Britse wetenschappers presenteren een ambitieus plan om Europa voor 2050 klimaatneutraal te maken. Hun onderzoek toont dat zonnepanelen in de ruimte een sleutelrol kunnen spelen in de energietransitie.
Volgens berekeningen in vakblad Joule kan de techniek Europa binnen 25 jaar tot 80 procent minder afhankelijk maken van wind- en zonne-energie op aarde. Bovendien zouden de kosten van het elektriciteitsnet met 7 tot 15 procent dalen. Het grote voordeel van ruimtepanelen is dat ze continu zonlicht kunnen opvangen, onafhankelijk van dag, nacht, seizoenen of bewolking.
Hoe werkt zonne-energie uit de ruimte?
De panelen worden in een baan rond de aarde geplaatst, vergelijkbaar met communicatiesatellieten. Daar vangen ze zonlicht op, zetten dit om in energie en sturen het via microgolven naar ontvangstations op aarde. Deze energie wordt daarna omgezet naar elektriciteit en toegevoegd aan het stroomnet.
Onderzoeksleider Wei He van King’s College London benadrukt dat dit voor het eerst is dat zonnepanelen in de ruimte in een realistisch energiesysteem zijn doorgerekend. Daarmee komt grootschalig testen en beleid dichterbij.
Twee NASA-ontwerpen onderzocht
De onderzoekers bekeken twee ontwerpen van NASA:
- Innovative Heliostat Swarm: een zwerm spiegels die constant de zon volgt. Dit concept heeft de grootste potentie, maar staat nog in de kinderschoenen.
- Mature Planar Array: eenvoudiger en technologisch verder ontwikkeld, maar vangt slechts 60 procent van de tijd zonlicht op. Ter vergelijking: zonnepanelen op aarde halen 15 tot 30 procent efficiëntie.
Volgens de modellen is de Planar-versie minder aantrekkelijk dan wind- en zonne-energie op aarde. De Heliostat-variant kan over 25 jaar goedkoper en efficiënter zijn dan alle alternatieven. Het zou de kosten van het energiesysteem verlagen, de behoefte aan batterijen met meer dan 70 procent verminderen en tot 80 procent van de hernieuwbare energie op aarde overbodig maken.
Kosten en uitdagingen
De grootste hindernis is de prijs. Momenteel liggen de kosten voor zonne-energie uit de ruimte nog een tot twee ordes van grootte boven een rendabel niveau. Om concurrerend te worden, moeten de prijzen van de Heliostat tot veertien keer en van de Planar tot negen keer de verwachte kostprijs van zonnepanelen op aarde in 2050 dalen.
Daarnaast zijn er technologische uitdagingen, zoals grootschalige draadloze energieoverdracht, robotische assemblage in de ruimte en de omgang met ruimtepuin.
De onderzoekers pleiten voor een dubbele strategie: eerst investeren in het Planar-concept om ervaring op te doen, en tegelijk onderzoek versnellen naar ontwerpen die continu energie leveren.
lees ook
Zonnepanelen in de ruimte, wel of geen goed idee?
