Vladimir Bulović: „Naša solarna ćelija je sto puta lakša od konvencionalnih solarnih panela”

Fotografija: Privatna arhiva

„Pogledajte godišnji rast solarnih instalacija – svake godine ih ima bar 20% više nego godinu pre”, kaže Vladimir Bulović, profesor na prestižnom Masačusetskom institutu za tehnologiju (MIT) i rukovodilac laboratorije MIT.nano. „Voleo 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 svetskog naučnika poreklom iz Beograda. On se školovao na univerzitetima Prinston i Kolumbija, a za svoj naučni rad i inovativnost dobio je brojna priznanja. 

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 sagovornika.

Solarne ćelije danas izgledaju isto kao sedamdesetih godina prošlog veka. I dalje su teške oko 20 kilograma i imaju dimenzije metar sa dva metra. 

„Da bi unapredili solarnu tehnologiju, naučnici se uvek trude da izume efikasnije panele. Taj smer rada je važno nastaviti. Ali to je samo jedan od smerova na kojima treba da radimo”, navodi profesor sa MIT-a. „U mojoj naučnom timu, uočili smo da je težina solarnih panela isto tako važna mera koja može da napravi veliku razliku u vrednosti 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, primetite 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 rečima 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 mere da podseća na štampanje novina.”

Povrh toga, ništa od korišćenih materijala, inače na bazi ugljenika, ali i procesa nije skupo. 

Pa da li to znači da je moguće da će ove solarni paneli uskoro biti dostupni na tržištu? Bulović ne isključuje mogućnost komercijalizacije, a njihovu cenu mogli bismo da zaključimo pomoću jedne neobične zakonitosti: „Sve što se napravi u svetu i što se troši u velikim količinama košta otprilike jednako. Na primer, 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 Tojotu ili za Folksvagen.”

„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 cena 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 primenu: 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. 

No, tu priča tek počinje. „U svetu živi osam milijardi stanovnika, od toga oko jedne milijarde nema pristup elektromreži. Koje su mogućnosti? Naša mogućnost je da dopremimo solarne module u nepristupačne predele 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 čovek 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 celo 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.”

Ove solarne ćelije su tanke kao papir i bilo koju površinu mogu da pretvore u izvor struje

O karijeri, budućnosti sveta i Srbije u svetlu klimatskih promena i OLED tehnologiji

Vladimir Bulović na MIT-u predaje i istražuje preko dve decenije. „Život me je doveo do MIT-a gde imam priliku da se bavim istraživanjem onoga što me je oduvek zanimalo.” 

„Bio sam jedan od prvih naučnika u razvoju organskih dioda koje emituju svetlost (OLEDs). Njih sada susrećete kao ekrane televizora i mobilnih telefona”, priseća se on svojih početaka. „Pošto sam bio prisutan na polju koje je tek bilo u povoju, na kraju postdiplomskih studija, 1998. godine, našao sam se kao izumitelj oko dvadesetak OLED patenata. I tada je ova tehnologija delovala perspektivno, ali potrajalo je do 2012. da se prvenstveno usvoji u ekranima Samsung i Android telefona, a sada je svugde. Neverovatno je bilo videti kako naš osnovni rad izrasta u jednu novu tehničku oblast, i tehnologiju koju milioni ljudi koriste.”

Kako bi OLED tehnologija bila tržišno prihvatljiva, Bulović je učestvovao i u razvoju mašina za njihovu proizvodnju koje do tada nisu postojale.

Profesor napominje da put od rađanja inovacije do njenog prihvatanja i omasovljenja traje desetak godina, te bismo uskoro mogli da očekujemo fabrike za novu generaciju solarnih panela na kojoj on radi godinama u svojoj laboratoriji. „Trenutno su naši ultratanki solarni paneli dobar dodatak konvencionalnim solarnim panelima, a ne njihova zamena.  Naši paneli se mogu koristiti u solarnim instalacijama gde standardni paneli ne odgovaraju.” 

Kada je reč o klimatskoj akciji, Bulović je optimističan. „Treba se potruditi da efikasno povećamo proizvodnju dostupnih novih tehnologija.  Očigledno je da uz još više rada doći ćemo do još boljih rešenja. Naravno, za tehnički napredak je uvek neophodan novac, volja, i elan, te postoje fundamentalne granice onoga što možemo da očekujemo da ćemo postići.”

Najteži deo je, prema njegovom mišljenju, implementacija sjajnih ideja do kojih dolaze inovatori.

„Implementacija povlači izazove zbog novčanih izdataka i toga što moramo da menjamo našu svakodnevnu rutinu ili da gradimo novu skupu infrastrukturu. Na primer, bilo bi mnogo dobro za našu klimu ako bismo svi vozili električna vozila, i na taj način smanjili izduvne gasove.  Ali to znači da najpre treba da kupimo sva ta električna vozila.”

A kako bi Srbija mogla da uzme učešće u energetskoj tranziciji koja se dešava u svetlu zauzdavanja porasta temperature? 

„Velika baštenska polja su idealna za izgradnju agrosolarnih sistema. Šargarepe, kelj, paradajz, paprike, beli luk, cvekla, rotkvice i zelena salata se mogu uzgajati i u blagoj senci solarnih panela. To će reći da možemo u isto vreme proizvoditi hranu i solarnu struju sa iste površine.” 

Prelazak na obnovljive izvore energije je, globalno gledano, pre svega finansijski opravdan zato što se na taj način proizvodi jeftinija struja. „U mnogim mestima sagorevanje uglja i gasa je već danas skuplje u odnosu na proizvodnju zelene energije. A kroz deceniju, to će biti još zastupljenije. Problem je visina početnog ulaganja – a kroz razvoj ultratankih solarnih ćelija i sličnih inovacija, nastojimo da to smanjimo”,  zaključuje naš sagovornik.