Voiko avoimesta tieteestä saada kipinän aurinkosähkön tuotantoon?
Aurinkosähköteknologialla on tärkeä rooli siirryttäessä fossiilisista energiamuodoista ympäristöystävällisempiin. Aurinkoenergiainnovaatiot koskettavat monia osa-alueita kotikäytöstä teollisuuteen, ja monilta eri sidosryhmiltä saatu palaute niiden suunnittelusta ja käyttöönotosta voisi auttaa laajemman käyttöönoton vauhdittamisessa. EU:n tukemassa GRECO (Fostering a Next Generation of European Photovoltaic Society through Open Science) -hankkeessa toteutettiin sarja pilotteja, joilla oli tarkoitus testata, miten avoimen tieteen työkalut voisivat auttaa aurinkosähkötuotteiden kehityksessä. ”Avoimen tieteen sekä vastuullisen tutkimus- ja innovaatiotoiminnan periaatteet on määritetty hyvin ja niiden arvo on laajasti tiedossa, mutta teorian ja energia- ja tekniikan alan käytännön toteutuksen välillä on silti kuilu”, hankkeen koordinaattori Carlos del Cañizo sanoo.
Pilotit ja tuotteet
GRECO-hankkeessa selvitettiin avoimen tieteen integroinnissa koettuja esteitä tekemällä yhteistyötä aurinkosähkötutkijoiden kanssa Brasiliassa, Bulgariassa, Saksassa, Portugalissa, Espanjassa ja Yhdistyneessä kuningaskunnassa. Tiimi totesi, että monet tutkijat eivät katsoneet sen kuuluvan vastuualueeseensa, kun taas osa pelkäsi tekijänoikeuksien vaarantumista tai oli huolissaan työmäärän lisääntymisestä. GRECO-hankkeessa järjestettiin tapahtumia yli 100:lle aurinkosähköalan sidosryhmälle – mukaan lukien asentajat, valmistajat, kuluttajaryhmät ja päättäjät – jotta voitiin selvittää tutkimuksen prioriteetit. Esiin nousseita aiheita olivat esimerkiksi saatavuus tekniseltä ja kustannusten kannalta, laatu ja tehokkuus, kierrätettävyys ja vähäiset saasteet sekä ympäristöön sovittaminen. GRECOn pilottien avulla tiimi pystyi kehittämään innovaatioita, jotka mahdollistivat tarttumisen joihinkin esiin tulleista ongelmista. Yhdessä pilotissa aurinkosähköjärjestelmän omistajien kanssa työskennellyt tiimi kehitti ikääntymis- ja kulumismalleja, ja prosessi johti paikalla tehtyihin korjauksiin video-oppaiden avulla. ”Tämä hyödyttää kiertotaloutta, koska jätettä syntyy vähemmän”, toteaa Cañizo hankkeesta vastaavasta Madridin polyteknisestä yliopistosta. Toisessa pilotissa aurinkosähkökäyttöisten suuren mittakaavan kastelujärjestelmien käyttäjiä pyydettiin määrittämään uusiksi alkuperäiset tutkimuskysymykset. Tuloksena syntyi uusi aurinkosähkömalli (video espanjaksi) suurjännitepumppujen tehonsyöttöön. SolaQua-jatkohankkeessa jatketaan sen kehitystyötä. GRECO-hankkeessa työskenneltiin myös joidenkin erityisten tuoteinnovaatioiden parissa, joiden tarkoitus oli lisätä aurinkosähkön käyttöönottoa kaupungeissa. Hankkeessa testattiin esimerkiksi kennoarkkitehtuuria, jossa perovskiittikenno yhdistettiin piiaurinkokennoon siten, että tuloksena syntyi uusi, kolminapainen laite. Tiimi kehitti myös edistyneen aurinkosähkömallin, joka perustuu erittäin tehokkaaseen ”micro-concentration”-teknologiaan – jota tällä hetkellä kehittää hankkeen kumppani Insolight – sekä aurinkosähköarkkitehtuuriin, joka tuottaa virtaa ilmastoinnissa käytetyille lämpöpumpuille.
Parhaan avoimen tieteen ratkaisun integrointi
GRECO-hankkeessa määritettiin parhaat avoimen tieteen lähestymistavat jokaiselle työnkululle. Esimerkiksi teknologisen valmiuden taso (TRL) oli korkea kastelun osalta, joten siitä toteutettiin avoin innovaatio. Aurinkokennoteknologian teknologisen valmiuden taso oli puolestaan matala, joten perovskiittitietojen jakamiseen luotiin avoin tietokanta, joka perustuu 44 000 julkaistuun kirjallisuuden datapisteeseen. Ne ovat yli 80 vapaaehtoisen 25 000 vertaisarvioidusta tutkimuksesta keräämiä. GRECO-hankkeessa aloitettiin myös kansalaistieteen aloite, kehitettiin sovellus ja alusta, joilla kerättiin ja kartoitettiin tietoja aurinkokennoasennuksista ympäri maailman. Näistä pilottitutkimuksista opitut asiat johtivat käytännön oppaan laatimiseen. Sen tarkoitus on auttaa tutkijoita yhdistämään avoimen tieteen lähestymistapoja työhönsä. ”Alhaalta ylös -lähestymistapamme on jo inspiroinut tutkijoita, ja käytännön oppaamme on auttanut heitä tekemään muutoksia omalla vaikutusalueellaan”, Cañizo toteaa. ”Yksinkertaisuudestaan huolimatta Generation Solar osoittaa, mitä oikeilla resursseilla voidaan saavuttaa”, Cañizo tuumii ja lisää: ”Tarvitaan vain kampanja, joka osoittaa avoimen tieteen olevan kannattava strategia sekä tieteelle että yhteiskunnalle. Se tarkoittaa, että tutkijoiden kannustimia on muutettava tutkimusten saamista viittauksista enemmän yhteistyöhön keskittyviin mittareihin. Meidän on saatava kansalaiset pitämään itseään enemmän aktiivisina vaikuttajina energiavallankumouksessa eikä vain passiivisina teknologian kuluttajina.” Hankkeen tulokset, tieteelliset julkaisut mukaan lukien, ovat saatavilla myös Zenodon kautta.
Keywords
GRECO, aurinko, aurinkosähkö, kastelu, avoin tiede, energia
