Beeld je eens een wereld in waar energie eindeloos voorradig is. Dankzij de zon leven we in principe al in zo’n wereld, alleen is het nog de truc die energie bruikbaar te maken en op te slaan voor later.

Een van de wetenschappers die zich bezighoudt met onderzoek naar zonne-energie is René Janssen, hoogleraar moleculaire materialen en nanosystemen aan de Technische Universiteit Eindhoven. Hij ontving afgelopen maandag een Spinozapremie van 2,5 miljoen euro (foto onder), te besteden aan zijn onderzoek. “Ik was zelf ook aangenaam verrast,” zegt Janssen. “Ik ben er trots op dat we dat we deze erkenning krijgen voor ons hele team. Het is een mooi bedrag om nieuwe dingen te kunnen doen.”

Rendement

Jansen richt zich op twee aandachtspunten: enerzijds het verhogen van het rendement van zonnepanelen en anderzijds het opslaan van zonne-energie, wat tot dusver nog lastig blijkt. “We ontwikkelen plastic zonnecellen die goedkoper zijn dan de huidige siliciumcellen. Die laatste halen nu nog een hoger rendement, maar we werken eraan onze cellen net zo efficiënt te maken.”

Nu fossiele brandstoffen langzaam beginnen op te raken zal zonne-energie een steeds groter aandeel krijgen in de totale energiemix. De ontwikkeling gaat snel; de panelen worden steeds beter. Een probleem blijft de opslag. “Op goede, zonnige dagen wek je meer energie op dan je verbruikt. Het opslaan van die overtollige energie is cruciaal om zonne-energie echt succesvol te laten zijn”, zegt Janssen.

Zonnebatterijen

Energie uit de zon wordt nu nog opgeslagen in batterijen of accu’s. Een voorbeeld is de recent ontwikkelde Powerwall van Tesla voor huishoudens: een drieduizend euro kostende batterij die door zonnepanelen opgewekte energie kan vasthouden. Zo kun je ’s avonds de energie gebruiken die je overdag uit de zon haalt. Toch is het niet mogelijk om een huishouden volledig te laten draaien op deze Powerwall; daarvoor is de capaciteit te gering. Daarnaast zijn wetenschappers het erover eens dat de combinatie van zonnepanelen met batterijen nooit echt rendabel zal kunnen zin. Er moet namelijk ook energie worden gestoken in het winnen van grondstoffen en daarna in het fabriceren van batterijen. De energie die je investeert, is bijna net zo groot als de energie die je eruit haalt.

Zonnebrandstof

Janssen zoekt de opslag van zonne-energie niet in batterijen of accu’s, maar in brandstofvorm. Daarbij wordt door de zon opgewekte stroom gebruikt om water te splitsen in zuurstof en waterstof. Door die waterstof vervolgens te mengen met kooldioxide, ontstaat er een brandstof op basis van zonne-energie. “Een dergelijke brandstof heeft een hoge energetische waarde,” vertelt Janssen. “Veel energie die weinig ruimte in beslag neemt maakt het ideaal voor opslag.” Het principe is eenvoudig, maar de praktijk blijkt weerbarstig. Of zijn onderzoek uiteindelijk tot een echte energierevolutie zal leiden, weet Janssen dan ook nog niet. “Vaak weet je niet of je voor een echte doorbraak staat, want een doorbraak is in feite allemaal kleine stapjes achter elkaar. We weten wat we willen en hoe we er kunnen komen. Nu moeten we alleen die paar stappen nog nemen.”

Gratis energie?

Zon is er in overvloed. Als het dan lukt om zonne-energie op te slaan, zal de kostprijs aanzienlijk dalen, zegt Janssen. “Maar zonnepanelen zijn op dit moment al rendabel. Zodra je de investeringskosten hebt terugverdiend, is de energie die je ontvangt in feite gratis.”

Dit artikel is op 1 oktober 2016 gepubliceerd op nationalgeographic.nl.

 

 

Geef een reactie

Vul je gegevens in of klik op een icoon om in te loggen.

WordPress.com logo

Je reageert onder je WordPress.com account. Log uit /  Bijwerken )

Google photo

Je reageert onder je Google account. Log uit /  Bijwerken )

Twitter-afbeelding

Je reageert onder je Twitter account. Log uit /  Bijwerken )

Facebook foto

Je reageert onder je Facebook account. Log uit /  Bijwerken )

Verbinden met %s