Ar atvirasis mokslas galėtų paskatinti fotovoltinės energijos gamybą?
Fotovoltinės (FV) technologijos vaidina svarbų vaidmenį pereinant nuo iškastinio kuro prie aplinką labiau tausojančių energijos šaltinių. Novatoriški FV sprendimai naudojami daugelyje sričių (nuo namų ūkių iki pramonės), todėl įvairių suinteresuotųjų šalių nuomonė apie jų projektavimą ir įgyvendinimą galėtų paspartinti tokių inovacijų sklaidą. ES remiamo projekto „GRECO“ (Fostering a Next Generation of European Photovoltaic Society through Open Science) metu buvo atlikta keletas bandomųjų tyrimų, siekiant išsiaiškinti, kaip atvirojo mokslo priemonės galėtų formuoti FV produktų kūrimą. „Nors atvirojo mokslo ir atsakingų mokslinių tyrimų bei inovacijų principai yra gerai žinomi, o jų vertė – plačiai pripažinta, energetikos ir inžinerijos sektoriuose vis dar pastebimas atotrūkis tarp teorijos ir praktinio įgyvendinimo“, – aiškina projekto koordinatorius Carlos del Cañizo.
Bandomieji tyrimai ir produktai
Siekdama suprasti atvirojo mokslo integravimo kliūtis, projekto GRECO komanda dirbo kartu su FV tyrėjais iš Brazilijos, Bulgarijos, Vokietijos, Portugalijos, Ispanijos ir Jungtinės Karalystės. Komanda nustatė, kad daugelis tyrėjų tokios veiklos nelaiko savo pareigų dalimi, o kiti nerimauja dėl intelektinės nuosavybės teisių pažeidimo ar papildomo darbo krūvio. Siekdama nustatyti mokslinių tyrimų prioritetus, GRECO komanda surengė renginius, kuriuose dalyvavo daugiau nei 100 FV suinteresuotųjų šalių, įskaitant montuotojus, gamintojus, vartotojų grupes ir politikos formuotojus. Tarp nurodytų sričių buvo techninis ir ekonominis prieinamumas, aukšta kokybė ir efektyvumas, tinkamumas perdirbti ir maža tarša bei prisitaikymas prie aplinkos. GRECO bandomieji tyrimai padėjo komandai kai kurioms problemoms sukurti novatoriškus sprendimus. Viename bandomajame tyrime, atliktame su FV sistemų savininkais, komanda sukūrė senėjimo ir degradacijos modelius, kurie leido vietoje atlikti remonto darbus pagal mokomuosius vaizdo įrašus. „Tai naudinga žiedinei ekonomikai, nes sukuriama mažiau atliekų“, – aiškina Carlos del Cañizo iš projektą įgyvendinančio Madrido politechnikos universiteto (Ispanija). Kitame tyrime didelio masto FV drėkinimo sistemų operatorių buvo paprašyta iš naujo suformuluoti pradinius tyrimo klausimus. Taip buvo sukurta nauja FV sistemos koncepcija (vaizdo įrašas ispanų kalba), skirta maitinti aukštos įtampos siurblius, kuriuos toliau plėtoja kito projekto – „SolaQua“ – komanda. Siekdama padidinti FV energijos naudojimą miestuose, GRECO komanda sutelkė dėmesį į keletą novatoriškų produktų. Pavyzdžiui, įgyvendinant GRECO projektą buvo išbandyta architektūra, kai perovskito elementas sujungiamas su silicio saulės elementu, taip sukuriant naują trijų jungčių įrenginį. Komanda taip pat sukūrė pažangų FV modulį, grindžiamą labai efektyvia „mikrokoncentracijos“ technologija, kurią šiuo metu tobulina projekto partneris „Insolight“, ir FV energijos tiekimo architektūra, skirta oro kondicionavimui naudojamiems šilumos siurbliams.
Geriausio atvirojo mokslo sprendimo integravimas
Kiekvienam darbo etapui GRECO komanda nustatė geriausias atvirojo mokslo strategijas. Pavyzdžiui, dėl aukšto technologinės parengties lygio (TPL) drėkinimui buvo pritaikyta atvirosios inovacijos koncepcija. Savo ruožtu saulės elementų technologija pasižymi žemu TPL, todėl buvo sukurta atvira duomenų bazė, skirta dalytis informacija apie perovskitus. Ji paremta 44 000 duomenų taškų, kuriuos surinko daugiau nei 80 savanorių iš 25 000 publikuotų recenzuotų straipsnių. GRECO komanda netgi pradėjo piliečių mokslo iniciatyvą, sukurdama programėlę ir platformą informacijai apie FV įrenginius visame pasaulyje rinkti ir sudaryti. Remiantis šių bandomųjų tyrimų patirtimi, buvo parengtas praktinis vadovas, padėsiantis mokslininkams taikyti atvirojo mokslo metodus. „Mūsų vizija „iš apačios į viršų“ jau įkvėpė tyrėjus, o praktinis vadovas padėjo jiems pakeisti savo įtakos sferas“, – pažymi Carlos del Cañizo. „Nors „Generation Solar“ yra gana paprastas projektas, jis parodo, ką galima pasiekti naudojant tinkamus išteklius, – teigia Carlos del Cañizo. – Reikalinga kampanija, kuri parodytų, kad atvirasis mokslas yra naudingas ir mokslui, ir visuomenei. Tai reiškia, kad mokslininkus turėtų motyvuoti ne darbo citatų skaičius, o bendradarbiavimą skatinantys rodikliai. Taip pat turime įtikinti piliečius liautis būti pasyviais technologijų vartotojais ir tapti energetikos revoliucijos bendrais kūrėjais.“ Projekto rezultatai, įskaitant mokslinius straipsnius, taip pat pateikiami saugykloje „Zenodo“.
Keywords
GRECO, saulės, fotovoltinis, drėkinimas, atvirasis mokslas, energetika
