Rekenen aan energie

Met de komst van het Center for Computational Energy Research (CCER), dat op 21 juni officieel werd geopend, ontstaat een samenwerking tussen de TU/e en DIFFER op het gebied van rekenen aan energie. De nadruk van het CCER zal liggen op modelvorming en exploratieve computersimulaties, die een sturende rol moeten hebben voor het experimentele energieonderzoek.

Het nieuwe Center for Computational Energy Research is een gelijkwaardige samenwerking tussen de TU/e en DIFFER. Om het centrum op poten te zetten, is oud-Shellman en TU/e-alumnus Vianney Koelman aangetrokken als wetenschappelijk directeur. In die hoedanigheid is hij een dag per week in dienst van DIFFER, en een dag bij de TU/e.

Het CCER beoogt meer te zijn dan een virtueel instituut, vertelt Koelman. Het centrum beschikt over eigen kantoorruimte in het gebouw van DIFFER, waar mensen kunnen werken, vergaderen en brainstormen bij de koffieautomaat. De afgelopen maanden heeft de wetenschappelijk directeur met veel onderzoekers gesproken, en hij verwacht dat zich na de opening zo’n twintig wetenschappelijke stafleden van de TU/e en DIFFER zullen aansluiten bij het centrum.

“Als die allemaal één of twee promovendi meenemen, dan hebben we al een mooie groep. En we zijn ook bezig om mensen van buiten te benaderen. Die krijgen een deeltijdaanstelling aan de TU/e en worden vervolgens uitgeleend aan het CCER.” Het onderzoek moet overigens vrijwel geheel worden gefinancierd uit bestaande middelen en subsidies, benadrukt Koelman. “We hebben geen grote zak met geld meegekregen, alleen een startsubsidie.” 

De wetenschappelijk directeur wordt bijgestaan door adjunct-directeur Peter Bobbert, tevens universitair hoofddocent aan TU/e-faculteit Technische Natuurkunde en deeltijdhoogleraar in Twente, en beleidsmedewerker Paul Bezembinder. Koelman heeft zelf ook een achtergrond bij Technische Natuurkunde; hij studeerde aan deze faculteit en promoveerde er in 1988. Daarna werkte hij meer dan een kwart eeuw in diverse functies bij Shell, waar hij vorig jaar afscheid nam als vicepresident ‘Computational R&D’. Volgens hem wordt het CCER het eerste centrum van zijn soort in Europa. De bedoeling is ook dat de reikwijdte niet beperkt blijft tot Eindhoven. “De naam refereert ook bewust niet aan Eindhoven, of zelfs aan Nederland.”

Binnen het centrum zal met name exploratief computationeel onderzoek worden verricht: de onderzoekers zullen gaan rekenen aan technologieën voor een duurzame energievoorziening. Met modellen en computersimulaties worden de mogelijkheden in kaart gebracht voor experimenteel onderzoek in het laboratorium, legt Koelman uit. “Wat zijn bijvoorbeeld kansrijke methoden om brandstoffen te maken met energie uit zon of wind? En welke materialen zouden geschikt kunnen zijn om warmte in op te slaan?” Daarnaast wordt door wetenschappers van DIFFER en de TU/e al jarenlang gezamenlijk gerekend aan kernfusie - met name aan het daarvoor benodigde plasma en regeltechnieken om dat plasma in bedwang te houden.

Veel nadruk ligt daarbij op samenwerking met experimentatoren, en tussen rekenaars met verschillende achtergronden. “Het is zinloos om iets door te rekenen waarvan experimentatoren al weten dat het niet kan werken; in die zin is het de bedoeling dat deze experimentatoren ons met beide benen op de grond houden. Daarnaast zie je nu dat computationele wetenschappers verspreid zijn over verschillende onderzoeksgroepen, terwijl juist een kritische massa vereist is om echt vooruitgang te boeken. Je hebt bijvoorbeeld specialisten nodig om de bedachte algoritmes efficiënt te kunnen draaien op supercomputers.”

De kracht van het CCER zal volgens Koelman vooral liggen op het gebied van atomaire simulaties en ‘multiscale’-onderzoek - waarbij wordt onderzocht hoe fenomenen doorwerken op verschillende lengte- en tijdschalen. “En de derde tak, die nog deels in de kinderschoenen staat, zal gericht zijn op datagedreven onderzoek en machine learning, waarbij de je computer zelf laat bepalen in welke richting hij zoekt naar oplossingen.”

Bron: Cursor