Наприкінці XIX століття в одному з корпусів Ягеллонського університету (Uniwersytet Jagielloński) у Кракові двоє професорів вирішили взятися за те, що більшість вчених вважали неможливим. Кароль Ольшевський (Karol Olszewski) і Зигмунт Врублевський (Zygmunt Wróblewski) намагалися знайти спосіб змусити гази перейти в новий агрегатний стан.
І їм це вдалося. У березні–квітні 1883 року дослідники вперше отримали рідкий кисень, а згодом – рідкий азот. Це було не просто наукове досягнення, а прорив у фізиці низьких температур, який став важливим етапом для подальшого розвитку науки. Хоча у промисловості це відкриття почали застосовувати значно пізніше, пише krakow1.one.
Ольшевський і Врублевський: трохи про геніїв
Це був потужний, але дуже дивовижний дует. Ольшевський – корінний краків’янин, точний, наполегливий хімік-експериментатор, міг днями не виходити з лабораторії, сам налагоджував прилади і мав золоті руки. Розповідали, що саме завдяки інженерній кмітливості професора Кароля багато експериментів, які зазнали фіаско у Парижі та Лондоні, вдалося реалізувати в Кракові.
А Врублевський був темпераментним фізиком, який до міста королів встиг побувати у вигнанні, в’язниці і повчитися у кількох європейських університетах. Він привіз із Парижа не лише апаратуру, а й свіжі ідеї, які там не змогли реалізувати. Це була класична хіміко-фізична маленька команда: один знав, як будувати та лагодити, другий – як мислити масштабно.
Їх об’єднало прагнення вийти за межі того, що тоді вважалося можливим у фізиці низьких температур. Спільну роботу в Ягеллонському університеті дослідники почали на початку 1880-х років, а вже у 1883 році отримали результати, які стали важливим кроком у розвитку науки про зрідження газів.
Як цей експеримент позначився на промисловості?
Ольшевський і Врублевський швидко опублікували результати своїх досліджень в європейських журналах і поділилися схемами апаратури. Але знадобилися десятиліття, перш ніж рідкий кисень почали застосовувати в металургійній промисловості.
Винахід змінив одразу кілька галузей:
- металурги змогли оптимізувати процеси плавлення сталі, що вплинуло на якість і витрати;
- хімічні підприємства отримали потужний окиснювач для реакцій;
- енергетики змогли ефективніше використовувати паливо.
З часом це відкриття почало поступово змінювати підходи до виробництва. Підприємства отримали нові можливості для розширення, виробництво ставало гнучкішим, а ринки – ширшими. Те, що народилося в скромній лабораторії Кракова, згодом назвали одним із факторів, які підштовхнули розвиток кріогенної фізики та технологій технічних газів.
Рідкий азот, який перевернув харчову промисловість
Після кисню вчені взялися за азот. Вони отримали його у рідкому стані і відкрили абсолютно нові можливості для зберігання. Глибоке заморожування продуктів дозволило утримувати смак, текстуру і поживні речовини набагато довше, ніж за будь-яких інших методів. Харчова галузь у Європі почала використовувати такі підходи значно пізніше, вже у XX столітті. Виробники запустили нові лінії заморожування, логістичні компанії розширили маршрути, а магазини в Кракові та по всій країні змогли пропонувати різноманітні товари незалежно від сезону. Це дало можливість планувати бізнес на місяці вперед.
Варто відзначити, що Ольшевський продовжував дослідження навіть після того, як Врублевський загинув через нещасний випадок. Вдосконалював апарати, робив їх надійнішими та доступнішими. Саме ці пристрої почали розходитися по лабораторіях Європи та Америки. Краківські розробки стали основою для промислового виробництва рідких газів. Те, що народилося в університетській лабораторії, швидко перетворилося на технологію, яку почали масштабувати заводи.
Рідкий кисень змінив металургію. Металургійні підприємства в Європі поступово стали використовувати кисень для інтенсифікації процесів. Через десятиліття відкриття краківських вчених дало поштовх до розширення цехів та інвестицій в обладнання. Дослідники відзначають, що розвиток промисловості також вплинув на рівень доходів робітників та економічний потенціал не лише Кракова, а й навколишніх міст.
Цікаві факти про дует Ольшевського і Врублевського
Ці вчені ризикували життям щодня. Під час експериментів з етиленом і киснем кілька разів виникали вибухи. Одного разу Ольшевського сильно поранило уламками розірваної бутлі. Врублевський дивом врятувався, бо на кілька секунд відійшов від апарата.
Ось кілька маловідомих деталей, які роблять їхню історію ще дивовижнішою:
- Під час проведення експериментів лабораторія ставала одним із найхолодніших місць світу, де панували дуже низькі для тих часів температури.
- Врублевський привіз апаратуру з Парижа фактично у валізі. Він купив прилад Каєте, а Ольшевський повністю його переробив і вдосконалив. Саме завдяки поєднанню талантів фізика та хіміка цей дует випередив всіх конкурентів.
Факти свідчать, що то була не просто важлива лабораторна робота, а й наукова пригода, сповнена ризику. А перемогли кмітливість і наполегливість вчених.
Як кріогенна технологія відчинила двері в медицину та енергетику?
Рідкий азот був цінним не тільки для харчової промисловості. Його потенціал швидко зрозуміли й медики та почали використовувати для кріотерапії – швидкого охолодження тканин. Винахід став незамінним для видалення уражених ділянок і лікування шкірних проблем, а ще спортсмени у Польщі та за кордоном стали набагато швидше реабілітовуватися після травм. Лікарі також навчилися довго зберігати кров, тканини та біологічні зразки.
З часом принцип каскадного охолодження ліг в основу виробництва зрідженого природного газу. Сучасні LNG-термінали працюють за схожим принципом: газ охолоджують до -162 градусів, щоб він потребував набагато менше місця. Це дозволило транспортувати енергоносії на великі відстані, компанії змогли будувати нові термінали та створювати масштабні логістичні маршрути.
Спадок, цінний для XXI століття
Кароль Ольшевський заповів частину своїх заощаджень саме на продовження кріогенних досліджень. Ще тоді він передбачав, що університетська наука має повертатися в промисловість і презентувати реальні цінності. Його приклад дав поштовх до створення у Кракові спеціалізованих лабораторій, які згодом трансформувалися у дослідницькі центри, які співпрацюють з промисловістю. А студенти Ягеллонського університету навчилися не лише освоювати теорію, а й розробляти власні робочі технології.
Сучасна польська галузь технічних газів – це тисячі робочих місць у:
- виробництві;
- транспортуванні;
- медицині;
- харчовій промисловості.
Компанії, які постачають рідкий кисень та азот, працюють у всій Польщі. Вони знижують викиди в металургії, допомагають зберігати продукти без втрат і підтримують сучасну медицину. Те, що почалося з винаходу двох професорів у скромній лабораторії, перетворилося на стабільний сектор економіки, який витримує кризи та забезпечує розвиток регіону.
Чому Краків досі відчуває цей прорив?
Кароль Ольшевський і Зигмунт Врублевський не мали великих доходів і щедрих спонсорів. Вони працювали в умовах, які сучасним науковцям здаються примітивними, але досягли успіху, бо зосередилися на практичному результаті. Їхній підхід – поєднання наукової точності з інженерним мисленням – став прикладом для сучасних університетів. У XXI столітті Краків справедливо називають місцем, де освіта постійно трансформується в промислові рішення. Нові компанії вивчають старі технології, вдосконалюють їх і виходять на глобальний ринок.
Ця історія винаходу рідкого кисню та азоту в Кракові яскраво доводить: коли вчені починають генерувати технології, які необхідні реальному виробництву, то й економіка отримує потужний поштовх. Ольшевський і Врублевський думали, що зріджують гази. А насправді вони розморозили потенціал країни на багато років вперед. І це подарувало дуже широкі можливості не лише для науковців.