Mateusz Wnukowski studuje konverzi plynů pomocí laserové diagnostiky plazmatu

Dr. Mateusz Wnukowski je polský vědec z Technické univerzity ve Vratislavi. Studuje plazmové procesy v plynech se zaměřením na konverzi paliv. Do Brna na Ústav fyziky a technologií plazmatu přišel spolupracovat s doc. Pavlem Dvořákem z výzkumné skupiny Diagnostika a modelování plazmatu. Během svého tříměsíčního pobytu se bude věnovat fluorescenci vybuzené dvoufotonovou absorpcí laserového záření (TALIF).

Proč jste se rozhodl studovat plazma?

Na univerzitě jsem vystudoval chemické inženýrství. Chemie se mi vždycky líbila, zatímco fyzika mě tehdy nebavila. Ani po magisterském studiu jsem neměl zájem studovat dál na doktorském studiu. Bylo to ale těžké období a nemohl jsem najít práci. Dostal jsem tenkrát nabídku pracovat na univerzitě a studovat přeměnu a výrobu plynů pro energetické aplikace. Od té doby jsem se vlastně pustil do studia fyziky. Už během magisterského studia jsem se setkal s různými aplikacemi plazmatu, které mi přišly zajímavé. Mé zaměření se tak postupně přesunulo od chemie přes inženýrství k fyzice plazmatu. K aplikacím mám ale stále blízko.

Proč jste se rozhodl přijet za námi do Brna?

Během svého výzkumu jsem narazil na vědecké články doc. Pavla Dvořáka. Před několika lety jsme navázali kontakt a diskutovali jsme o možnosti laserové diagnostiky plazmatu na našem zařízení v Polsku. Dokonce jsme napsali i návrh projektu, ale ten bohužel nebyl úspěšný. Letos jsem přijel do Brna, abych provedl experimenty, na kterých jsme se domluvili.

Zahraniční výměna je pro mě velmi přínosná. Nejenže mohu poznat nové lidi a získat odborné kontakty, ale získám také nové zkušenosti. Plánujeme provést nové experimenty, které budou přínosné pro můj výzkum. Získám také nové dovednosti, prohloubím své znalosti o fyzice a diagnostice plazmatu a přímo je využiji při konkrétních experimentech.

Ve vratislavských laboratořích pracujeme s mnohem většími systémy, které je mnohem těžší kontrolovat a řídit. Pracujeme také primárně pouze s optickou emisní spektroskopií (OES). OES ale poskytuje jen omezené možnosti studia přeměny palivových plynů. Laserová diagnostika nabízí více nástrojů pro pochopení procesů přeměny plynů.

O čem je váš výzkum konverze paliv?

Pomocí mikrovlnného plazmatu čistíme Syngas, rozkládáme metan na cenný vodík a lehké olefiny a syntetizujeme oxidy dusíku ze vzduchu, které by se mohly použít pro výrobu kyseliny dusičné. Cílem je zefektivnit tyto procesy a učinit je ekologičtějšími, čistšími, jako alternativu k technologiím, které se v současnosti používají.

Co je pro vás na vašem výzkumu nejzajímavější?

Vždycky je tu něco nového. Ať děláte cokoli, získáte nové a nečekané výsledky. Ty pohánějí nové nápady. Posouvá vás to kupředu a naučíte se díky tomu něco nového. Například při čištění Syngasu jsme zjistili, že metan se snadno rozkládá přidáním vodíku, což mi dává spoustu nových nápadů. Musím pak naplánovat nové experimenty, abych tyto nové představy potvrdil. Věda je zkrátka zábava.

Zajímavé také je, že dřív jsem považoval fyziku a plazma za něco těžko pochopitelného. Ale teď mě stále udivuje, že ve fyzice rozumím každému jednotlivému kroku. Na druhou stranu spalování vypadá jako jednoduše pochopitelný proces, který se běžně používá. Ale když se zaměřím na samotný proces spalování v detailu, je náročný na pochopení a je tam velké množství předpokladů.