Θα μπορούσε η ανοιχτή επιστήμη να δώσει ώθηση στη γενιά των φωτοβολταϊκών;
Η φωτοβολταϊκή (PV) τεχνολογία διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη μετάβασή μας από τα ορυκτά καύσιμα σε πιο περιβαλλοντικά βιώσιμες πηγές ενέργειας. Καθώς οι καινοτομίες PV αφορούν πολλούς τομείς, από οικιακούς έως βιομηχανικούς, η ανατροφοδότηση για τον σχεδιασμό και την εφαρμογή τους από ένα ευρύ φάσμα ενδιαφερόμενων φορές μπορεί να συμβάλει στην ευρύτερη υιοθέτησή τους. Το έργο GRECO (Fostering a Next Generation of European Photovoltaic Society through Open Science), που χρηματοδοτείται από την ΕΕ, διεξήγαγε μια σειρά πιλοτικών προγραμμάτων για να εξετάσει πώς τα εργαλεία ανοιχτής επιστήμης θα μπορούσαν να διαμορφώσουν την ανάπτυξη προϊόντων PV. «Παρά τις αρχές της ανοιχτής επιστήμης και της παγιωμένης υπεύθυνης έρευνας και καινοτομίας, και της ευρύτερης αναγνώρισης της αξίας τους, παραμένει ένα χάσμα μεταξύ της θεωρίας και της πρακτικής εφαρμογής στους τομείς της ενέργειας και της μηχανικής» εξηγεί ο Carlos del Cañizo, συντονιστής του έργου.
Πιλοτικά προγράμματα και προϊόντα
Για την κατανόηση των υποτιθέμενων εμποδίων όσον αφορά την ενσωμάτωση της ανοιχτής επιστήμης, το GRECO εργάστηκε με ερευνητές PV στη Βραζιλία, στη Βουλγαρία, στη Γερμανία, στην Πορτογαλία, στην Ισπανία και στο Ηνωμένο Βασίλειο. Η ομάδα συμπέρανε ότι πολλοί ερευνητές δεν το θεωρούσαν δική τους ευθύνη, ενώ άλλοι φοβούνταν ότι η διανοητική ιδιοκτησία θα μπορούσε να τεθεί σε κίνδυνο, ή ανησυχούσαν για τον επιπλέον φόρτο εργασίας. Το GRECO διοργάνωσε εκδηλώσεις με πάνω από 100 ενδιαφερόμενους φορείς PV – συμπεριλαμβανομένων υπεύθυνων εγκατάστασης, κατασκευαστών, ομάδων καταναλωτών και υπεύθυνων χάραξης πολιτικής – για τον προσδιορισμό των ερευνητικών προτεραιοτήτων. Σε αυτές συμπεριλαμβάνονται: η τεχνική προσβασιμότητα και το προσιτό κόστος, υψηλή ποιότητα και απόδοση, η ανακυκλωσιμότητα και το χαμηλό επίπεδο ρύπανσης, καθώς και η προσαρμογή του περιβάλλοντος χώρου. Τα πιλοτικά προγράμματα του GRECO κατέστησαν δυνατό για την ομάδα να αναπτύξει καινοτομίες που βοήθησαν στην επίλυση ορισμένων εξ αυτών των θεμάτων. Στο πλαίσιο ενός πιλοτικού προγράμματος, που εργαζόταν με ιδιοκτήτες συστημάτων PV, η ομάδα ανέπτυξε μοντέλα παλαίωσης και αποδόμησης, που οδήγησαν σε in situ επισκευές με τη βοήθεια εκπαιδευτικών βίντεο. «Αυτό επωφελεί την κυκλική οικονομία λόγω των λιγότερων αποβλήτων,» επισημαίνει ο κ. Cañizo, από το Πολυτεχνείο της Μαδρίτης στην Ισπανία, που διοργάνωσε το έργο. Στο πλαίσιο ενός άλλου προγράμματος, ζητήθηκε από υπεύθυνους άρδευσης που χρησιμοποιούν PV σε συστήματα μεγάλης κλίμακας να αναδιατυπώσουν τις αρχικές ερευνητικές ερωτήσεις. Το αποτέλεσμα ήταν ένας νέος σχεδιασμός PV (βίντεο στα ισπανικά) για την τροφοδότηση αντλιών υψηλής τάσης που το SolaQua, ένα μεταγενέστερο έργο, αναπτύσσει περαιτέρω. Για την αύξηση της υιοθέτησης PV σε πόλεις, το GRECO εργάστηκε σε ορισμένες καινοτομίες προϊόντων. Για παράδειγμα, GRECO δοκίμασε μια αρχιτεκτονική κυψελών, που συνδύαζε κυψέλη perovskite με ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο σιλικόνης για την παραγωή μια νέας συσκευής με τρεις τερματικούς σταθμούς. Η ομάδα ανέπτυξε επίσης μια προηγμένη φωτοβολταϊκή συστοιχία με βάση την πολύ αποδοτική τεχνολογία «μικρο-συγκέντρωσης» – που επί του παρόντος βελτιστοποιείται από έναν εταίρο του έργου το Insolight – καθώς και μια αρχιτεκτονική PV για την τροφοδότηση αντλιών θερμότητας για κλιματιστικά.
Ένταξη της βέλτιστης λύσης ανοιχτής επιστήμης
Για κάθε ροή εργασιών, το GRECO προσδιόρισε τις καλύτερες προσεγγίσεις ανοιχτής επιστήμης. Για παράδειγμα, με το υψηλό επίπεδο ετοιμότητας της τεχνολογίας (TRL) για άρδευση, εφαρμόστηκε ανοιχτή καινοτομία. Ενώ με χαμηλό TRL για τεχνολογία φωτοβολταϊκών στοιχείων, δημιουργήθηκε μια ανοιχτή βάση δεδομένων για την κοινοποίηση πληροφοριών δομών perovskite με βάση 44 000 δημοσιευμένα βιβλιογραφικά σημεία δεδομένων, μέσω πληθοπορισμού από πάνω από 80 εθελοντές από 25 000 επιστημονικά άρθρα που έχουν αξιολογηθεί από ομοτίμους. Το GRECO ξεκίνησε επίσης μια πρωτοβουλία της επιστήμης των πολιτών, δημιουργώντας μια εφαρμογή και μια πλατφόρμα για τη συλλογή και τη χαρτογράφηση δεδομένων σε παγκόσμιες εγκαταστάσεις PV. Τα διδάγματα από τις εν λόγω πιλοτικές μελέτες οδήγησαν σε έναν πρακτικό οδηγό που βοηθά τους ερευνητές να εντάξουν προσεγγίσεις της ανοιχτής επιστήμης. «Το όραμά μας από κάτω προς την κορυφή έχει ήδη εμπνεύσει ερευνητές, και ο πρακτικός οδηγός μας έχει συμβάλει στην πραγματοποίηση αλλαγών στη σφαίρα επιρροής μας,» επισημαίνει ο κ. Cañizo. «Παρόλο που το Generation Solar είναι στοιχειώδες, αποδεικνύει τι θα μπορούσε με τους σωστούς πόρους,» λέει ο κ. Cañizo, προσθέτοντας: «Αυτό που χρειαζόμαστε είναι μια εκστρατεία που να παρουσιάζει την ανοιχτή επιστήμη σαν κορυφαία στρατηγική τόσο για την επιστήμη όσο και για την κοινωνία. Αυτό συνεπάγεται αλλαγή των κινήτρων των ερευνητών από την έμφαση στις παραπομπές επιστημονικών άρθρων σε ένα πιο συνεργατικό σύστημα μετρήσεων και πρέπει να πείσουμε τους πολίτες να μην θεωρούν πλέον τους εαυτούς τους παθητικούς καταναλωτές τεχνολογίας, αλλά συμπρωταγωνιστές στην ενεργειακή επανάσταση.» Τα αποτελέσματα του έργου, συμπεριλαμβανομένων των επιστημονικών άρθρων, διατίθενται επίσης μέσω του Zenodo.
Keywords
GRECO, ηλιακός, φωτοβολταϊκός, άρδευση, ανοιχτή επιστήμη, ενέργεια
