»Slovenija je majhna, a imate veliko nadarjenih mladih«
Pogovarjali smo se z Berndom Rechom, ki vodi petsto raziskovalcev v Berlinu, a vrhunsko znanje najde tudi v Sloveniji.
Odpri galerijo
Bernd Rech,direktor centra Helmholtz, je prepričan, da bo sončna energija temelj sistemov. FOTO: Roman ipić/Delo
Bernd Rech je direktor Helmholtzevega centra v Berlinu, kjer je Marko Jošt z ekipo razvil najbolj učinkovito tandemsko sončno celico na svetu. Rech upravlja 400 milijonov evrov pretežno javnega denarja na leto, velik del pa je namenjen obnovljivim virom energije.
Za naš inštitut je to ena glavnih tem. Fotovoltaika se je v nekaj desetletjih razvila iz nišne tehnologije v mogoči steber prihodnjega energetskega sistema na svetovni ravni. Energija, ki nam jo pošilja sonce, je skoraj neomejena, vprašanje je le, kako jo izkoristiti. Današnje tehnologije temeljijo na silicijevi celici. Teoretična učinkovitost energijske pretvorbe te celice je 30 odstotkov, narediti znamo celice s 25-odstotno učinkovitostjo, na strehah pa imamo celice z največ 20-odstotno učinkovitostjo pretvorbe svetlobe v elektriko. Kdor razmišlja o prihodnosti, se loteva takšnih tandemskih rešitev. Ugotovili smo, da je mogoče učinkovitost silicijeve celice precej povečati, če damo nanjo zelo poceni plast perovskita. Na ravni fotovoltaičnega modula lahko dosežemo več kot 30-odstotno učinkovitost. To bo dramatično znižalo stroške sončnih elektrarn. Sončna energija bo tako poceni, da jo bomo uporabljali povsod, tudi za proizvodnjo vodika, razsoljevanje vode, elektrolizo in podobno. Okrog tega lahko zgradimo celotno gospodarstvo; to je največji motiv. Dodaten izziv pa je konkurenčnost te tehnologije. V tekmi za rekord sta Berlin in Ljubljana skupaj v ligi prvakov. Najvišjo objavljeno učinkovitost smo imeli le malo časa, poročila o večji učinkovitosti namreč prihajajo ves čas.
Rekel bi, da je podpora znanosti v Nemčiji dvakrat večja kot pri vas, že po javnem financiranju. Seveda pa imamo močno industrijo, ki daje denar za raziskave in razvoj. Nujen je razmislek, koliko je treba vložiti v znanost, da bomo razvili nove tehnologije. V Sloveniji bi morali znanosti nameniti več denarja tudi zato, ker imate izvrstno infrastrukturo in izobraževalni sistem. V Ljubljani sem bil gostujoči profesor in vedno navdušen nad znanjem študentov. Slovenija ima izjemne možnosti.
Dodaten dobiček lahko dosežemo tudi z izjemnim tehničnim znanjem. V Nemčiji proizvodnje sončnih celic nimamo več, smo pa močni proizvajalci opreme. V velikih kitajskih tovarnah sončnih elektrarn je veliko nemškega inženirskega znanja in opreme. To velja tudi za druge proizvode. Pomembno je imeti veliko sistemskega znanja. Da razumemo sistem, moramo poznati vse njegove sestavne dele.
Glavni pri tem je Oxford PV, to je podjetje, ki se je odcepilo od oxfordske univerze. Oni imajo proizvodno linijo za prototip blizu Berlina. Mogoče lahko to podjetje pripelje nove sončne elektrarne na trg, mogoče pa je ta tehnologija zanimiva tudi za vaš Bisol. Evropa je močna v sodelovanju. Slovenija je majhna država, po drugi strani pa imate veliko nadarjenih mladih, ste ustvarjalno območje, tu je prijetno živeti. Svoje raziskovalce lahko razvijate tu, a pravi duh se razvije v mednarodnem sodelovanju. Tako kot v našem primeru, le s sodelovanjem smo lahko ustvarili razliko.
Nemška energetska politika je zelo pomembna in uspešna. Povečevanje deleža obnovljivih virov energije se nadaljuje. Po drugi strani imamo površinske kope rjavega premoga, ki je ubijalec podnebja. S tem se zdaj spoprijemamo. V Katovicah je bila Nemčija gonilna sila za globalno energetsko tranzicijo, vendar nismo še našli rešitve, kaj storiti s premogom. Morda je zdaj čas za bolj učinkovite plinske elektrarne in več obnovljivih virov, kasneje pa sistem z zgolj obnovljivimi viri. To je izvedljivo, a gotovo je to tema debate v politiki in družbi. Po eni strani je kopanje premoga pomembno za kar nekaj regij, po drugi pa se spoprijemamo s podnebnimi spremembami in tveganjem. Kar 99 odstotkov znanstvenikov se strinja, da smo na zelo tvegani poti.
Na berlinski univerzi vodim oddelek za fotovoltaiko. V Helmholtzevem centru sem znanstveni direktor s fokusom na energiji in inovacijah, kjer je velik poudarek na fotovoltaiki in umetni fotosintezi, kemičnem shranjevanju, imamo sinhrotron za izboljševanje baterij, veliko pozornost namenjamo tudi kvantnim materialom. Ti bodo lahko zelo pomembni za prihodnjo informacijsko tehnologijo. Svet se spreminja, govorimo o digitalizaciji, vendar se to dela z računalniki, ki potrebujejo veliko energije. Novi materiali bi porabo energije lahko zelo zmanjšali. Tako je energetika zelo široko področje. Raziskujemo še geotermalno energijo, koncentrirano sončno energijo, vetrno tehnologijo. Sončne in vetrne elektrarne so lahko hrbtenica prihodnjega energetskega sistema, a moramo preiti tudi na nove kemijske spojine, ki bi jih lahko ustvarjali s sončno energijo. Stvari, ki so mogoče, je skoraj preveč.
Marsikaj se je odvilo hitreje, kot smo pričakovali. S fotovoltaiko sem se začel ukvarjati, ko je bila še nišna tehnologija in zato zelo draga. Zdaj je poceni. Enako je z vetrno energijo, danes je glavna težava shranjevanje, tudi pri elektromobilnosti. Toda če samo razvijamo tehnologijo, ne moremo prodreti na trg, za to je nujna masovna proizvodnja. Če nam politiki narekujejo, kaj je treba narediti, to ponavadi ne učinkuje. Bolje je, da postavijo samo okvire, industrija je lahko precej bolj ustvarjalna, kot si mislimo.
Za znanstvenike je vsak čas zanimiv, a zdaj se je oblikovala še jasna potreba in lahko opravljamo res uporabne raziskave, katerih rezultati so takoj uporabni. Veliko priložnost imajo tudi podjetja. Precej vprašanj je povezanih z zagotavljanjem toplote, ne le za hiše, tudi za industrijo in kemično proizvodnjo. Pred nekaj leti smo ugotavljali, da bo fosilnih goriv zmanjkalo. Zdaj vemo, da jih ne bo, prav tako vemo, da vseh ne smemo uporabiti. Razmišljati moramo o celotnih krogih in o tem, da ogljikov dioksid ne sme priti ven na nobeni točki.
Vprašanje je, ali je res poceni, saj niso sešteti vsi stroški. Za primerjavo: v Berlinu plačujem dobavo pitne vode in odvod odpadne vode. Čista voda je trikrat cenejša od umazane. Če bi bila to zgodba o premogu, bi bil sam premog poceni, emisije pa drage.
Zame je bil dogodek navdihujoč. Krasni ljudje so dobili zlato jabolko.
Imamo več kot tisoč zaposlenih, od tega je polovica raziskovalcev. Ustanova je v primerjavi z vašimi orjaška, a v nekaterih segmentih je Ljubljana boljša. Sončno celico je v našem laboratoriju sestavil Marko Jošt, veliko analitike pa je bilo opravljene v Ljubljani. Za to področje smo našli najboljšo skupino v Ljubljani.
Za pravo znanost potrebujemo bazično izobrazbo, to v Sloveniji delate dobro. Drugo je strast in predanost. Tretje pa je partnerstvo, da sestavimo najboljšo ekipo, potrebujemo namreč več moči. To je zelo pomembno.
Kaj pomeni rekordno učinkovita tandemska sončna celica za vas?
Za naš inštitut je to ena glavnih tem. Fotovoltaika se je v nekaj desetletjih razvila iz nišne tehnologije v mogoči steber prihodnjega energetskega sistema na svetovni ravni. Energija, ki nam jo pošilja sonce, je skoraj neomejena, vprašanje je le, kako jo izkoristiti. Današnje tehnologije temeljijo na silicijevi celici. Teoretična učinkovitost energijske pretvorbe te celice je 30 odstotkov, narediti znamo celice s 25-odstotno učinkovitostjo, na strehah pa imamo celice z največ 20-odstotno učinkovitostjo pretvorbe svetlobe v elektriko. Kdor razmišlja o prihodnosti, se loteva takšnih tandemskih rešitev. Ugotovili smo, da je mogoče učinkovitost silicijeve celice precej povečati, če damo nanjo zelo poceni plast perovskita. Na ravni fotovoltaičnega modula lahko dosežemo več kot 30-odstotno učinkovitost. To bo dramatično znižalo stroške sončnih elektrarn. Sončna energija bo tako poceni, da jo bomo uporabljali povsod, tudi za proizvodnjo vodika, razsoljevanje vode, elektrolizo in podobno. Okrog tega lahko zgradimo celotno gospodarstvo; to je največji motiv. Dodaten izziv pa je konkurenčnost te tehnologije. V tekmi za rekord sta Berlin in Ljubljana skupaj v ligi prvakov. Najvišjo objavljeno učinkovitost smo imeli le malo časa, poročila o večji učinkovitosti namreč prihajajo ves čas.
Fotovoltaika se je v nekaj desetletjih razvila iz nišne tehnologije v mogoči steber prihodnjega energetskega sistema na svetovni ravni.
Kakšna je nemška podpora znanosti? Pri nas to najbolj šepa.
Rekel bi, da je podpora znanosti v Nemčiji dvakrat večja kot pri vas, že po javnem financiranju. Seveda pa imamo močno industrijo, ki daje denar za raziskave in razvoj. Nujen je razmislek, koliko je treba vložiti v znanost, da bomo razvili nove tehnologije. V Sloveniji bi morali znanosti nameniti več denarja tudi zato, ker imate izvrstno infrastrukturo in izobraževalni sistem. V Ljubljani sem bil gostujoči profesor in vedno navdušen nad znanjem študentov. Slovenija ima izjemne možnosti.
Vedno si želimo uspešne proizvajalce, ne dobavitelje delov z nižjo dodano vrednostjo, kjer je dobiček zelo omejen.
Dodaten dobiček lahko dosežemo tudi z izjemnim tehničnim znanjem. V Nemčiji proizvodnje sončnih celic nimamo več, smo pa močni proizvajalci opreme. V velikih kitajskih tovarnah sončnih elektrarn je veliko nemškega inženirskega znanja in opreme. To velja tudi za druge proizvode. Pomembno je imeti veliko sistemskega znanja. Da razumemo sistem, moramo poznati vse njegove sestavne dele.
V Sloveniji je veliko priložnosti za sodelovanje, kar dela znanost odlično. FOTO: Roman ipić/Delo
Kdaj bo vaša učinkovita sončna celica na trgu in kje jih bodo proizvajali?
Glavni pri tem je Oxford PV, to je podjetje, ki se je odcepilo od oxfordske univerze. Oni imajo proizvodno linijo za prototip blizu Berlina. Mogoče lahko to podjetje pripelje nove sončne elektrarne na trg, mogoče pa je ta tehnologija zanimiva tudi za vaš Bisol. Evropa je močna v sodelovanju. Slovenija je majhna država, po drugi strani pa imate veliko nadarjenih mladih, ste ustvarjalno območje, tu je prijetno živeti. Svoje raziskovalce lahko razvijate tu, a pravi duh se razvije v mednarodnem sodelovanju. Tako kot v našem primeru, le s sodelovanjem smo lahko ustvarili razliko.
Kako pomembne so vaše raziskave za Nemčijo, ki zapira jedrske elektrarne, zdaj pa razmišlja tudi o predčasnem zaprtju termoelektrarn na premog?
Nemška energetska politika je zelo pomembna in uspešna. Povečevanje deleža obnovljivih virov energije se nadaljuje. Po drugi strani imamo površinske kope rjavega premoga, ki je ubijalec podnebja. S tem se zdaj spoprijemamo. V Katovicah je bila Nemčija gonilna sila za globalno energetsko tranzicijo, vendar nismo še našli rešitve, kaj storiti s premogom. Morda je zdaj čas za bolj učinkovite plinske elektrarne in več obnovljivih virov, kasneje pa sistem z zgolj obnovljivimi viri. To je izvedljivo, a gotovo je to tema debate v politiki in družbi. Po eni strani je kopanje premoga pomembno za kar nekaj regij, po drugi pa se spoprijemamo s podnebnimi spremembami in tveganjem. Kar 99 odstotkov znanstvenikov se strinja, da smo na zelo tvegani poti.
Ste dejavni tudi na drugih področjih, ne le v fotovoltaiki?
Na berlinski univerzi vodim oddelek za fotovoltaiko. V Helmholtzevem centru sem znanstveni direktor s fokusom na energiji in inovacijah, kjer je velik poudarek na fotovoltaiki in umetni fotosintezi, kemičnem shranjevanju, imamo sinhrotron za izboljševanje baterij, veliko pozornost namenjamo tudi kvantnim materialom. Ti bodo lahko zelo pomembni za prihodnjo informacijsko tehnologijo. Svet se spreminja, govorimo o digitalizaciji, vendar se to dela z računalniki, ki potrebujejo veliko energije. Novi materiali bi porabo energije lahko zelo zmanjšali. Tako je energetika zelo široko področje. Raziskujemo še geotermalno energijo, koncentrirano sončno energijo, vetrno tehnologijo. Sončne in vetrne elektrarne so lahko hrbtenica prihodnjega energetskega sistema, a moramo preiti tudi na nove kemijske spojine, ki bi jih lahko ustvarjali s sončno energijo. Stvari, ki so mogoče, je skoraj preveč.
Tandemsko sončno celico so razvili v sodelovanju s Fakulteto za elektrotehniko. FOTO: Borut Tavčar/Delo
Imamo torej tehnologijo za prehod. V kolikšnem času je ta mogoč?
Marsikaj se je odvilo hitreje, kot smo pričakovali. S fotovoltaiko sem se začel ukvarjati, ko je bila še nišna tehnologija in zato zelo draga. Zdaj je poceni. Enako je z vetrno energijo, danes je glavna težava shranjevanje, tudi pri elektromobilnosti. Toda če samo razvijamo tehnologijo, ne moremo prodreti na trg, za to je nujna masovna proizvodnja. Če nam politiki narekujejo, kaj je treba narediti, to ponavadi ne učinkuje. Bolje je, da postavijo samo okvire, industrija je lahko precej bolj ustvarjalna, kot si mislimo.
To je zanimiv čas za znanost.
Za znanstvenike je vsak čas zanimiv, a zdaj se je oblikovala še jasna potreba in lahko opravljamo res uporabne raziskave, katerih rezultati so takoj uporabni. Veliko priložnost imajo tudi podjetja. Precej vprašanj je povezanih z zagotavljanjem toplote, ne le za hiše, tudi za industrijo in kemično proizvodnjo. Pred nekaj leti smo ugotavljali, da bo fosilnih goriv zmanjkalo. Zdaj vemo, da jih ne bo, prav tako vemo, da vseh ne smemo uporabiti. Razmišljati moramo o celotnih krogih in o tem, da ogljikov dioksid ne sme priti ven na nobeni točki.
Več držav ne bi prenehalo uporabljati premoga, ker je poceni.
Vprašanje je, ali je res poceni, saj niso sešteti vsi stroški. Za primerjavo: v Berlinu plačujem dobavo pitne vode in odvod odpadne vode. Čista voda je trikrat cenejša od umazane. Če bi bila to zgodba o premogu, bi bil sam premog poceni, emisije pa drage.
Slovenski predsednik je vaši ekipi izročil zlato jabolko navdiha. Kaj vam to priznanje pomeni?
Zame je bil dogodek navdihujoč. Krasni ljudje so dobili zlato jabolko.
V Helmholtzevem centru vodite več sto raziskovalcev, v primerjavi z našimi ustanovami je vaša orjaška.
Imamo več kot tisoč zaposlenih, od tega je polovica raziskovalcev. Ustanova je v primerjavi z vašimi orjaška, a v nekaterih segmentih je Ljubljana boljša. Sončno celico je v našem laboratoriju sestavil Marko Jošt, veliko analitike pa je bilo opravljene v Ljubljani. Za to področje smo našli najboljšo skupino v Ljubljani.
Sodelovanje potrebujemo na vseh področjih.
Za pravo znanost potrebujemo bazično izobrazbo, to v Sloveniji delate dobro. Drugo je strast in predanost. Tretje pa je partnerstvo, da sestavimo najboljšo ekipo, potrebujemo namreč več moči. To je zelo pomembno.
