyki Polskiej Akademii Nauk

Poddziałanie: 1.1.2 Strategiczne programy badań naukowych i prac rozwojowych



15Nowoczesna serwerownia

W Instytucie Podstaw Informatyki Polskiej Akademii Nauk powstał nowatorski system wspomagający rozwiązywanie problemów w oparciu o analizę treści dostępnych źródeł elektronicznych

Prof. Jacek Koronacki:Projekt przyspiesza wprowadzanie nowych technologii informatycz-nych. Jego końcowym efektem będą też rozmaite wdrożenia, komercjalizacja niektórych wyni-ków, umowy przekazania własno-ści intelektualnej, liczne publikacje i stopnie naukowe. Wiele modułów systemu chcemy przygotować do niezależnego wykorzystania, na przykład do wykrywania plagia-tów, automatycznego streszczania dokumentów, ich kategoryzacji czy, wspomagania systemów rekla-my kontekstowej.

16

Rozwiązania z dziedziny fotowoltaiki można wykorzystać nie tylko do wytwarzania energii, ale także do od-śnieżania dachów, świetlików i wiat. Firma ML System opatentowała i wdrożyła własną technologię produkcji krzemowych hybrydowych paneli fotowoltaicznych NoFrost, które zapobiegają powstawaniu pokrywy śnież-nej i szronu. Rozwiązanie łączy dwie funkcje – panelu produkującego energię pochodzącą z przetwarzania światła słonecznego i panelu grzewczego. Na dachu z instalacją NoFrost nie będzie zalegał śnieg, a więc zniknie zagrożenie związane zarówno z jego ciężarem, jak i spadkiem mocy. Ten innowacyjny produkt wyróżnia się krótkim czasem potrzebnym do osiągnięcia temperatury roboczej, równomiernym rozkładem temperatury na powierzchni i znaczną energooszczędnością. W 2013 r. panel NoFrost został laureatem konkursu Innowator Podkarpacia.

Fotowoltaiczny panel z funkcją grzania

Edyta Stanek, prezesZarządu ML System Sp. z o.o.,koordynator projektu

Projekt: Wdrożenie własnej nowej technologii produkcji krzemowych hybrydowych paneli fotowoltaicznych NoFrost

Projektodawca: ML System Sp. z o.o.

Działanie: 4.3 Kredyt Technologiczny



17

Produkcja krzemowych hybrydowych paneli fotowoltaicznych NoFrost

Panele nie tylko produkują prąd, lecz służą także do termomodernizacji ścian budynków

Edyta Stanek:Panel NoFrost stosowany jest nie tylko na elewacjach i dachach domów jako system produkujący energię elektryczną, lecz służy też do termomodernizacji, dzięki zasto-sowaniu nowoczesnych materia-łów izolacyjnych. Wykorzystywany jako dodatkowy element grzewczy na fasadach budynków, eliminuje efekt skraplania pary wodnej na dużych powierzchniach przeszklo-nych (na przykład basenach), po-prawiając komfort użytkowy przez tworzenie ciepłej ściany.

18

Największą w Polsce firmą przetwarzającą stłuczkę szklaną jest spółka Krynicki Recykling z Olsztyna. Od 2007 r. firma prowadziła prace badawczo-rozwojowe nad innowacyjnym rozwiązaniem odzysku zniszczonego lub nie nadającego się do użytku materiału ze szkła o granulacji poniżej 10 mm. W drugim etapie wdrożyła wyniki prac w swoim zakładzie, znajdującym się w województwie podkarpackim. Miało to ogromne znaczenie dla środo-wiska, ponieważ stłuczka o takich parametrach stanowi aż 30% masy szkła przeznaczonego do recyklingu, ale dotychczas była traktowana jako bezużyteczny odpad składowany na wysypiskach. To jedyny, nie tylko w Polsce, ale i na świecie, zakład wykorzystujący technologię uzdatniania tego typu materiału przy jednoczesnym separo-waniu go na frakcje kolorowe. Nic dziwnego, że w czasie tegorocznego Europejskiego Kongresu Gospodarczego w Katowicach firma Krynicki Recykling SA otrzymała nagrodę Polskiej Agencji Rozwoju Przedsiębiorczości w ka-tegorii „Innowacyjny projekt – technologie w służbie człowieka”.

Szkłoz odzysku

Adam Krynicki, prezes Zarządu Krynicki Recykling SA,koordynator projektu

Projekt: Prace rozwojowe nad innowacyjną technologią odzysku stłuczki szklanej o granulacji poniżej 10 mm

Projektodawca: Krynicki Recykling SA

Działanie: 1.4 Wsparcie projektów celowych



19

Początek procesu oczyszczania stłuczki – podajniki wibracyjne wprowadzające brudną stłuczkę szklaną na taśmociąg

Laborantka w trakcie przeprowadzania analizy (ważenia) próbki stłuczki szklanej

Adam Krynicki:Bardzo nas cieszy, że ta pionierska technologia służy nie tylko hutom szkła, które zyskały dodatkowy suro-wiec, ale także środowisku naturalnemu. Dotychczas bowiem taki szklany „miał” był całkowicie bezużytecz-ny; dzięki nam stanie się pełnowartościowym materia-łem do recyklingu. Miejsce stłuczki jest w sortowniach i piecach hutniczych, a nie na wysypiskach.

Publikacja współfinansowana ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego

Wydawca:Ministerstwo Infrastruktury i RozwojuDepartament Konkurencyjności i InnowacyjnościWydział Informacji i Promocjiul. Wspólna 2/4, 00-926 Warszawatel. 22 273 81 01e-mail: [email protected]

Koordynacja: Krzysztof Maszewski, Monika Myszkowska

ISBN: 978-83-7610-506-2

Realizacja:Wydawnictwo KA spółka cywilnaJoanna Tomczyk-LidochowskaKatarzyna Wiś[email protected], www.kasc.pl

Koordynator wydania:Joanna Tomczyk-Lidochowska

Zdjęcia:Mariusz GrzelakArchiwum beneficjentówOkładka: obraz licencjonowany przez Depositphotos.com/Drukarnia Chromainfografika str. 7: Vallepu/Shutterstock

Egzemplarz bezpłatny2014

UNIA EUROPEJSKAEUROPEJSKI FUNDUSZ

ROZWOJU REGIONALNEGO

Documents

Nowe technologie - Ewolucja kontra rewolucja