Un cercetător moldovean dezvoltă panouri fotovoltaice transparente, mai subțiri decât firul de păr

Originar din satul Ghiliceni, raionul Telenești, Nicolae Spălatu este cercetător la Universitatea de Tehnologie din Tallinn, unde lucrează la dezvoltarea unor panouri fotovoltaice mai subțiri decât un fir de păr. De ce a plecat în Estonia și de ce munca sa rămâne relevantă pentru Republica Moldova, potrivit Rador Radio România.

În vârstă de 39 de ani, Nicolae a început să lucreze la tehnologii fotovoltaice încă în 2003, la Chișinău, în timpul studiilor sale de licență și de masterat la Universitatea de Stat din Moldova (USM). Împreună cu mentora sa, Tamara Potlog, și o echipă de masteranzi și doctoranzi, a câștigat, 6 ani ani mai târziu, un grant într-un proiect european numit „Marie Curie”, în colaborare cu universități din Estonia, Elveția și Italia.

„Eram fericiți, căci era primul nostru proiect internațional, în valoare de 3 milioane de euro, pentru 3-4 ani. Era o gură de aer proaspăt”, își amintește Nicolae într-o conversație cu Europa Liberă. Proiectul viza dezvoltarea unor panouri fotovoltaice dintr-un material numit cadmium teluric.

Cercetătorii moldoveni erau responsabili de dezvoltarea tehnologiei, pentru că, spune Nicolae, R. Moldova are o școală „foarte bună” de electronică și semiconductoare, moștenită din perioada sovietică: „USM avea deja multă expertiză în domeniu și o clasă de ingineri puternici”.

O colaborare duce la alta, iar astăzi Nicolae își continuă cercetarea numai că … la Universitatea de Tehnologie din Tallinn.

Ce sunt panourile fotovoltaice transparente

Tehnologia la care lucrează cercetătorul moldovean se numește tehnologie a straturilor subțiri (thin film technology, în engleză) și este una dintre prioritățile de cercetare din Uniunea Europeană. Mai exact, este vorba de straturi semitransparente de materie, cu o grosime de un micron, care să poată fi depuse pe orice suprafață — geamuri, telefoane smart sau pereții serelor. În sere, aceste panouri ar și bloca o parte din razele ultraviolete nedorite pentru plante.

Tehnologia este încă la stadiul de elaborare, cu scopul de a fi testată în industrie din 2026 și folosită pe larg din 2030. Asta pentru că UE își propune ca, până în anul 2050, 75% din energie să vină din surse regenerabile, ca soarele sau vântul.

Pentru Nicolae, drumul către tehnologia straturilor subțiri a fost cu suișuri și coborâșuri. Și-a scris teza de doctorat despre panourile fotovoltaice care utilizează cadmium teluric, dar cercetătorii din Statele Unite făcuseră pași mai rapizi înainte. În Europa, continuarea în această direcție părea lipsită de perspectivă.

Pe de altă parte, tehnologia clasică, pe bază de siliciu, era mult prea costisitoare și poluantă pentru Europa, iar companii chinezești cu sprijin generos din partea statului și costuri de producție mici au devenit lidere pe piață.

Astfel, în 2019, UE a decis cercetarea și dezvoltarea unor noi materiale, cu toxicitate redusă și care să implice cât mai puține resurse energetice în producție, iar Nicolae a văzut aici o șansă.

Tehnologia straturilor subțiri, spune el, e un fel de sandviș compus dintr-un strat subțire de silicon (sau siliciu), din cadmium teluric și dintr-un compus ternar de cupru, indiu, galiu și sulf. Acest strat semitransparent nu are eficiența siliciului, care e de 25%, ci ar ajunge la 10% — ceea ce înseamnă că 10% din energia solară absorbită de panou ar fi transformată în energie electrică. Avantajul e că tehnologia e mai puțin poluantă decât siliconul.

Nicolae spune că R. Moldova are un potențial „foarte mare” pentru a produce energie solară și eoliană, datorită condițiilor sale climaterice, dar nu-i ajunge „voință politică” pentru a face o prioritate din adoptarea noilor tehnologii în domeniul energiei regenerabile. Războiul Rusiei împotriva Ucrainei a forțat autoritățile moldovene să caute soluții pentru a cumpăra energie în altă parte, dar Nicolae se arată dezamăgit de lipsa de inițiativă pe segmentul energetic alternativ.

De ce pleacă cercetătorii moldoveni în alte țări

În 2012, Nicolae și echipa sa au ajuns în impas. Cercetarea în domeniul tehnologiilor fotovoltaice durează, mai ales când nu ai acces la laboratoare bine dotate, și este costisitoare, iar proiectul „Marie Curie” era pe sfârșite.

La prima sa deplasare la Tallinn, Nicolae a înțeles că, deși laboratorul de la Chișinău avea o tehnologie bună a vidului, importantă în funcționarea panourilor fotovoltaice, acestuia îi lipseau aparatele de măsurare, microscopia electronică, care le-ar fi permis să le arate structura atomică a materialelor cu care lucrau, pentru a le manipula mai ușor.

Față-n față cu oportunitățile de cercetare noi, Nicolae a decis să rămână acolo… „A fost o despărțire foarte grea de echipă, căci eu eram responsabil de toată tehnologia”, recunoaște el, dar nu regretă: „Doamna Tamara Potlog n-a fost de acord să părăsesc laboratorul, dar, în doi-trei ani, toate părțile au înțeles că decizia a fost cea mai bună”.

Decizia lui Nicolae și a colegei sale, Natalia Mataciuc (acum în Germania), de a pleca „m-a doborât la pământ”, a spus Europei Libere Tamara Potlog, care a rămas în R. Moldova, la USM. Între timp, ea și vechii colegi s-au împăcat și continuă să lucreze împreună, pentru a face ceva „care să rămână”.

Ce au lăsat în urmă cercetătorii plecați

Tamara Potlog lucrează la tehnologii fotovoltaice încă din 1996 și susține că unul dintre succesele sale a venit în 2002, când a măsurat, într-un laborator din Statele Unite, celulele solare pe care le-a creat la Chișinău și a demonstrat că aveau o eficiență de 10% (este standardul în industrie, dacă nu se folosește siliciu, care are o eficiență de 25%).

Potlog a spus Europei Libere că, din păcate, dotarea tehnică a laboratorului de la USM nu s-a schimbat de când a plecat Nicolae, cu peste un deceniu în urmă. Ea cere crearea unui centru cu infrastructură modernă de măsurare în fiecare raport anual, dar fără rezultat. În momente de oboseală, chiar și ea se gândește la drumul emigrației, având deja experiența colaborării cu instituții din Elveția, Japonia sau SUA.

Totuși, spune cercetătoarea, unele lucruri s-au îmbunătățit în ultimii ani la USM. Dacă, în afară de dotarea tehnică superioară cu aparate de măsurare, ceea ce l-a determinat pe Nicolae Spalatu să se stabilească în Estonia a fost abilitatea de a participa la conferințe internaționale, în ultimii ani și cercetătorii moldoveni au mult mai multe oportunități de a merge în deplasări și de a-i cunoaște pe specialiștii în domeniile lor.

Instituțiile de învățământ din UE au, totuși, mai multe resurse financiare pentru a aloca acestor deplasări și sunt eligibile pentru mai multe oportunități de finanțare, adaugă Potlog.

Îmbunătățirile din ultimii ani în domeniul cercetării nu sunt, totuși, suficiente. Potlog crede că o mai mare implicare a autorităților este necesară, inclusiv pentru a pune în practică rezultatele cercetărilor locale în domeniul energiei regenerabile. „Doar atunci când vom crea linii pilot, vom avea energie verde”, spune Potlog.

Planuri moldovene noi în domeniul energiei alternative

Ministerul Energiei susține, însă, că sursele regenerabile de energie sunt printre prioritățile strategiei sale, propunându-și, ca până în 2030, țara să își crească consumul de electricitate din surse alternative de la 5% la 30%, astfel încât să asigure aproape integral iluminatul stradal, între alte destinații.

Instituția planifică să facă acest salt prin licitații pentru parcuri fotovoltaice și eoliene, tarif fix pentru producătorii și consumatorii de energie eoliană și solară, investigând și perspectivele de dezvoltare a energiei geotermale.

Ministerul Energiei urmează să lanseze și un proiect care să permită și să încurajeze inovația și să atragă investiții locale și străine în sectorul energetic. Secretara de stat Carolina Novac, responsabilă de decarbonizare, promovarea energiei regenerabile și eficiență energetică, a spus Europei Libere că, deși nu a purtat discuții cu cercetători moldoveni din domeniu, ministerul este deschis față de „propuneri exacte” și vrea să creeze o rețea de experți locali și din diasporă care să contribuie la strategia sa energetică.

Piața globală a panourilor fotovoltaice este dominată actualmente de China, care le produce și vinde ieftin. Țări ca Lituania, România sau Slovacia încearcă să concureze, producând și ele tehnologii de energie regenerabilă pentru o piață regională mai mică.

În aceste condiții, sunt viabile inițiativele moldovene?

Pentru Carolina Novac, „întrebarea e dacă avem suficiente resurse umane pentru a dezvolta tehnologii fotovoltaice care să poată fi competitive cu piața chinezească, care domină industria, datorită subvențiilor masive de stat”.

Politici de cercetare în domeniul energiei verzi: R. Moldova versus Estonia

În timp ce Tamara Potlog de la USM și Nicolae Spălatu de la Universitatea de Tehnologie din Tallinn și-au reluat colaborarea, fiecare are prioritățile sale.

Cercetarea lui Nicolae în dezvoltarea tehnologiei straturilor subțiri este parte din proiectul național al Estoniei, stabilit de Consiliul de Cercetare al Estoniei. În R. Moldova, cel care decide proiectele naționale de cercetare este Ministerul Educației și Cercetării.

Și în prioritățile de cercetare ale R. Moldova intră cercetarea în domeniul energiei durabile, însă, bugetul alocat diferă. În timp ce în Estonia, proiectele de cercetare de care beneficiază Nicolae au o finanțare de aproximativ 2 milioane de euro pentru o durată de trei-patru ani, în R. Moldova, Tamara Potlog a avut, de exemplu, acces la sub 300.000 de euro pentru o perioadă de patru ani. Cercetătorii moldoveni se pot pot înscrie și în programul UE Horizon, dar să câștigi proiecte europene nu este simplu, spune cercetătoarea.

După Nicolae, problema în mediul academic din R. Moldova este, în primul rând, lipsa de informație despre aceste oportunități și transparența în ceea ce privește proiectele în desfășurare. „Până azi, am colegi la USM care nu știu ce proiecte sunt deschise. În Estonia, orice membru al echipei, începând cu studentul, are acces la toată informația, filtrată pe site-ul universității, pe săptămână și pe lună, și poate aplica la toate proiectele”, spune Nicolae.

Cercetarea moldoveană – care sunt barierele principale și soluțiile

Întrebat ce ar putea să îl atragă înapoi acasă, Nicolae spune că ar avea nevoie de mai multă libertate în acțiune și mai puțină birocrație în ce privește obținerea finanțării: „E vital să se ofere spațiu talentelor tinere să poată participa la proiecte internaționale, să nu li se pună piedici”.

Și Tamara Potlog confirmă că, în sistemul moldovean, doar doctoranzii sau post-doctoranzii pot aplica la proiecte internaționale, însă, din punctul său de vedere, marea barieră rămâne a fi nu birocratică, ci financiară și umană.

„Desigur că e posibil să devenim competitivi ca țară”, în domeniul energiei regenerabile sau în alte domenii, spune Potlog, însă, pentru a face pași esențiali înainte, „trebuie să revină oameni din exterior, care au muncit cu adevărat și știu să facă ceva, ca Nicolae”.

În opinia lui Nicolae Spălatu, colaborarea internațională poate rezolva criza demografică cu care se confruntă nu doar R. Moldova, ci și întreaga Europă. Anunțând câteva poziții de cercetări post-doctorale la Universitatea de Tehnologie din Tallinn, acesta a primit mai multe cereri de înscriere din India decât din Europa. „Este un fenomen întâlnit în multe țări la nivelul UE, mulți studenți din Europa aleg să facă masterat și să meargă în industrie, nu fac doctorate pentru a urma o carieră în cercetare”, explică Nicolae.

În prezent, în pofida dificultăților, Tamara Potlog și Nicolae Spălatu continuă o colaborare prin care au implicat și USM într-un proiect de networking în cercetare și inovare, finanțat de UE prin programul COST, pe care Nicolae îl coordonează din 2022 și la care participă specialiști din aproape 50 de țări din Europa, Asia, America de Nord, America Latină și Africa.

Unul dintre beneficiarii proiectului este un doctorand al Tamarei Potlog, care urmează linia de cercetare a lui Nicolae. Deși profesoara i-a propus studentului său să meargă să-și facă doctoratul la Tallinn, acesta a preferat să rămână la Chișinău, petrecând o lună în laboratorul lui Nicolae din Estonia, pentru a folosi aparate de măsurare. „Creierii aceștia trebuie ținuți în țară, dar țara trebuie să aibă grijă de ei”, sune Tamara Potlog.

Sursa: REL / Rador Radio România