Onderzoek naar brandstofcellen verloopt in golven

| Redactie

Rijden we in 2020 allemaal in een superveilige en comfortabele, of juist in een bijzonder zuinige auto? En komt onze elektra dan grotendeels van windmolens, van zonnecellen of gewoon nog van de bekende fossiele brandstoffen? Bij het beantwoorden van die vragen kan de technologiedynamica een belangrijke rol spelen, stelde Gerrit Jan Schaeffer bij zijn promotie begin deze maand. Daartoe construeerde hij een model.

De technologiedynamica bestudeert de (on-)regelmatigheden in technologische ontwikkelingen. Vreemd genoeg speelden de inzichten uit deze wetenschap volgens Gerrit Jan Schaeffer tot voor kort geen enkele rol in de activiteiten van de 'technology forecasters', een groep wetenschapsmensen die uit is op het voorspellen van technologische ontwikkelingen. Schaeffer: 'Die voorspellers maken gebruik van verschillende technieken, zoals het doortrekken van historische trends, het consulteren van experts en het gebruik van computermodellen. Dat laatste onder andere op basis van de geschatte toekomstige kosten van technologieën. Ik bestudeerde wat de technologiedynamica daar aan toe kan voegen.'

Daartoe gaf Schaeffer om te beginnen een overzicht van de belangrijkste inzichten uit die wetenschap. Hij stuitte al snel op een fundamenteel probleem. 'Bepaalde stromingen binnen de technologiedynamica ondergraven het idee dat je technologische ontwikkelingen kun voorspellen, omdat zij er van uitgaan dat de technologieontwikkeling voornamelijk door de onvoorspelbare uitkomsten van het menselijk handelen bepaald wordt. Andere stromingen verklaren technologische ontwikkelingsprocessen juist aan de hand van regelmatigheden in denken en doen van de technologieontwikkelaars.'

'Ik bestudeerde de ontwikkeling van de brandstofcel, die op basis van in de cel aanwezige fossiele brandsof lange tijd stroom kan leveren. De technologie wordt al sinds de 19e eeuw als veelbelovend beschouwd, maar werd tot nu toe alleen in de ruimtevaart en in proefopstellingen echt toegepast. Voor commercieel gebruik was hij steeds te duur.' Schaeffer vond dat ontwikkelingen die op het niveau van de individuele onderzoeker of het individuele instituut onvoorspelbaar lijken, op een hoger niveau wel degelijk een regelmaat te zien geven. 'Het handelen van de individuele onderzoeker kun je niet voorspellen. Maar onderzoekers kijken naar elkaar, en communiceren via congressen en vakbladen. Zo ontstaan gedeelde ideeën over de richting van het onderzoek.' Door een grote instroom van nieuwe onderzoekers kan de aandacht in een veld verschuiven. Zij beginnen liefst aan een technologie die als veelbelovend wordt beschouwd, waaraan nog eer te behalen valt. De alaanwezige onderzoekers willen niet achter blijven blijven, en volgen na enige tijd de trend. Schaeffer: 'Op dit moment zijn er bijvoorbeeld drie generaties brandstofcellen aan de orde geweest, en je ziet dat onderzoekers weer gaan teruggrijpen naar de technologieën uit de eerste fase. Als je de ontwikkelingen doortrekt wordt over een jaar of acht de tweede-generatie-technologie weer populair.' Maar dan moet wel aan een paar voorwaarden voldaan zijn, er mag zich bijvoorbeeld geen duidelijke winnaar aankondigen.

Verder gaat het, bij de brandstofcellen voornamelijk door verschillende landelijke overheden betaalde onderzoek door, omdat de onderzoekers nog steeds aannemelijk kunnen maken dat er gouden bergen aan de horizon liggen. Schaeffer: 'Tot eind jaren '70 stak Frankrijk er veel geld in. Een paar jaar later begon in Japan een groot onderzoeksprogramma. Het is wel belangrijk, dat de wetenschapsmensen de overheden warm houden. Daar zijn verschillende trucs voor. Zo haal ik stukken aan, waarin onderzoekers zowel eind jaren '50 als eind jaren '80 binnen een jaar of tien concrete resultaten beloven. Die zijn er nu nog steeds niet.'

Vervolgens stelde Schaeffer een checklist voor de schatting van de stabiliteit van technologische ontwikkelingen samen. Het afwerken van die lijst geeft inzicht in de vraag, in hoeverre je de bestaande trends door kunt trekken. 'Belangrijk voor die stabiliteit zijn de actoren, de artefacten en de agenda. Met artefacten bedoel ik de concrete, gerealiseerde producten, de agenda bestaat uit de mate waarin de betrokkenen het eens zijn over de richting die de ontwikkeling opgaat.'

Meer actoren geven een stabielere technologieontwikkeling, stelt Schaeffer. Zeker als die actoren ook nog eens veel met elkaar communiceren, en verbonden zijn aan verschillende soorten instellingen. Wanneer zowel universiteiten als bedrijven en onderzoeksinstituten aan een bepaalde technologie werken zal die ontwikkeling niet snel worden stopgezet. Verder is het belangrijk, dat een ontwikkeling zich binnen verschillende landen afspeelt. Daarbij hebben gerealiseerde artefacten, zoals commercieel draaiende installaties, een stabiliserende werking. En tenslotte bepaalt de stabiliteit van de agenda voor een belangrijk deel de toekomstige ontwikkelingen. Schaeffer: 'Zo zijn de ontwikkelaars van auto's het er over eens, dat veiligheid en comfort het belangrijkst zijn. Dat staat de ontwikkeling van een echt zuinige auto flink in de weg'.

Adri Bolt

Schaeffer, G.J. Fuel cells and the future of technologies. Energie Centrum Petten.

Stay tuned

Sign up for our weekly newsletter.