Solarne ćelije koje razvija tim Vladimira Bulovića, profesora na MIT univerzitetu, mogu obezbijediti energiju u pokretu kao nosivi materijal, a mogu i biti brzo transportovane i raspoređene na zabačenim lokacijama za pomoć u hitnim slučajevima.
Naučnik srpskog porijekla, Vladimir Bulović, profesor na MIT-u i rukovodilac laboratorije MIT.nano, stoji iza tima koji je izumeo solarne ćelije koje su mnogo tanje od ljudske kose i do 100 puta lakše od konvencionalnih solarnih panela. O svom izumu je govorio za klima101.rs.
"Pogledajte godišnji rast solarnih instalacija - svake godine ih ima bar 20% više nego godinu prije", kaže Vladimir Bulović. "Volio bih da moj bankovni račun raste istom brzinom".
Ipak, razvoj solarnih elektrana je i dalje nedovoljan, te nam ne dozvoljava da potpuno postignemo ono što je neophodno za klimu - da za deceniju ili dve solar dominira proizvodnjom struje. Ali šta ako bismo napustili panele kakve znamo i ukoliko bi "izgradnja" solarne elektrane bila jednostavna kao odmotavanje tepiha po podu?
Ma koliko vam ovo možda na prvu loptu zvučalo kao neka futuristička vizija, budućnost solarnih ćelija lakih kao pero, tankih poput dlake i fleksibilnijih od papira zapravo je sve bliža realnosti. A zasluge za to delimično preuzima i tim Vladimira Bulovića, nagrađivanog svjetskog naučnika porijeklom iz Beograda. On se školovao na univerzitetima Prinston i Kolumbija, a za svoj naučni rad i inovativnost dobio je brojna priznanja.
Napredak u solarnoj tehnologiji
Kada vam je mozak programiran da o solarnim panelima razmišlja kao o plavim, silicijumskim ćelijama koje su pričvršćene za krov glomaznim aluminijumskim konstrukcijama, teško je zamisliti inovaciju iza koje stoji istraživačka grupa našeg naučnika.
Solarne ćelije danas izgledaju isto kao sedamdesetih godina prošlog vijeka. I dalje su teške oko 20 kilograma i imaju dimenzije metar sa dva metra.
"Da bi unapredijili solarnu tehnologiju, naučnici se uvijek trude da izume efikasnije panele. Taj smjer rada je važno nastaviti. Ali to je samo jedan od smjerova na kojima treba da radimo", navodi profesor sa MIT-a. "U mojoj naučnom timu, uočili smo da je težina solarnih panela isto tako važna mjera koja može da napravi veliku razliku u vrijednosti solarne tehnologije".
"Za projekat ugradnje solarne elektrane na svom krovu pola novca potrošićete za nabavku solarnih panela, a pola za njihovu instalaciju. Ako bismo pojednostavili i ubrzali ovaj proces, mogli bismo da prepolovimo troškove", kaže on. "Razvoj i širenje solarnih elektrana će se ubrzati ako ih je lakše instalirati".
Mehanički format solarnih panela koji su nam sada dostupni na tržištu poskupljuje i znatno usporava poduhvat dekarbonizacije.
"Trenutno, da bismo pretvorili neko polje u solarnu elektranu, prvo moramo da pripremimo zemljište sa temeljima od betona i postoljima od aluminijuma. Na tu bazu montiramo seriju solarnih panela jednog pored drugog, povežemo svakog od njih žičanom instalacijom i tek onda priključimo na elektromrežu. Molim vas, primijetite da su nam za ovu instalaciju neophodne velike količine materijala kao što su aluminijum i beton, a moramo uložiti i dosta rada za pripremu terena pre nego što se solarni moduli postave", pojašnjava Bulović, a isto je i sa izgradnjom solarnih elektrana na kući. "Zbog težine današnjih panela potrebno je ojačati krov, što opet zahteva dodatni materijal i izdatke, dok istovremeno usporava instalaciju". Izumom sa MIT-a pobrojani izazovi bivaju prenebregnuti.
"Naše solarne ćelije su sto puta lakše od silicijumskih za istu površinu, a po kilogramu proizvode 18 puta više električne energije – što će nakon daljih ispitivanja verovatno biti još unapređeno. Zamislite da svega dvadeset kilograma solarnih panela pokriva, kao tanak sloj, ceo vaš krov i da je to dovoljno da proizvodite struju za svoj dom. Ako bi to bilo moguće postići, instalacija solarnih sistema bi bila jednostavnija i brža", naglašava profesor. "Sa našim novim i laganim solarnim panelima to će biti izvodljivo, jer će njihova instalacija biti prosta kao što je prosto odmotati tepih preko patosa. Dvadeset kilograma naših panela bi proizvelo oko osam kilovata snage pod punim sunčanim obasjajem".
Prema riječima Bulovića, ne samo da je postavljanje solarne elektrane višestruko uprošćeno, isto se dešava i sa samim procesom nastanka opreme. "Kroz ovaj rad pokušali smo da pojednostavimo proizvodnju solarnih panela do te mjere da podsjeća na štampanje novina".
Cijena i dostupnost
Povrh toga, ništa od korišćenih materijala, inače na bazi ugljenika, ali i procesa nije skupo - a da li to znači da je moguće da će ove solarni paneli uskoro biti dostupni na tržištu? Bulović ne isključuje mogućnost komercijalizacije, a njihovu cijenu mogli bismo da zaključimo pomoću jedne neobične zakonitosti: "Sve što se napravi u svijetu i što se troši u velikim količinama košta otprilike jednako. Na primjer, ako kupujete automobil u Sjedinjenim Američkim Državama, bazični model koji tokom godine kupi desetine hiljada drugih ljudi, platićete za njega oko 16 dolara po kilogramu – nije bitno da li se odlučite za Toyota-u ili za Volkswagen".
"Bilo šta da proizvedete za milion ljudi, troškovi će biti između 5 i 15 dolara po kilogramu – ne treba smetnuti s uma da su naše solarne ćelije sto puta lakše od silicijumskih, što znači da cijena po površini ne bi trebalo da bude viša u odnosu na njihovu", objašnjava profesor, "naprotiv, trebalo bi da budu mnogo jeftinije".
"Ipak, naše ćelije i dalje imaju nižu efikasnost u poređenju sa standardnim solarnim panelima", apostrofira Bulović što ne umanjuje njihov izuzetno veliki potencijal za primjenu: njima bismo mogli da prekrijemo lagane krovove skladišta koja zauzimaju ogromne površine u modernom dobu, ali i da obezbedimo električnu energiju za zajednice pogođene prirodnim katastrofama u rekordno kratkom roku.
Primjena tankih solarnih ćelija
No, tu priča tek počinje. "U svijetu živi osam milijardi stanovnika, od toga oko jedne milijarde nema pristup elektromreži. Koje su mogućnosti? Naša mogućnost je da dopremimo solarne module u nepristupačne predjele koje naseljavaju. Njihova mogućnost, u slučaju da im nisu dostupni naši solarni paneli, jeste da spaljuju sve što nađu pošto im treba energija", priča Bulović.
"Da bismo uveli solarnu energiju u takve udaljene oblasti, prvi korak je da donesemo panele. To bi značilo da neko treba da ih nosi na svojim leđima od grada do udaljenog sela ako u tom kraju nema puteva za automobile", nastavlja on i pita se, "da li će, pod teretom, taj čovjek razmišljati o efikasnosti svojih solarnih panela ili o tome koliko vati tegli na plećima? Ako su paneli lagani, onda će više panela moći da nosi u jednom putu, što će reći i više vata".
"Naša solarna ćelija je sto puta lakša od konvencionalnih solarnih panela, te će kroz manje putovanja moći da elektrifikuje cijelo selo", zaključuje stručnjak za nanotehnologiju.
"Stanjivanje" solarnih ćelija već se pokazalo kao efikasno sredstvo za pomoć izolovanim zajednicama. S obzirom na to da je moguće nabaviti vrlo skupe verzije tankih solarnih ćelija, MIT ih je kupio i poslao u istočnu Indiju kako bi pomogao u osnivanju male kompanije od svega dvoje ljudi da započne navodnjavanje poljoprivrednih polja. "Biznis im cveta. Iako bi konvencionalne solarni paneli mogli da urade isti posao, bilo bi potrebno više ljudi da ih postave tako da je to manje izvodljivo", ističe Bulović. "Ovo iskustvo nas je praktično podučilo koliko lagane solarne ćelije mogu da unaprede svakodnevicu poljoprivrednika".
Ko je Vladimir Bulović
O Vladimiru Buloviću i njegovom radu, odnosno o ultratankom zvučniku koji se može zalijepiti kao tapet, smo već pisali. Rođen je u Beogradu, a zemlju je napustio 1984. godine i u Njujorku završio srednju školu. Više obrazovanje stekao je na prestižnom univerzitetu Prinston, gdje je i doktorirao.
Zaposlio se na univerzitetu MIT 2000. godine, gdje danas radi kao profesor elektrotehnike i kompjuterskih nauka i šef je katedre "Fariborz Masi" za nove tehnologije. Vodi program Tata GridEdge i osnivač je MIT.nano, objekta za istraživanje i testiranje nanotehnologija koji se prostire na 20.000 kvadratnih metara.
Zbog svoje strasti prema predavanju, Bulović je nagrađen stipendijom Mekvikar, najvišom stipendijom MIT-a. Autor je preko 250 istraživačkih radova i izumitelj više od 100 patenata.