Zou open wetenschap het flitsende begin van de fotovoltaïsche generatie kunnen zijn?
Fotovoltaïsche (PV) technologie speelt een belangrijke rol in onze transitie van fossiele brandstoffen naar milieuvriendelijkere energiebronnen. Omdat PV-innovaties op allerlei gebieden doorwerken, van huishoudelijke tot industriële, zou van een verscheidenheid aan belanghebbenden afkomstige feedback over hun ontwerp en toepassing kunnen helpen om ruimere aanvaarding van deze innovaties te versnellen. Het door de EU ondersteunde GRECO-project (Fostering a Next Generation of European Photovoltaic Society Through Open Science) voerde een reeks pilots uit om te testen hoe instrumenten voor open wetenschap de ontwikkeling van PV-producten zouden kunnen beïnvloeden. “Hoewel de beginselen van open wetenschap en verantwoordelijk onderzoek en innovatie stevig zijn verankerd en hun waarde breed wordt erkend, blijft er een kloof bestaan tussen theorie en praktijk in de energie- en engineeringsector”, zegt Carlos del Cañizo, de projectcoördinator.
Pilots en producten
Om erachter te komen welke hindernissen worden ervaren bij de integratie van open wetenschap, werkte GRECO met PV-onderzoekers in Brazilië, Bulgarije, Duitsland, Portugal, Spanje en het Verenigd Koninkrijk. Het team ontdekte dat veel onderzoekers het niet als hun verantwoordelijkheid zagen, en dat andere bang waren dat de intellectuele eigendom zou worden geschaad of opzagen tegen de extra werkzaamheden. Door GRECO werden met meer dan 100 PV-belanghebbenden, waaronder installateurs, fabrikanten, consumentengroepen en beleidsmakers, bijeenkomsten belegd, zodat onderzoeksprioriteiten konden worden vastgesteld. Genoemd werden: technische en financiële toegankelijkheid, hoogwaardigheid en doelmatigheid, recyclingmogelijkheden en weinig vervuiling, naast aanpassing aan de omgeving. Door de pilots van GRECO was het team in staat om innovaties te ontwikkelen die deze bevindingen hielpen aanpakken. In een van de pilots, waarbij met de eigenaren van PV-systemen werd gewerkt, ontwikkelde het team modellen voor veroudering en slijtage, wat uitmondde in op locatie uitgevoerde, door videotutorials ondersteunde reparaties. “Omdat er minder afval is, bevordert dit de circulaire economie”, zegt Cañizo van de Polytechnische Universiteit van Madrid in Spanje, waar het project is ondergebracht. In een ander project werden bevloeiers die PV’s in grootschalige systemen gebruiken, gevraagd om initiële onderzoeksvragen te herformuleren. Het resultaat was een nieuw PV-ontwerp (video in het Spaans) voor het aandrijven van hoogspanningspompen, die nu verder worden ontwikkeld door SolaQua, een vervolgproject. Om het gebruik van PV in steden te verhogen werkte GRECO aan een aantal specifieke productinnovaties. GRECO testte bijvoorbeeld een celarchitectuur, waarbij een cel van perovskiet werd gecombineerd met een siliconen zonnecel om zo een nieuw onderdeel met drie aansluitingen te maken. Het team ontwikkelde ook een geavanceerde PV-module die werd gebaseerd op de zeer efficiënte “microconcentratie”-technologie, die momenteel wordt verfijnd door projectpartner Insolight, en die een aanvulling is op de PV-architectuur waarmee warmtepompen voor airconditioning worden aangedreven.
Het integreren van de beste oplossing voor open wetenschap
Voor elke werkstroom stelde GRECO vast wat voor open wetenschap de beste benadering is. Zo werd bij irrigatie, waar het gereedheidsniveau voor technologie (TRL, technology readiness level) hoog is, voor open innovatie gekozen. Terwijl vanwege de lage TRL voor zonneceltechnologie een open database werd opgezet om informatie over perovskiet te delen die was gebaseerd op 44 000 in de literatuur gepubliceerde gegevensbronnen, die door meer dan 80 vrijwilligers waren gecrowdsourcet uit 25 000 intercollegiaal getoetste wetenschappelijke artikelen. GRECO startte zelfs een burgerwetenschapsinitiatief, met een nieuwe app en een platform voor het verzamelen en karteren van gegevens over mondiale PV-installaties. Lessen uit deze pilotonderzoeken leidden tot een praktische gids om onderzoekers te helpen om de open wetenschapsbenadering in te bedden. Onze bottom-up-visie heeft onderzoekers al geïnspireerd, en onze praktische gids heeft hen geholpen veranderingen binnen hun invloedssfeer te bewerkstelligen”, merkt Cañizo op. “Generation Solar” is eenvoudig, maar het laat wel zien wat je met de juiste hulpmiddelen kunt bereiken”, zegt Cañizo, die daaraan toevoegt: “Wat we nodig hebben is een campagne die laat zien dat open wetenschap voor zowel wetenschap als samenleving een succesvolle strategie is. Dit betekent dat we de prikkel voor onderzoekers van de aanhalingen van artikelen moeten verschuiven in de richting van samenwerkingscijfers. En burgers moeten we ervan overtuigen dat ze zichzelf niet langer als passieve technologieconsumenten moeten zien, maar in plaats daarvan als medehoofdrolspelers in de energierevolutie.” De projectresultaten zijn, inclusief wetenschappelijke artikelen, ook beschikbaar via Zenodo.
Keywords
GRECO, solair, zon, fotovoltaïsch, irrigatie, open wetenschap, energie
