Ανήκει στους κορυφαίους επιστήμονες και συγκεκριμένα στο 2% των κορυφαίων του κόσμου, και συνεχίζει με την ερευνητική του ομάδα, να βρίσκεται στην πρώτη γραμμή των εξελίξεων, στις αναδυόμενες τεχνολογίες ενέργειας, πρωτοπορώντας στην έρευνα στα φωτοβολταϊκά τρίτης γενιάς.
Ο λόγος για τον καθηγητή του Μεσογειακού Πανεπιστημίου Εμμανουήλ Κυμάκη, ο οποίος έχει επιτύχει με την ομάδα του, την συμμετοχή σε κορυφαία ερευνητικά προγράμματα.
ΣΥΝΕΝΤΕΥΞΗ στη Χρυσούλα Καλλιγιαννάκη
Διευθύνει το Δι-ιδρυματικό Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα “Νανοτεχνολογία για Ενεργειακές Εφαρμογές” και το Ινστιτούτο Αναδυόμενων Τεχνολογιών του Μεσογειακού Πανεπιστημίου. Έχοντας εξασφαλίσει χρηματοδοτήσεις πολλών εκατομμυρίων ευρώ, τοποθετούν το ΕΛΜΕΠΑ στην πρώτη γραμμή των εξελίξεων στις αναδυόμενες τεχνολογίες ενέργειας. Με τη διεθνή αναγνώριση της ερευνητικής τους δουλειάς αναδεικνύουν την χώρα μας, σε πρωταγωνίστρια σε παγκόσμιο επίπεδο, με επένδυση στην έρευνα αιχμής.
Έχει στο ενεργητικό του διεθνής συνεργασίες με κορυφαία Πανεπιστημιακά Ιδρύματα αλλά και με το ΙΤΕ και κατέχει το παγκόσμιο ρεκόρ απόδοσης για μεγάλες φωτοβολταϊκές διατάξεις βασισμένες σε περοβσκίτες. Ο καθηγητής στο τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών του ΕΛΜΕΠΑ, είναι επίσης εκλεγμένος συντονιστής των δραστηριοτήτων παραγωγής ενέργειας στην Ευρωπαϊκή πλατφόρμα Γραφενίου.
Γεννημένος στο Ηράκλειο Κρήτης, είναι δημότης Μαλεβιζίου τα τελευταία 15 χρόνια. Έχει άρρηκτους δεσμούς με την περιοχή, καθώς η σύζυγός του Ελευθερία Μερονιανάκη, επιτυχημένη επιχειρηματίας (κόρη του γνωστού επιχειρηματία Περικλή Μερονιανάκη) κατάγεται από τον Κρουσώνα. Έχουν τρία παιδιά. Σπούδασε Ηλεκτρολόγος Μηχανικός στο Πανεπιστήμιο του Liverpool και ολοκλήρωσε τη διδακτορική του διατριβή στο Πανεπιστήμιο του Cambridge με υποτροφία από το Ίδρυμα Ι. Νεύτωνα.
Στην συνέντευξη του στη Φωνή του Μαλεβιζίου ο Εμμανουήλ Κυμάκης μας παρουσιάζει τα νέα επιτεύγματα της ομάδας του, που έχει τύχει ευρείας εφαρμογής και αναγνώρισης καθώς βασίζονται στη χρήση πράσινων υλικών και στη δυνατότητα ανακύκλωσης, μειώνοντας την περιβαλλοντική επιβάρυνση και ενισχύοντας την κυκλική οικονομία. Αναπτύσσει μάλιστα ερευνητικά μοντέλα που βλέπουν στο μέλλον της Ευρώπης.
Ο Καθηγητής στέλνει το δικό του μήνυμα για την επένδυση στην έρευνα, που αποτελεί μονόδρομο, όπως λέει, και πρέπει να είναι κορυφαία προτεραιότητα για κάθε πολιτική ηγεσία.
Ολόκληρη η συνέντευξη του κορυφαίου καθηγητή έχει ως εξής:
- Το ΕΛΜΕΠΑ τα τελευταία χρόνια είναι πρωταγωνιστής στην έρευνα. Πόσο σημαντική είναι η τελευταία διάκριση για τους καθηγητές του;
«Η τελευταία διάκριση του Ελληνικού Μεσογειακού Πανεπιστημίου (ΕΛΜΕΠΑ), με 16 καθηγητές του να κατατάσσονται στο 2% των κορυφαίων επιστημόνων του κόσμου σύμφωνα με τη λίστα της Elsevier (http://dx.doi.org/10.17632/btchxktzyw.7) είναι εξαιρετικά σημαντική για το Πανεπιστήμιο. Αυτή η αναγνώριση υπογραμμίζει την υψηλή ποιότητα της έρευνας που διεξάγεται στο ΕΛΜΕΠΑ, παρά το γεγονός ότι είναι ένα νέο πανεπιστήμιο με μικρό αριθμό ΔΕΠ. Η διάκριση αυτή ενισχύει το κύρος του πανεπιστημίου και των καθηγητών του, προσελκύοντας περισσότερες ευκαιρίες για χρηματοδότηση και συνεργασίες σε διεθνές επίπεδο. Επιπλέον, αποτελεί κίνητρο για τους καθηγητές να συνεχίσουν την καινοτόμο έρευνά τους και να συμβάλλουν στην ακαδημαϊκή και επιστημονική πρόοδο».
- Ποια ερευνητική σας εργασία σας έφερε στους κορυφαίους του 2%;
«Η διάκρισή μου ως ένας από τους κορυφαίους επιστήμονες του 2% παγκοσμίως για επτά συνεχόμενα έτη είναι αποτέλεσμα μιας μακράς πορείας και συλλογικής προσπάθειας που αντανακλά την ποιότητα και την αριστεία της έρευνας που διεξάγεται στο εργαστήριο Nano@HMU (Νανουλικών για Αναδυόμενες Διατάξεις- https://nanohmu.gr) του ΕΛΜΕΠΑ. Η ομάδα μας επικεντρώνεται στην ανάπτυξη καινοτόμων τεχνολογιών, με έμφαση στα νανοϋλικά και τις οπτοηλεκτρονικές διατάξεις, με στόχο τη δημιουργία χαμηλού κόστους και φιλικών προς το περιβάλλον λύσεων για τις ενεργειακές προκλήσεις του μέλλοντος.Οι πιο σημαντικές ερευνητικές μου εργασίες εστιάζονται στη βελτίωση της απόδοσης και σταθερότητας εκτυπώσιμων φωτοβολταϊκών διατάξεων μέσω διεπιφανειακής βελτιστοποίησης με δισδιάστατα υλικά, με στόχο την προώθησή τους σε βιομηχανικό επίπεδο παραγωγής. Έχω δημοσιεύσει 160 άρθρα σε διεθνή περιοδικά με κριτές (10 εξώφυλλα) και έχω παρουσιάσει το έργο μου 110 φορές σε διεθνή συνέδρια (50 προσκεκλημένες ομιλίες). Μέχρι σήμερα, έχω λάβει πάνω από 13.400 αναφορές με h-index 62, γεγονός που με κατατάσσει στους «κορυφαίους 100.000 επιστήμονες στον κόσμο» (PLoSBiol 17 (8), e3000384). Ένα από τα πιο σημαντικά και πρόσφατα επιτεύγματα της ομάδας μας είναι η πρωτοποριακή έρευνα στα φωτοβολταϊκά τρίτης γενιάς, τα οποία συνδυάζουν περοβσκίτες και γραφένιο για αυξημένη αποδοτικότητα και σταθερότητα. Η μελέτη μας, που δημοσιεύθηκε στο Nature Energy (https://doi.org/10.1038/s41560-022-01035-4), παρουσιάζει την πρώτη επιτυχή εφαρμογή φωτοβολταϊκών πλαισίων με βάση αυτές τις καινοτόμες τεχνολογίες. Η συνεχής παρακολούθηση των επιδόσεών τους σε πραγματικές συνθήκες στο φωτοβολταϊκό πάρκο του ΕΛΜΕΠΑ αποδεικνύει την πρακτική αξία της έρευνάς μας. Επιπλέον, η συμμετοχή μας σε κορυφαία ερευνητικά προγράμματα, όπως το GrapheneFlagship και το EICChallenges, και η εξασφάλιση χρηματοδότησης άνω των 10 εκατ. ευρώ, ενισχύουν τη διεθνή αναγνώριση της ερευνητικής μας δουλειάς. Αυτά τα επιτεύγματα τοποθετούν το ΕΛΜΕΠΑ και την ομάδα Nano@HMU στην πρώτη γραμμή των εξελίξεων στις αναδυόμενες τεχνολογίες ενέργειας και επιβεβαιώνουν ότι η Ελλάδα μπορεί να πρωταγωνιστήσει σε παγκόσμιο επίπεδο, επενδύοντας στην έρευνα αιχμής».
- Έχετε συνεργαστεί και με το Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας. Ποια ήταν τα αποτελέσματα αυτής της συνεργασίας;
«Η συνεργασία μου με τον Ινστιτούτο Ηλεκτρονικής Δομής και Λέιζερ του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (IΗΔΛ-ΙΤΕ), και συγκεκριμένα με το εργαστήριο Μικρονανοδόμησης με Υπερβραχείς Παλμούς Λέιζερ, έχει αποφέρει πολύ σημαντικά αποτελέσματα στον τομέα της νανοεπιστήμης και των εφαρμογών της, συνδυάζoντας την εξειδίκευση και την καινοτομία σε εκτυπώσιμα φωτοβολταϊκά και υπερταχείες λέιζερ τεχνολογίες. Η ομάδα Nano@HMU, υπό την δική μου καθοδήγηση, πρωτοπορεί στην ανάπτυξη φωτοβολταϊκών διατάξεων τρίτης γενιάς και την αξιολόγηση της απόδοσής τους σε πραγματικές συνθήκες. Παράλληλα, το εργαστήριο στο ΙΗΔΛ, με επικεφαλής τον Δρ. Εμμανουήλ Στρατάκη, εξειδικεύεται στην αλληλεπίδραση λέιζερ-ύλης και τις φωτονικές διεργασίες. Μέσα από αυτή τη συνεργασία, έχουμε επιτύχει εντυπωσιακές βελτιώσεις στην απόδοση και τη σταθερότητα των διατάξεων, κρίσιμες για την εμπορική τους εφαρμογή. Για παράδειγμα, η επεξεργασία με λέιζερ ηλεκτροδίων γραφενίου σε εύκαμπτα υποστρώματα αυξάνει την αγωγιμότητα, ενώ η φωτοχημική μέθοδος με υπεριώδη ακτινοβολία επιτρέπει τον ακριβή έλεγχο των ενεργειακών επιπέδων των γραφενικώννανοϋλικών. Η κοινή χρήση των ερευνητικών υποδομών μεταξύ του ΕΛΜΕΠΑ και του ΙΤΕ έχει ενισχύσει την παραγωγικότητα και την ποιότητα της έρευνάς μας, προωθώντας την Ελλάδα στην πρώτη γραμμή της διεθνούς επιστημονικής κοινότητας. Αυτή η συνέργεια ενισχύει τη διεθνή αναγνώριση των δύο ιδρυμάτων και προωθεί την έρευνα αιχμής στην Ελλάδα».
- Η επένδυση στην έρευνα πρέπει να είναι πρωταρχικός στόχος της εκάστοτε πολιτικής ηγεσίας;
«Η επένδυση στην έρευνα πρέπει να είναι κορυφαία προτεραιότητα για κάθε πολιτική ηγεσία. Η έρευνα και η καινοτομία διαμορφώνουν το μέλλον μιας χώρας και είναι κρίσιμες για τη βιώσιμη ανάπτυξη και την ευημερία της κοινωνίας. Πρωτοβουλίες όπως η Ευρωπαϊκή Πράσινη Συμφωνία (EUGreenDeal) και η Ευρωπαϊκή πράξη για τα μικροκυκλώματα (European Chips Act) δείχνουν τη σημασία της έρευνας για την κλιματική ουδετερότητα και την τεχνολογική πρόοδο. Οι χώρες που επενδύουν στην έρευνα δημιουργούν νέες θέσεις εργασίας, προσελκύουν ταλέντα και ενισχύουν την ανταγωνιστικότητα της οικονομίας τους. Χρειαζόμαστε πολιτική ηγεσία που να προωθεί την επιστημονική πρόοδο και να συνεργάζεται με την ακαδημαϊκή κοινότητα και τη βιομηχανία για την ανάπτυξη καινοτόμων ιδεών. Η επένδυση στην έρευνα είναι μονόδρομος. Απαιτείται μακροχρόνια δέσμευση και συνεργασία με την ακαδημαϊκή κοινότητα και τη βιομηχανία, ώστε να δημιουργηθούν οι κατάλληλες συνθήκες για τη γέννηση και την ανάπτυξη καινοτόμων ιδεών που θα ωφελήσουν όλους μας».
- Τα τελευταία 20 χρόνια έχουν γίνει σημαντικά βήματα προόδου στη χρήση νέων εναλλακτικών πηγών ενέργειας. Ποια είναι τα νέα δικά σας επιτεύγματα που μπορείτε να μας ανακοινώσετε;
«Η ομάδα μας διαθέτει μοναδική τεχνογνωσία στην παρασκευή και τη ρύθμιση των οπτοηλεκτρονικών ιδιοτήτων παραγώγων γραφενίου και άλλων δισδιάστατων (2D) υλικών που μπορούν να επεξεργαστούν σε διάλυμα. Ειδικευόμαστε στην τροποποίηση και τον εμπλουτισμό τους για τον ακριβή έλεγχο των ενεργειακών επιπέδων και του έργου εξόδου τους. Σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο TorVergata και το IstitutoItalianodiTecnologia, κατέχουμε το παγκόσμιο ρεκόρ απόδοσης για μεγάλες φωτοβολταϊκές διατάξεις βασισμένες σε περοβσκίτες. Για πρώτη φορά, εννέα φωτοβολταϊκά πλαίσια περοβσκίτη με γραφένιο, συνολικής επιφάνειας 4,5 m², κατασκευάστηκαν και τοποθετήθηκαν στο Φ/Β πάρκο του ΕΛΜΕΠΑ, επιτρέποντας συνεχή μέτρηση της απόδοσής τους υπό πραγματικές συνθήκες συγκριτικά με εμπορικές τεχνολογίες, όπως το πυρίτιο. Η μελέτη αυτή δημοσιεύθηκε στο εξώφυλλο του κορυφαίου επιστημονικού περιοδικού Nature Energy, 7, 597–607 (2022). Επιπλέον, εργαζόμαστε πάνω σε καινοτόμα tandem ηλιακά κελιά πυριτίου-περοβσκίτη, χρησιμοποιώντας πράσινα υλικά. Αυτές οι διατάξεις συνδυάζουν τα πλεονεκτήματα του πυριτίου και του περοβσκίτη, επιτυγχάνοντας υψηλότερη απόδοση και μεγαλύτερη βιωσιμότητα. Η χρήση πράσινων υλικών και η δυνατότητα ανακύκλωσης των διατάξεων μας μειώνουν την περιβαλλοντική επιβάρυνση και ενισχύουν την κυκλική οικονομία. Τέλος, η έρευνα αιχμής που διεξάγεται στο NANO@HMU και η ποιότητα των ερευνητικών υποδομών του Εργαστηρίου του Τμήματος ΗΜΜΥ του ΕΛΜΕΠΑ αποδεικνύονται από τη συμμετοχή της ομάδας σε δυο ευρωπαϊκές υποδομές ερευνητικών εγκαταστάσεων (researchinfrastructures). Συγκεκριμένα, η υποδομή EMERGE στοχεύει σε εκτυπώσιμα «πράσινα» ηλεκτρονικά, ενώ το INFRACHIP επικεντρώνεται στην ανάπτυξη αναδυόμενων chip ημιαγωγών».
Ερευνητικά μοντέλα που βλέπουν στο μέλλον της Ευρώπης
- Η εκλογή σας, ως συντονιστή των δραστηριοτήτων παραγωγής ενέργειας στην Ευρωπαϊκή πλατφόρμα Γραφενίου, ποια αποτελέσματα έφερε;
«Η δεκαετής πορεία μας με τη χρηματοδότηση του EU GrapheneFlagship έχει γεφυρώσει το χάσμα μεταξύ εργαστηριακών πρωτοτύπων και βιομηχανικών προϊόντων, εστιάζοντας σε εφαρμογές όπως τα μεγάλης κλίμακας ηλιακά πάνελς και τα ευκαμπτα ηλιακά στοιχεία για το δίκτυο των πραγμάτων. Έχουμε αναπτύξει και ενσωματώσει διάφορα υλικά γραφενίου και δισδιάστατων υλικών σε φωτοβολταϊκά κύτταρα περοβσκίτη, βελτιώνοντας την απόδοση και τη σταθερότητα. Έχουμε επιλύσει τεχνικά ζητήματα όπως η αντικατάσταση πολύτιμων μετάλλων και η επεξεργασία διοξειδίου του τιτανίου σε χαμηλές θερμοκρασίες. Οι ηλεκτρικά αγώγιμες πάστες και οι νέες επικαλύψεις που αναπτύξαμε οδήγησαν σε σταθερά και αποδοτικά φωτοβολταϊκά στοιχεία με χαμηλό κόστος κεφαλαίου (CAPEX). Το μοντέλο εκτίμησης κύκλου ζωής (LCA) δείχνει ότι αυτή η τεχνολογία μπορεί να ανταγωνιστεί τις προβλέψεις για το ηλεκτρικό μίγμα της Ευρώπης το 2050».
- Συμμετέχετε στην ομάδα των Ελλήνων ερευνητών που κατέχουν την παγκόσμια πρωτοπορία στα φωτοβολταϊκά συστήματα. Έτυχε ευρείας εφαρμογής αυτή η καινοτομία;
«H τεχνολογία που αναπτύχθηκε από την ομάδα μας έχει τύχει ευρείας εφαρμογής και αναγνώρισης. Η έρευνά μας στα Φ/Β περοβσκίτη με δισδιάστατα υλικά έχει αξιοποιηθεί από διάφορες εταιρείες, όπως η BeDimensional και η Halocell Energy. Αυτές οι εταιρείες έχουν ενσωματώσει γραφενικές νανοδομές ή άλλα δισδιάστατα υλικά σε φωτοβολταϊκά κύτταρα σε βιομηχανική κλίμακα, βελτιώνοντας την απόδοση και τη σταθερότητά τους».
- Ποιες είναι οι βασικές στρατηγικές σας για τη διασφάλιση της βιωσιμότητας των αναπτυσσόμενων τεχνολογιών ενέργειας;
«Η βιωσιμότητα των αναπτυσσόμενων τεχνολογιών ενέργειας μπορεί να διασφαλιστεί μέσω της έρευνας και της ανάπτυξης νέων υλικών που είναι φιλικά προς το περιβάλλον και οικονομικά αποδοτικά. Η στρατηγική μας περιλαμβάνει τη χρήση πράσινων υλικών, δηλαδή τη χρήση άφθονων και μη τοξικών υλικών, την ανάπτυξη διατάξεων με απλές και χαμηλής ενέργειας διαδικασίες παραγωγής. Επομένως, η έρευνά μας εστιάζεται σε τρεις βασικούς άξονες: α)Ανακάλυψη νέων φιλικών προς το περιβάλλον υλικών: Μειώνουμε τον περιβαλλοντικό αντίκτυπο και την ανάγκη για κρίσιμες πρώτες ύλες και επικίνδυνα χημικά. β)Ανάπτυξη υλικών με βελτιωμένες ιδιότητες: Δημιουργούμε υλικά που είναι ανθεκτικά, ευέλικτα και ανακυκλώσιμα/επαναχρησιμοποιήσιμα στο τέλος της ζωής τους. γ)Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και χαμηλό αποτύπωμα άνθρακα: Επεξεργαζόμαστε υλικά με μεθόδους όπως η εκτύπωση αντί της φωτολιθογραφίας και αποφεύγουμε τη χρήση φθοριωμένων αερίων για τη διαμόρφωσή τους. Αυτές οι στρατηγικές και στόχοι μας επιτρέπουν να προωθήσουμε την ανάπτυξη βιώσιμων τεχνολογιών ενέργειας που είναι φιλικές προς το περιβάλλον και οικονομικά αποδοτικές. Με αυτόν τον τρόπο, συμβάλλουμε στη δημιουργία ενός πιο πράσινου και βιώσιμου μέλλοντος για όλους».
Η ΠΡΩΤΗ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΗ ΕΓΙΝΕ ΣΤΗΝ ΕΝΤΥΠΗ ΦΩΝΗ ΤΟΥ ΜΑΛΕΒΙΖΙΟΥ
