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Fostering a Next Generation of European Photovoltaic Society through Open Science

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La scienza aperta potrebbe contribuire a stimolare la produzione fotovoltaica?

Il progetto GRECO, incentrato sulle tecnologie solari trasformative, dimostra che l’incorporazione efficiente della scienza aperta nelle attività di ricerca e sviluppo si basa sul chiarirne i vantaggi sia per la tecnologia stessa che per il suo trasferimento alla società.

Società

La tecnologia fotovoltaica svolge un ruolo importante nella transizione dai combustibili fossili a fonti energetiche più innocue per l’ambiente. Poiché le soluzioni innovative fondate sul fotovoltaico riguardano diversi contesti, da quello domestico a quello industriale, i riscontri sulla loro progettazione e attuazione da un ventaglio di parti interessate potrebbe accelerarne un’adozione più ampia. Il progetto GRECO (Fostering a Next Generation of European Photovoltaic Society through Open Science), sostenuto dall’UE, ha condotto una serie di prove pilota per verificare in che modo gli strumenti della scienza aperta possono forgiare lo sviluppo di prodotti fotovoltaici. «Sebbene i principi della scienza aperta e di ricerca e innovazione responsabili siano ben consolidati e godano di un diffuso riconoscimento del proprio valore, permane un divario tra la teoria e l’applicazione pratica nei settori dell’energia e dell’ingegneria», spiega Carlos del Cañizo, coordinatore del progetto.

Prove pilota e prodotti

Per comprendere gli ostacoli percepiti all’integrazione della scienza aperta, GRECO ha collaborato con alcuni ricercatori del settore fotovoltaico in Brasile, Bulgaria, Germania, Portogallo, Spagna e Regno Unito. Il gruppo ha riscontrato che molti ricercatori non consideravano tale aspetto una loro responsabilità, mentre altri temevano un’eventuale compromissione della proprietà intellettuale oppure erano preoccupati dal carico di lavoro aggiuntivo. GRECO ha organizzato eventi con oltre 100 parti interessate del settore fotovoltaico, tra cui installatori, produttori, gruppi di consumatori e responsabili politici, con l’obiettivo di individuare le priorità di ricerca. Tra quelle menzionate figurano: accessibilità tecnica ed economica, alta qualità ed efficienza, riciclabilità e inquinamento ridotto, oltre all’adattamento all’ambiente circostante. Le prove pilota di GRECO hanno permesso al gruppo di sviluppare soluzioni innovative che hanno contribuito a gestire alcuni di questi risultati. In una prova pilota, eseguita in collaborazione con proprietari di impianti fotovoltaici, il gruppo ha realizzato alcuni modelli di invecchiamento e degradazione, portando a riparazioni in loco assistite da esercitazioni video. «Ciò giova all’economia circolare generando meno rifiuti», sottolinea Cañizo, proveniente dal Politecnico di Madrid, in Spagna, l’istituto che ha ospitato il progetto. In un’altra prova pilota, agli irrigatori che utilizzavano il fotovoltaico in impianti su larga scala è stato chiesto di ridefinire le domande di ricerca iniziali. Il risultato ha condotto a un nuovo modello di impianto fotovoltaico per l’alimentazione di pompe ad alta tensione, che SolaQua, un progetto successivo, sta sviluppando ulteriormente. Per intensificare l’adozione del fotovoltaico nelle città, GRECO ha lavorato su alcune innovazioni di prodotto specifiche. Ad esempio, ha collaudato un’architettura di cella che combinava una cella in perovskite con una cella solare in silicio per la produzione di un inedito dispositivo a tre terminali. Inoltre, il gruppo ha elaborato un modulo fotovoltaico avanzato basato sulla tecnologia a «microconcentrazione» a elevata efficienza, che attualmente il partner del progetto, Insolight, sta perfezionando, unitamente all’architettura per impianti fotovoltaici destinata all’alimentazione di pompe di calore per il condizionamento dell’aria.

Integrare la migliore soluzione di scienza aperta

Per ogni flusso di lavoro, GRECO ha individuato i migliori approcci della scienza aperta. Ad esempio, con il livello di maturità tecnologica elevato per l’irrigazione è stata attuata una soluzione di innovazione aperta. D’altro canto, con un livello di maturità tecnologica bassa per la tecnologia a celle solari è stata creata una banca dati per la condivisione di informazioni relative alla perovskite basata su 44 000 punti dati della letteratura pubblicati, raccolti in crowdsourcing da oltre 80 volontari che li hanno ricavati da 25 000 articoli sottoposti a revisione paritaria. GRECO ha persino avviato un’iniziativa di scienza dei cittadini, realizzando un’applicazione e una piattaforma per la raccolta e la mappatura di dati sugli impianti fotovoltaici a livello globale. Le lezioni apprese da questi studi pilota sono sfociate in una guida pratica per aiutare i ricercatori a incorporare approcci della scienza aperta. «La nostra visione dal basso verso l’alto ha già donato ispirazione ad alcuni ricercatori e la nostra guida pratica li ha aiutati ad apportare modifiche nella proprie sfere di influenza», osserva Cañizo. «Se da un lato la produzione solare è elementare, dall’altro dimostra ciò che è possibile conseguire con le giuste risorse», afferma Cañizo, che aggiunge: «Quello che occorre è una campagna che presenti la scienza aperta come strategia vincente per la scienza e la società. Ciò implica un cambiamento negli incentivi di ricerca passando da un’attenzione posta sulle citazioni di articoli a parametri più collaborativi. È necessario convincere i cittadini a smettere di ritenersi consumatori passivi della tecnologia e di vedersi invece come co-protagonisti della rivoluzione energetica.» I risultati del progetto, compresi gli articoli scientifici, sono disponibili anche tramite Zenodo.

Parole chiave

GRECO, solare, fotovoltaico, irrigazione, scienza aperta, energia

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