Marc Seijlhouwer 25 augustus 2021, 14:39

De duurzaamste zonnepanelen ter wereld zijn van kunststof en komen (straks) uit Nederland

Een zonnepaneel dat 50 procent minder weegt door het glas te vervangen door kunststof. Lang werd het onmogelijk geacht, omdat kunststof zich niet zo gedraagt als glas. Maar met Nederlandse kennis over kunststoffen lukte het toch. En nu is de start-up Solarge bijna klaar om massaal lichtgewicht zonnepanelen te maken. Dat kan een revolutie betekenen, vooral voor zon op daken. “Er kan honderd vierkante kilometer aan zonnedak bijkomen.”

Solarge zonnepaneel vrouw houdt het vast Door kunststof te gebruiken in plaats van glas passen de panelen van Solarge op veel meer daken

Een zonnepaneel dat de helft minder weegt dan (of de helft weegt van) een normaal paneel, maar verder precies hetzelfde werkt. Helemaal duurzaam geproduceerd en dankzij het lagere gewicht te plaatsen op elk dak. Ook, of vooral, op de bedrijfsdaken van distributiecentra en andere gebouwen die vaak niet zo sterk zijn. En die panelen hebben dan ook nog eens een CO2-uitstoot die 80 procent lager ligt.

Dat klinkt misschien te mooi om waar te zijn, maar het is precies wat het bedrijf Solarge voor zich ziet. De twaalf mensen bij deze Eindhovense start-up werken met man en macht om komend voorjaar, in 2022, een fabriek klaar te krijgen die jaarlijks 500.000 vierkante meter zonnepaneel kan produceren. Een flinke ambitie voor een bedrijf dat pas een paar jaar bestaat.

Skepsis over kunststof zonnepanelen

Toen Gerard de Leede, Chief Technology Officer bij Solarge, voor het eerst over kunststof zonnepanelen hoorde, was hij skeptisch. “Het Nederlandse deel van SABIC, voortgekomen uit onderdelen van DSM en GE, had een kunststof ontwikkeld dat glas zou kunnen vervangen in zonnepanelen.” Een combinatie van de juiste kunststoffen en slimme toevoegingen, die het net zo transparant én net zo stevig maakte als glas. De Leede was toen chief technology officer van bouwbedrijf Heijmans en vond het bij nader inzien veelbelovend en baanbrekend. “Er was toen al veel huiswerk gedaan”, herinnert hij zich tijdens een online interview. “Ze kenden de mogelijkheden, en wilden het graag een keer in de praktijk toepassen – daarvoor kwamen ze naar Heijmans.”

Al snel zag De Leede in dat er een schakel miste. De basis voor de kunststof was ontwikkeld door SABIC, Heijmans kon het toepassen – maar wie zou daarvan de lichtgewicht zonnepanelen maken? Zo werd Solarge geboren.

De Leede en co-founders Huib van den Heuvel en Jan Vesseur haalden durfkapitaal op, aangevuld met subsidies en leningen. “Na drie jaar zijn we nu klaar om een grotere fabriek te bouwen. De techniek werkt en we kunnen op grote schaal produceren.” Daarmee staan we volgens De Leede dus aan de vooravond van een grote verandering in de wereld van zonnepanelen.

Want waar De Leede eerst skeptisch was, is hij nu de grootste pleitbezorger van lichtgewicht panelen. “Je opent hiermee zoveel mogelijkheden. Zon op daken is onmisbaar om genoeg duurzame stroom op te wekken, en er zijn nog een heleboel daken ongebruikt. Door de panelen 50 procent minder zwaar te maken, kun je in een klap honderd vierkante kilometer aan extra dak beleggen met panelen. “Dat zijn daken die onvoldoende stevige dakconstructies hebben voor zonnepanelen, zoals de meeste woonhuizen dat wel kennen. Denk aan bedrijfspanden die bitumen als dakdekking hebben. Of kunststofdaklagen, of gebouwen met schuine daken van gebogen metaalplaten.”

Gerard de Leede is CTO bij Solarge, een bedrijf dat lichtgewicht zonnepanelen maakt. | Credit: Gerard de Leede

PFAS in zonnepanelen

Dat het kunststof zo stevig is, geeft Solarge volgens De Leede een streepje voor op de concurrentie. “Er zijn meer
lichtgewicht panelen. Maar die zijn van mindere kwaliteit en houden het
korter vol. Bovendien bevatten sommige varianten, vooral uit China,
PFAS. Dat kan grote problemen opleveren als het in de brand vliegt. Denk
aan een stalbrand, waarbij er panelen op de stal liggen. Dat is erg
gevaarlijk.”

Maar los van het gevaar, is het de kwaliteit die de wat hogere kosten
van de panelen van Solarge moet verantwoorden. “In het begin zal het
zeker wat meer kosten dan conventionele panelen uit China. Gelukkig
hebben we een markt waar nauwelijks concurrentie is: alle
bestaande panden waar geen standaard zonnepanelen op kunnen. We zullen
wel even zoet zijn om die te beleggen.”

Maar hoe zit het met de toekomst? Nu zien we al dat nieuwe
bedrijfsgebouwen standaard voorzien worden van zonnepanelen. Denk aan
distributiecentra en datacenters. De Leede: “Voor zulke panelen moet je
een steviger dak installeren, vaak met stalen versteviging. Staal zorgt
voor extra CO2. Als je je dak nog steeds licht en goedkoper uit kan
voeren en toch zonnepanelen kan plaatsen, dan scheelt dat geld.”

De duurzaamste zonnepanelen ter wereld

Toch lijkt het De Leede niet per se om het kostenplaatje te gaan. Als
hij praat over de toekomstplannen van Solarge, wordt duidelijk wat deze
Nederlandse zonneproducent wil: de duurzaamste panelen op aarde maken.
“We zullen aanvankelijk de zonnecellen nog uit China halen, waarna we ze
zelf van een kunststof laag voorzien. Maar op termijn willen we
verantwoorde, low carbon zonnecellen. Die bestaan al en worden in
Noorwegen gemaakt met waterkracht. Nu zijn die nog veel duurder, maar in
de toekomst zorgen EU-regels en heffingen aan de grens voor een
eerlijker speelveld. Dan wordt het mogelijk om voor een concurrerende
prijs zonnepanelen met extreem lage CO2-uitstoot te maken.”

Wat daarbij ook belangrijk is: het kunststof is recyclebaar. “Je kunt
de laagjes waar het materiaal uit bestaat aan het einde van de
levensduur van elkaar halen en apart recyclen. We werken er ook aan om
de zonnecel zelf zoveel mogelijk opnieuw te gebruiken.” Zo is de cel dus
ook klaar voor die andere transitie, van een lineaire naar een
circulaire economie.

“Tel je dat allemaal op, dan stoot ons paneel straks 80 procent
minder CO2 uit dan een standaardpaneel dat nu uit China komt en met
kolenstroom gemaakt is.” Die veel lagere voetafdruk zorgt er ook voor
dat je qua CO2-impact eerder ‘quitte speelt’. “Nu duurt het vier jaar
voor je de milieu-impact van je zonnepaneel uit China terug hebt
verdiend. Bij onze panelen zou dat vier maanden duren.”

Waterkracht uit Noorwegen

Maar zover is het nog niet. In het begin zal ook Solarge gewoon
Chinese zonnecellen gebruiken. Later zal het aan de klant zijn of de wat
duurdere Noorse of goedkopere Chinese zonnecellen wenselijk zijn.
Hoewel de kosten van de Chinese cellen ook zullen stijgen als de
EU-plannen voor een CO2-heffing aan de buitengrenzen van de Unie
doorgaan. “En als wij op grote schaal produceren met onze op kunststof
gebaseerde technologie, en Noorwegen doet dat ook met hun zonnecellen,
dan kan de kostprijs snel dalen tot op en zelfs onder het niveau van de
Chinese producenten.”

Maar dan moet er wel een fabriek zijn. In het eerste kwartaal van
2022 willen De Leede en collega’s de fabriek open hebben. Dat betekent
dat ze dit jaar geld moeten ophalen; in totaal kost de fabriek naar
schatting 9,5 miljoen euro. Een deel daarvan is al gefinancierd. Voor
de rest zoekt Solarge nog geïnteresseerden. De certificering van de
panelen is inmiddels met succes afgerond, zodat vaststaat dat de op
kunststof gebaseerde panelen, net als op glas gebaseerde panelen, aan
strenge eisen voldoen.

De komende maanden zal het er dus om
spannen. Maar misschien dat volgende zomer menig oud bedrijfspand wel
vol ligt met Hollandse, vederlichte zonnepanelen. En dat maakt uit, weet
De Leede: “Met de honderd vierkante kilometer die extra beschikbaar komt
aan dakoppervlak, wordt evenveel extra energie productie mogelijk als nu
met het Groninger aardgasveld nog fossiel wordt opgewekt.”

Honger naar Nutella: hoe meer lokale productie zorgt voor monocultuur

De hazelnootproductie is volgens de Financial Times aangewakkerd door Nutellaproducent Ferrero. Het is wereldwijd een van de grootste afnemers van hazelnoten: volgens de BBC koopt Ferrero elk jaar een kwart van het wereldwijde aanbod aan hazelnoten op, om in de chocoladepasta te verwerken. In 2018 lanceerde het bedrijf, in samenwerking met landbouwplantages, het Progetto Nocciola Italia-plan: een aanpak om hazelnootplantages in Italië uit te breiden tot 90,000 hectare om aan 30 procent van de vraag te voldoen, zodat de pasta meer lokaal geproduceerd wordt. Zo is Italië minder afhankelijk van de hazelnootplantages in Turkije, waar het gros van de noten vandaan komt. Maar het lokaal produceren gaat ten koste van de biodiversiteit, zo klagen de Italiaanse boeren in de regio. "Als we hiermee doorgaan, veranderen we in een woestijn", zegt boer Giulio Andreott tegen de Financial Times. Vignanello, een plaatsje boven Rome, is het hart van de Italiaanse hazelnootproductie. Zo’n 43 procent van de landbouwgrond is hier gereserveerd voor hazelnootboomgaarden, waarvan het grootste deel wordt gebruikt voor in de Nutella. De noten worden al duizenden jaren verbouwd, en hebben een positieve impact gehad op de economie in de jaren zestig. Toch is er een keerzijde: wijn- en olijfgaarden maken plaats voor hazelnootbomen, waarbij eindeloze rijen jonge boompjes de monocultuur typeren. “De technologie voor voedselproductie moet over een andere boeg, zodat we gebruik kunnen maken van de voordelen van gewassendiversiteit”, zegt Wijnand Sukkel, onderzoeker AgroEcologie aan de Wageningen University and Research (WUR). Wat is een monocultuur? In een monocultuur wordt er op een stuk grond slechts één soort gewas verbouwd. Bekende monoculturen van meerjarige gewassen zijn oliepalm, thee, bananen en akkerbouwgewassen die we in Nederland veel verbouwen zoals suikerbieten, aardappels en granen. Maar ook steeds meer hazelnootplantages in Italië beginnen op een monocultuur te lijken. “Economisch gezien zijn monoculturen logisch: als een boer tien hectare grond heeft wil hij zij zo veel mogelijk daarvan benutten voor zijn opbrengst”, zegt Sukkel. “Toch weten we inmiddels dat monoculturen op allerlei manieren een negatieve impact hebben op het milieu.” Sukkel vergelijkt de impact van een monocultuur met het coronavirus: “Als er bij mensen een ziekte ontstaat waar iedereen gevoelig voor is, dan verspreidt die ziekte zich ontzettend snel. Tenzij je er iets tussen zet, denk in dit geval aan de anderhalve-meterregel. Bij planten is het precies hetzelfde. In een monocultuur heb je een stuk land met alleen maar dezelfde soort planten. Zorg je voor diversiteit in het landschap, dan verspreiden ziektes en plagen een stuk minder snel.” Diversiteit zorgt voor stabiliteit Een andere truc om ziektes en plagen te voorkomen is het gebruik van bestrijdingsmiddelen, maar ook die laten steeds vaker hun keerzijden zien. Zo komen steeds vaker giftige bestrijdingsmiddelen in het milieu terecht komen. “Daarom dachten we: kunnen we niet meer gebruik maken van diversiteit?”, zegt onderzoeker Sukkel. Door verschillende soorten gewassen te verbouwen op een stuk grond maak je de kans op verspreiding van ziektes kleiner. “In een monocultuur staan hazelnootbomen in rijen vlak op elkaar, terwijl het eigenlijk een openbosrandplant is. De hazelnootboom doet het daarom uitstekend in een agroforestry”, zegt Sukkel. In een agroforestry worden bomen afgewisseld met akkerbouw, landbouw of veeteelt. “Naast het beperken van ziektes zorgt een agroforestry ook voor betere resource efficiency”, zegt Sukkel. Zo gaan de verschillende gewassen anders om met licht, water en voedingsstoffen. “Zo heeft de één diepe wortels en maakt gebruik van veel water terwijl de ander schaduw biedt aan bijvoorbeeld vee. Ze vullen elkaar aan.”Ook het microklimaat zou in een gemengd gewas beter tot zijn recht komen. “In het algemeen zie je dat door klimaatverandering de temperatuur toeneemt en extreme weersomstandigheden vaker voorkomen.” In een agroforestry kunnen bomen tijdens een hittegolf voor verkoeling zorgen, en tijdens een regenbui kunnen ze langzaam het water opvangen en doorlaten waardoor een gewas niet blank staat. “Die omstandigheden komen steeds vaker voor en juist de mengteelt zorgt ervoor dat gewassen stabieler en weerbaarder zijn”, legt Sukkel uit. Uitdagingen voor efficiëntie Voor de monocultuur aan hazelnootbomen die in Italië ontstaat ziet Sukkel in ieder geval één goede optie. “Het mengen van gewassen is ontzettend belangrijk voor een gezonde bodem en biodiversiteit.” Toch zijn er nog veel uitdagingen voor mengteelt. “Hoe meer je mengt, hoe lastiger het is om het proces ook arbeids-technisch efficiënt te maken”, signaleert Sukkel. Hij werkt met mede-onderzoekers aan een nieuwe technologie waarbij de oogst wél efficiënt is. “We onderzoeken of we lichte, kleine robotachtige voertuigen kunnen inzetten. Voor kleinschalige ondernemingen heb je dan misschien één robot nodig en voor een grotere plantage misschien wel twintig. Op deze manier willen we technologieën ontwikkelen die ook voor de kleine boer haalbaar zijn.” Wil je meer lezen over landbouw en voeding? Schrijf je in voor onze nieuwsbrief en blijf op de hoogte van alle duurzame ontwikkelingen.