Kan öppen vetenskap hjälpa till att få igång den fotovoltaiska generationen?
Fotovoltaisk teknik har en viktig roll i vår omställning från fossila bränslen till miljömässigt mer fördelaktiga energikällor. Innovationer inom fotovoltaik berör många miljöer, såväl i hushåll som industri, och genom feedback från flera olika intressenter om hur de designas och införs kan de snabbare börja användas i större skala. I det EU-stödda projektet GRECO (Fostering a Next Generation of European Photovoltaic Society through Open Science) utfördes en serie pilotprojekt för att testa hur utvecklingen av fotovoltaiska produkter skulle kunna formas av verktyg för öppen vetenskap. ”Även om principerna för öppen vetenskap och ansvarsfull forskning och innovation är väl etablerade, och det är allmänt erkänt vilket värde de har, finns det fortfarande en klyfta mellan teorin och det praktiska genomförandet i energi- och konstruktionssektorerna”, förklarar projektledaren Carlos del Cañizo.
Pilotprojekt och produkter
För att förstå vad som uppfattas som hinder mot att integrera öppen vetenskap, arbetade man i GRECO med fotovoltaikforskare i Brasilien, Bulgarien, Tyskland, Portugal, Spanien och Storbritannien. Teamet konstaterade att många forskare inte såg öppen vetenskap som sitt ansvar, medan andra fruktade att det skulle äventyra immaterialrätten eller oroade sig för den extra arbetsbördan. GRECO anordnade evenemang med över 100 intressenter inom fotovoltaik – installatörer, tillverkare, konsumentgrupper och beslutsfattare – för att komma fram till forskningsprioriteringarna. De som uppgavs var teknisk och kostnadsmässig tillgänglighet, hög kvalitet och effektivitet, återvinningsbarhet och låga föroreningar samt anpassning till omgivningarna. Genom GRECO:s pilotprojekt kunde teamet utveckla innovationer så det gick att jobba vidare med några av de resultaten. I ett pilotprojekt utarbetade teamet tillsammans med ägarna till fotovoltaiksystemen modeller för åldrande och försämring, vilket ledde till reparationer på plats med hjälp av videohandledningar. ”Det är till nytta för den cirkulära ekonomin genom den mindre mängden avfall”, påpekar Cañizo, från Madrids tekniska universitet i Spanien, värd för projektet. I ett annat pilotprojekt blev bevattnare som använder fotovoltaik i storskaliga system ombedda att definiera om de första forskningsfrågorna. Resultatet blev en ny fotovoltaisk design (video på spanska) för att driva högspänningspumpar, vilket man nu utvecklar ytterligare i uppföljningsprojektet SolaQua. För att få fotovoltaiken att användas mer i städerna arbetade man i GRECO med vissa specifika produktinnovationer. Exempelvis testades en cellarkitektur där en perovskitcell kombinerades med en kiselsolcell till en helt ny treterminalsenhet. Teamet utvecklade även en avancerad fotovoltaikmodul byggd på den högeffektiva ”mikrokoncentrationstekniken” – som just nu håller på att förfinas av projektpartnern Insolight – plus en fotovoltaikarkitektur för att driva värmepumpar för luftkonditionering.
Integration av den bästa lösningen för öppen vetenskap
I varje arbetsflöde fastställde GRECO de bästa strategierna för öppen vetenskap. Eftersom t.ex. bevattning låg högt upp på skalan för teknisk mognadsgrad (TRL), infördes öppen innovation där. För solcellsteknik däremot, som låg längre ner på TRL-skalan, skapades en öppen databas för att dela perovskitinformation utifrån 44 000 offentliggjorda litterära datakällor, crowdsourcade av över 80 frivilliga genom 25 000 kollegiegranskade dokument. I GRECO startades vidare ett medborgarforskningsinitiativ där man skapade en app och en plattform för att samla in och kartlägga data om globala fotovoltaikinstallationer. Det man lärt sig av de här pilotstudierna har tagit form av en praktisk guide som hjälper forskarna att ta till sig strategier för öppen vetenskap. ”Vår nerifrån och upp-vision har redan inspirerat forskarna, och vår praktiska guide har hjälpt dem ändra på saker och ting inom sina inflytandesfärer”, upplyser Cañizo. ”Generation Solar är elementär, men visar vad som går att uppnå med de rätta resurserna, säger Cañizo och tillägger: ”Vad som behövs är en kampanj där öppen vetenskap visas upp som en vinnande strategi för både vetenskap och samhälle. Det innebär att forskarnas incitament förändras, från att ha fokus på papperskällor till mer samarbetsinriktade mätningar, och att vi behöver övertala folk att sluta se sig själva som passiva konsumenter av teknik och istället som medförkämpar i energirevolutionen.” Projektresultaten, inklusive de vetenskapliga dokumenten, finns också tillgängliga genom Zenodo.
Keywords
GRECO, solkraft, fotvoltaik, bevattning, öppen vetenskap, energi
