Anna od eksperymentów

W Dubaju najbardziej zdumiewający okazał się Snow Park ze stokiem narciarskim i koloniami pingwinów królewskich oraz białobrewych. – Dla pingwinów nieustanne spotkania z turystami, te pokazy jak z cyrku, muszą być wyjątkowo frustrujące – denerwowała się czternastoletnia Natalia.

Z Dubaju poleciały na Sri Lankę. Zachwyciły je pomarańczowe plaże, tropikalna zieleń, dzikie pszczoły, warany, słonie i małpy w swoim naturalnym środowisku. – To wszystko było zjawiskowe, naprawdę rajskie, bo prawdziwe – wspomina Anna. Przerażające, wydały jej się za to hałdy śmieci przy drogach, slumsy pełne gnijących odpadów, wielkie śmierdzące paleniska plastiku. – Dlaczego to wszystko się dzieje? – zapytała ją starsza córka. – Chcemy, by świat przestał istnieć?

Choć Anna jest naukowcem i analizuje najbardziej skomplikowane dane, nie była w stanie odpowiedzieć na to proste, wydawałoby się, pytanie Natalii.

Energia ze słońca i wiatru

Anna Romańska-Zapała mieszka z córkami w Krakowie, ale często można ją spotkać w Bydgoszczy. W jednym z kilku domów na wodzie, obok których przepływają łabędzie, bywa „sternikiem” – steruje ogrzewaniem, wentylacją i oświetleniem, żeby mieszkańcy domu czuli się w nim komfortowo, a dom wykorzystywał jak najmniej energii. Czerpie ją nie tylko z paliw kopalnych, lecz także z natury: ze słońca, wody, wiatru.

W ciągu najbliższych dwóch lat Romańska-Zapała wraz z grupą naukowców z różnych dyscyplin i różnych stron świata ma zamiar stworzyć dla polskiego producenta całą serię domów samowystarczalnych. Czyli takich, które nie będą w ogóle korzystać z energii z surowców. – Zakładamy, że wodna willa będzie mogła poruszać się na falach bez wpływania do portu na przykład przez miesiąc – tłumaczy specjalistka. – Takie domy nie będą tanie, ale ich użytkowanie z założenia ma być oszczędne. Pewien reżyser, by zamieszkać na wodzie, sprzedał po prostu swoje mieszkanie. I nie żałuje.

Zdaniem Anny Romańskiej-Zapały za kilka lat, gdy wreszcie, prawdopodobnie pod naciskiem ekologów, polskie rzeki zostaną ożywione i udrożnione, Polacy, podobnie jak dziś Niemcy czy Holendrzy, będą mogli poruszać się wodnymi domami przez cały rok. I to po znacznej części Europy. – Nie będziemy musieli wykupywać biletów na pociągi, statki czy samoloty, by dotrzeć do Berlina czy Amsterdamu. A ślad węglowy po takiej podróży będzie znikomy – tłumaczy inżynierka z Krakowa.

Na swoim koncie ma wiele innowacji, wykorzystanych w przemyśle i budownictwie, także na Zachodzie. Zdobyła wiele nagród, opublikowała ponad 40 prac naukowych w pismach o światowej renomie jak „Energies” czy „Building Physics”.

Czytaj także: Fotowoltaika, czyli w stronę słońca. Prąd płynie z prądem

Szczery bunt

Z pochodzenia nie jest Polką. Przyszła na świat w komunistycznej Sofii, w rodzinie dawnych ziemian, producentów wina i matematyków. Sofię komunizm zrujnował, ale natury zupełnie nie zniszczył, nieopodal domu Anny rozpościerał się widok na masywy gór Witosza. Codziennie pojawiała się w lesie pełnym saren, zajęcy i dzięciołów. Dziś lasu już nie ma, jego miejsce zajęły osiedla mieszkalne.

– Smog w Sofii to obecnie norma, dzieci chodzą w maskach – mówi Anna. W Krakowie, w którym mieszka od czasów studiów, jest podobnie. – Codziennie pilnuję, by moje córki zabrały do szkoły kanapki, owoce i… maski. Jest we mnie szczery bunt przeciw takiej rzeczywistości – dodaje.

Od zawsze była dociekliwa. Jako dziecko rozkładała na czynniki pierwsze zegarki i budziki. Kiedyś postanowiła zbadać od środka telewizor podłączony do gniazdka, na szczęście sytuację opanował ojciec. Fascynacja techniką została.

W Sofii zaczęła studia na Uniwersytecie Technicznym za czasów dyktatora Todora Żiwkowa. Ustrój w Bułgarii, podobnie jak w większości demoludów, już się w tamtym czasie chwiał. – Babcia powtarzała mi, że jeśli o czymś marzę, to mogę to osiągnąć niezależnie od okoliczności. Muszę być tylko twarda i pewna swego. W ogóle kobiety w mojej rodzinie były silne, ambitne, często pracowały zawodowo, uznając, że mają prawo do swoich pasji i pieniędzy.

Kiedy zdawała egzamin z historii partii komunistycznej, na jej oczach „ojciec bułgarskiego narodu” został nieoczekiwanie odsunięty od władzy. Komuniści nie dawali jednak za wygraną. Na obwodnicy Sofii pojawiły się czołgi, zablokowano drogi. Studenci rozpoczęli wtedy strajk. – W bardzo nietypowy sposób zaliczaliśmy przedmioty na uczelni – wspomina Anna. Egzamin z analizy matematycznej zdawała… na stadionie, fizykę zaliczyła w czytelni na terenie miasteczka studenckiego. Zaraz potem wygrała konkurs ministerialny i pojechała na kolejne studia: automatyka i robotyka na krakowskiej Akademii Górniczo-Hutniczej. Znajomy rodziców ją namówił: Polska to piękny kraj – zachwalał. A Kraków? Po prostu cudo!

Pierwsze wrażenia ze studenckich ławek? Sami faceci. W Bułgarii jest inaczej, uczelnie techniczne są oblegane przez mężczyzn i kobiety. – W Polsce ludzie chyba myśleli, że pojawiłam się na tak męskim kierunku, by znaleźć męża – śmieje się Anna. Szybko okazało się, że nieźle sobie radzi, na dodatek interesowało ją wszystko – od procesów sterowania maszynami w budynkach po ergonomię i wibroakustykę.

Alex i 3000 czujników

Z wibroakustyki napisała nawet pracę doktorską. Jej teza: gdy operatorowi, pracującemu na maszynie, w której występują wibracje o niskich częstotliwościach (charakterystyczne dla gigantów takich jak spycharka czy koparka) dołoży się hałas, efektywność operatora prawdopodobnie spadnie. Anna zrobiła w tym celu setki pomiarów, sama usiadła za sterami wielkiej jak dom spycharki, policzyła dokładnie wszystko i wyszło jej, że efektywność człowieka nie zależy jedynie od tego, w jakiej konfiguracji są niskie częstotliwości i hałas. Zależy przede wszystkim od… osobowości. – Niektórych hałas rozprasza, innym dodaje pary i energii – tłumaczy. Skąd to wie? Bo swoje badania konsultowała wówczas z lekarzami i psychologami.

Już pracując na Politechnice Krakowskiej, zaangażowała się w stworzenie w 2014 r. unikalnego w skali kraju budynku-eksperymentu. Futurystyczna, w pełni oszklona bryła Małopolskiego Laboratorium Budownictwa Energooszczędnego (jednostka badawcza Wydziału Inżynierii Lądowej PK) stoi na uniwersyteckim kampusie między starymi kamieniczkami. MLBE stworzyła grupa naukowców pasjonatów z PK (z architektem, dr. inż. Marcinem Furtakiem, profesorem PK, i dr inż. Małgorzatą Fedorczak-Cisak na czele). Cel: zaprojektować i zrealizować takie rozwiązania technologiczne, materiałowe i konstrukcyjne dla budownictwa, by obniżyć zużycie energii, a jednocześnie poprawić komfort użytkowania obiektu. W MLBE badane są różne konfiguracje wentylacji i ocieplenia, dom wyposażony jest m.in. w panele fotowoltaiczne, pompy ciepła i komorę sztucznego słońca. I aż trzy tysiące różnych czujników temperatury i wilgotności, które monitorują zmiany klimatu w budynku i jego otoczeniu. Są w stanie na przykład przewidzieć burzę i przygotować na nią budynek – między innymi przez zamknięcie przesłon okiennych i włączenie ogrzewania.

Mieszkańcem MLBE jest Alex, humanoid wyposażony w czujniki na całym ciele, który testuje zmiany temperatur od saharyjskich po arktyczne. – Alex nigdy nie ma kataru – uśmiecha się Anna, przypominając sobie, że gdy kiedyś podwieszono Aleksa w pobliżu okien, rozdzwoniły się telefony, że w sąsiedztwie pojawił się wisielec. – Alex jest nieoceniony, można na nim sprawdzić, jak na różne temperatury reaguje organizm. A przecież każdy z nas jest inny. Dlatego chcemy – tłumaczy – przebadać także wpływ temperatury, światła czy wilgotności na różne reakcje człowieka, choćby na jego stan psychiczny. To ważne, bo często budynki projektowane są wedle starych zasad. Klasycznym przykładem jest open space w korporacji. – Nieraz zdarzyło mi się widzieć, że ludzie mdleli przy biurkach, bo projektant tak ustawił źródło dopływu świeżego powietrza, że w jednym miejscu pracownicy drżeli od chłodu, w drugim nie mieli czym oddychać.

Czytaj więcej: Ekologiczne rozwiązania w budownictwie chronią środowisko i zmniejszają koszty

Entuzjazm i odwaga

W MLBE zadaniem Anny jest takie sterowanie procesami, by oszczędzić jak najwięcej energii, zachowując przy tym temperaturę przyjemną dla człowieka. Od dwóch lat Anna współpracuje z dwoma naukowcami z Ameryki: profesorem Davidem Yarbroughiem, dziekanem wydziału inżynierii chemicznej, pracownikiem naukowym Oak Ridge National Laboratory, oraz fizykiem budowli profesorem Markiem Bombergiem z uniwersytetu w Potsdamie pod Nowym Jorkiem.

Anna: – Profesorowie odezwali się do mnie, bo realizując swoje projekty energooszczędne w budynkach, doszli do…. ściany. Jak to jest – zastanawiali się – że tworzymy budynki w pełni izolowane, szczelne, wyposażamy je w najnowocześniejsze źródła energii, a jednak nie udaje nam się oszczędzić tyle energii, ile wcześniej zaplanowaliśmy. Odpowiedzią okazała się automatyka, która widzi budynek jako system wielu składowych i porządkuje je jak dobrze dobrane klocki. Możemy mieć w budynku wszelkie innowacje, ale nie będziemy wiedzieli, jak co z czym połączyć – tłumaczy Anna. Wraz z Yarbroughiem i Bombergiem zajmuje się teraz wybudowanymi w celach badawczych obiektami, jednym pod Nowym Jorkiem, drugim na Florydzie. – Pierwszy zamierzamy, ze względu na klimat, jak najoszczędniej dla natury ogrzać, ten na Florydzie, korzystając z tego, że noce na półwyspie są chłodne i wietrzne, tak oziębić, by za dnia ludzie nie byli przegrzani.

– Z Anną, która ma ogromną wiedzę, talent, entuzjazm i odwagę, chcemy udowodnić światu, że w każdym budynku na świecie można dość łatwo zmniejszyć zużycie energii o 30 czy nawet 50 procent. I to bez dużych nakładów finansowych – objaśnia nam prof. Bomberg.

Według dr Anny Romańskiej-Zapały przełom w tworzeniu sieci energooszczędnych budowli w szerszej skali: osiedli, miast, a nawet państw jest już za rogiem. – Sprzyjają nam najnowsze technologie, sztuczna inteligencja, rewolucja w sposobie transferu danych (5G), przechowywanie i zaawansowana analiza danych w chmurze.

A smog pozostał

Zdaniem Anny nowe rozwiązania technologiczne obsługi budynków to dla ludzkości być albo nie być. – Wszelkie dane mówią nam, że jedną trzecią szkodliwej emisji CO2 na świecie emituje do atmosfery budownictwo: od domków na przedmieściu po drapacze chmur. I nie chodzi tylko o piece-kopciuchy, takie jak zlikwidowaliśmy ostatnio w Krakowie. Kopciuchów pod Wawelem już nie ma, a smog pozostał.

Według optymistycznych prognoz naukowych stworzenie na naszej planecie sieci energooszczędnych smart cities jest w stanie obniżyć na tyle emisję dwutlenku węgla, że globalne ocieplenie spadnie w kilkadziesiąt lat nawet o 2 stopnie Celsjusza.

Anna: – To oznacza, że nie będziemy się musieli tak panicznie bać, że zniknie bioróżnorodność natury, taka jak na Sri Lance.

Wraz z córkami wzięła jesienią udział w Młodzieżowym Marszu Klimatycznym. Jednocześnie angażuje się w działania na rzecz młodych kobiet. W ramach edukacyjnej inicjatywy, jaką jest stworzony przez Fundację Digital University Uniwersytet Sukcesu (we współpracy m.in. z Politechniką Krakowską, Google oraz Facebookiem) próbuje pomóc w realizacji marzeń dziewczynom z trudnych środowisk. – Uczymy je podstaw programowania, tworzenia biznesplanu, ale też z psychologami wyciągamy z kompleksów i pomagamy odkryć poczucie wartości. To ostatnie pozwala być kreatywnym, świadomym swoich celów. Kobietom to wyjątkowo potrzebne. Ja miałam szczęście funkcjonować w rodzinie, w której głos kobiety był równie ważny jak mężczyzny. Ale pewność siebie można wypracować, konsekwentnie idąc za swoimi marzeniami, nawet jeśli innym wydają się one głupie lub nierealne – mówi.

Zobacz także: W walce ze smogiem zwycięża smog

Całki i stada owiec

Na uczelni Anna wciąż jest solistką, jedyną kobietą automatyk na wydziale. Z grupą 22 studentów w swoim świeżo wyposażonym laboratorium tworzy koło naukowe Inteligentna Integracja Innowacji. – Brakuje mi w moim naukowym otoczeniu kobiet, mam nadzieję, że będzie ich więcej, to tylko kwestia złamania stereotypów i zmiany mentalności – uważa.

Swoje dwie córki wychowuje tak, by płeć nie miała znaczenia dla ich aspiracji życiowych i zawodowych. – Kiedy były małe, co weekend chodziłam z nimi w Krakowie na Uniwersytet Dzieci. Uczyły się na nim, czym są całki, sieci neuronowe, ale też obserwowały życie kaczek i stada owiec na połoninie. Chciałam, by zobaczyły, że świat jest wielowymiarowy, by miały w nim prawo do różnych wyborów. Wszystkie trzy ćwiczymy też karate, które kształtuje ciało i charakter. Ja walczę amatorsko, ale córki są wicemistrzyniami świata i Europy. Dzięki temu i biegłości w poruszaniu się po internecie mają przyjaciół na całym świecie.

O tym właśnie na Kongresie Klimatycznym, który jesienią ma odbyć się na Goa, chce opowiedzieć Natalia. Po mamie pasjonuje się robotyką i automatyką, ale też ekologią. I tym, że świat przyszłości będą budować dzisiejsi nastolatkowie globersi. Oni nie dadzą sobie wcisnąć pingwinów na pustyni ani gór śmieci na Sri Lance, za to nie zamierzają żyć bez dzikich pszczół.

Wystąpienie Natalii ma poprzedzić prezentacja projektu nowych energooszczędnych rozwiązań stworzonych przez dwóch amerykańskich profesorów i ich współpracownicę z Polski.

– Mam nadzieję, że nasze pomysły zostaną podchwycone nie tylko przez naukowców, lecz także polityków i biznesmenów. Bułgarskie przysłowie mówi, że przyrodę otrzymaliśmy w spadku po przodkach, ale pożyczyliśmy tylko na chwilę od naszych dzieci – przypomina sobie Anna. Wierzy w to. – Tak jak wierzę, że technologia może zniszczyć nasz świat. Albo go uratować.

Zgłoś naruszenie/Błąd