Marc Seijlhouwer 20 juli 2022, 08:44

‘Nagenoeg onzichtbare’ zonnecel uit Japan

Japanse wetenschappers wisten met ongewone materialen een zonnecel te bouwen die voor 80 procent doorschijnend is. Transparante zonnecellen kun je toepassen als combinatie van raam en energiecentrale en kan daarom veel betekenen voor de energietransitie.

Adsiz tasarim 2 resize md Een transparante zonnecel | Credits: Scientific Reports

Hoewel transparante zonnecellen langer bestaan, ging de transparantie nooit verder dan 70 procent. In de praktijk betekent dit dat het glas altijd een beetje verkleurd lijkt. De apparatuur die nodig is om zon om te zetten in elektriciteit is immers niet heel doorschijnend en ‘vervuilt’ daarmee het glas.

Maar Japanse onderzoekers van de Tohoku-universiteit combineerden materialen op een slimme manier om meer doorzichtigheid te krijgen. Indiumtinoxide is een transparante elektrode en wolfraamzwavel werkt als fotovoltaïsche cel, die zonlicht omzet in stroom. Beide materialen zijn doorzichtiger dan wat we nu doorgaans gebruiken.

Bijna doorzichtig en hoog vermogen

Dat leidt, in theorie, tot een cel die 79 procent van het licht doorlaat. Maar werkt de cel dan wel goed als zonnepaneel? Jazeker. De onderzoekers denken dat, als ze alle omstandigheden zouden perfectioneren, er 420 picowatt (een picowatt is een biljoenste watt) vermogen uit een vierkante centimer kan komen. Voor silicium-zonnecellen geldt dat een vierkante meter zo’n 200 watt vermogen oplevert.

Lees ook: Transparante zonnecellen maken kas energieneutraal

Voorlopig is dit alles nog vooral theorie. Want in de praktijk is het nog lang niet zo ver. In feite hebben de onderzoekers alleen laten zien dat de combinatie van materialen die ze gebruiken kán werken. En dat, als je alles optimaal in elkaar steekt op grotere schaal, je indrukwekkende cijfers kunt krijgen.

Realistisch?

Maar de route van theorie in het lab naar praktijk op het dak is lang en vol met verliezen van efficiëntie. Daar komen ook nog de kosten bij; er is een reden dat men doorgaans geen (relatief) zeldzame metaalcombinaties gebruikt voor zonnepanelen. Silicium is zo goedkoop en kan op zo’n grote schaal gemaakt worden, dat het lastig concurreren is.

Dus morgen je ruimten vervangen door doorzichtige zonnepanelen, dat zit er niet in. Maar met dit soort onderzoek wordt zoiets in de toekomst wel mogelijk. Uiteindelijk moet de wetenschap toch kruipen, voordat het bedrijfsleven een uitvinding kan laten sprinten richting een duurzamere wereld.

Schrijf je in voor onze Newsbreak: iedere dag rond 12 uur het laatste nieuws

Wil jij iedere middag rond 12 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan! Schrijf je hier in voor onze Newsbreak.

Hoe Finland wereldleider wil worden op het gebied van waterstof

Klimaatverandering is topprioriteit in het Finse Recovery and Resilience Plan (RRP). Het geld, 2,1 miljard dat het land ontving vanuit de EU om de Europese economie uit de coronarecessie te trekken, komt als geroepen. Aan het begin van deze eeuw stond Finland nog in de top vijf van landen met de hoogste uitstoot van broeikasgassen. En daar komt nog bij dat de opname van koolstofdioxide, dankzij in rap tempo toenemende houtkap van de Finse bossen, begint te dalen. Het RRP is erop gericht het land klaar te maken voor de toekomst door onder meer wereldleider te worden op het gebied van waterstof.Niets minder dan 50 procent van het budget is bestemd is voor de groene transitie. Het geld moet een belangrijke bijdrage leveren aan het behalen van de nationale klimaatdoelstellingen: CO2-neutraliteit in 2035. In 2040 moet het land zelfs meer CO2 opnemen dan het uitstoot. Met name de sectoren die nu de hoogste uitstoot hebben zullen worden aangepakt, zoals de energiesector, mobiliteit en industrie. 27 procent van het plan zal de digitale transitie ondersteunen. Waterstofketen “Ik was positief verrast toen ik het plan zag. We gaan voor fossielvrij transport en een duurzame industrie”, zegt Paula Kivimaa, hoogleraar Climate and Society en lid van het Finse klimaatpanel. Het plan ondersteunt de groene overgang door 319 miljoen euro te investeren in het koolstofvrij maken van de energiesector, met name in energietransmissie en -distributie en in nieuwe energietechnologieën. Wat de professor vooral opvalt: er zal 156 miljoen euro worden geïnvesteerd in waterstoftechnologie. “In Finland is de vergroening van de industriële sector noodzakelijk. De grootschalige uitrol van het waterstofnetwerk, zoals beschreven in het plan, gaat daar zeker een positieve bijdrage aan leveren.” In Finland zal waterstof vooral een belangrijke rol spelen bij de verduurzaming van de staal- en chemische industrie. Het moet de verwerking van mineralen en metalen mogelijk maken. Waterstof is daarvoor zeer geschikt, vanwege zijn hoge verbrandingstemperatuur. Zo zullen de productieprocessen in de staalfabriek van SSAB in Raahe, Finlands grootste emissiebron (7 procent), op waterstof gaan draaien. Duurzame verwarming Het plan ondersteunt daarnaast de duurzame verwarming van gebouwen. Er wordt 70 miljoen euro uitgetrokken voor de vervanging van stookolieketels door koolstofarme of koolstofvrije verwarmingssystemen. “Een heel goed idee”, vindt Kivimaa. “Vooral op het Finse platteland maken huizen nog gebruik van oude oliegestookte systemen. Naast deze plannen bestaan er al beleidsmaatregelen rond het duurzamer maken van energiesystemen voor woningen, die zijn opgevoerd als gevolg van de Russische energiecrisis en opgelopen gasprijzen. Zo worden er al subsidies verstrekt voor duurzame warmtepompen. Dit soort duurzame verwarmingssystemen zullen in de nabije toekomst voor een snelle transitie in de energiesector gaan zorgen, voorspel ik.”NextGeneration EU De coronacrisis is een van de grootste uitdagingen van onze tijd. Met NextGenerationEU – met 806,9 miljard euro het grootste herstelplan ooit – wil de Europese Unie de lidstaten helpen om sterker uit de crisis tevoorschijn te komen. Het coronaherstelfonds vormt de kern van dit plan (723,8 miljard euro). Dit fonds heeft twee doelen: ten eerste de Europese economie uit de recessie trekken die door de coronapandemie is veroorzaakt. Tegelijkertijd is het bedoeld om een impuls te geven aan belangrijke investeringen voor de toekomst en aan maatregelen om verandering door te voeren. De oorspronkelijke termijn voor het indienen van een plan was 30 april 2021, maar die termijn is inmiddels verschoven naar juni 2022. Momenteel hebben 26 van de 27 lidstaten een plan ingediend. Volgens de plannen moeten de lidstaten ten minste 37 procent van hun begroting besteden aan klimaatmaatregelen en 20 procent aan digitalisering.Groene mobiliteit Er zal tevens 40 miljoen euro worden geïnvesteerd in onder meer de ondersteuning van particuliere en openbare oplaadpunten voor elektrische auto’s. “De gemiddelde leeftijd van het wagenpark in Finland is hoog. We willen overstappen op elektrische mobiliteit, maar de oplaadinfrastructuur is een groot obstakel geweest. Het RRP heeft het bedrag aan overheidssubsidies voor het installeren van oplaadpunten voor elektrische auto’s naast appartementsgebouwen verhoogd. Dit zal elektrisch rijden toegankelijker en betaalbaarder maken voor mensen, terwijl de stijgende prijzen van elektrische auto’s na de olieprijsstijgingen voor velen nog een barrière vormen”, meent Kivimaa. “Ik denk dat het nog wel even kan duren voordat we een effect kunnen zien. Maar al met al geeft de uitbreiding van de oplaadinfrastructuur, in combinatie met het geëlektrificeerde treinnetwerk dat al in het land aanwezig is, mij een positief gevoel over de toekomstige Finse mobiliteit.” Geen antwoord op nijpende milieuvraagstukken Toch geeft het RRP geen antwoord op enkele van de andere milieuproblemen waarmee het land wordt geconfronteerd, voegt de klimaatprofessor er tot besluit aan toe. “Ik vind het bijvoorbeeld jammer dat er in het plan weinig aandacht is voor de aanpak van biodiversiteit. Daarnaast zijn er weinig plannen rondom de verduurzaming van de landbouw, die nog steeds een grote vervuilende sector is.” “Maar gezien het relatief kleine budget van 2,1 miljard euro dat Finland heeft gekregen, ben ik tevreden. Ik hoop dat het plan als voorbeeld dient voor toekomstige investeringen vanuit het bedrijfsleven.”Dit artikel werd oorspronkelijk gepubliceerd bij Innovation Origins, partner van Change Inc. Innovation Origins is een onafhankelijk nieuwsplatform, dat een onconventioneel verdienmodel heeft. Het wordt gesponsord door bedrijven die de missie van Innovation Origins steunen: het verhaal van innovatie verspreiden.