Bas Joosse 06 augustus 2019, 09:14

Zonnepanelen printen op textiel: Duitse onderzoekers doen het

Een groep van zes Duitse bedrijven en onderzoeksinstituten wil zonnepanelen integreren in textiel. In een groot onderzoek ontwikkelden zij de eerste zonnecellen geïntegreerd in een doek. Binnen vijf jaar moet de techniek commercieel verkoopbaar zijn.

Adobestock zonnepaneel

In de pilot werd door het Fraunhofer Instituut voor nanosystemen een zonnepaneel ontwikkeld dat geïntegreerd wordt in textiel. Hierdoor kan het bijvoorbeeld worden toegepast in schuifzeilen van vrachtwagens, of in zonneschermen bij gebouwen.

Eisen aan productie

“Dat klinkt gemakkelijk, maar de productiemachines in de textielindustrie zijn ontworpen om grote rollen stof te verwerken, van vijf meter breed tot duizend meter lang”, legt Jonas Sundqvist, manager dunne filmtechnologie bij Fraunhofer uit. Bovendien loopt de temperatuur tijdens het productieproces op tot 200 graden Celsius. Zo’n hoge temperatuur is niet bevorderlijk voor de zonnecellen. Ook moet de stof voldoen aan brandveiligheidseisen, sterk genoeg zijn en goedkoop zijn om te produceren. De onderzoekers maakten daarom gebruik van glasvezeldoek, wat aan alle eisen voldoet. Het zonnepaneel bestaat uit laagjes die qua dikte variëren tussen één en tien micrometer.

Efficiëntie

De textiele zonnepanelen zijn nu nog niet bepaald efficiënt. “Op dit moment hebben ze een efficiency van tussen 0.1 en 0.3 procent”, stelt onderzoeker Lars Rebenklau. De komende tijd willen de onderzoekers de techniek verder opschalen. Als de zonnepanelen een efficiëntie van 5 procent halen, zijn ze commercieel levensvatbaar. Volgens het Fraunhofer instituut zijn de panelen niet bedoeld als vervanging van de conventionele zonnecellen. Die halen een rendement van gemiddeld 20 tot 25 procent. De panelen op textiel moeten een alternatief bieden voor specifieke toepassingen waar normale zonnepanelen niet passend zijn, bijvoorbeeld bij zonwering.

Andere toepassingen van zonnepanelen

De Duitse bedrijven zijn niet de enigen die innovatieve toepassingen van zonnepanelen onderzoeken. Zo wil een Zweeds bedrijf oprolbare zonnecellen gaan printen. Bouwbedrijf BAM en Rijkswaterstaat testten vorig jaar of met berijdbare zonnepanelen op de vluchtstrook van een snelweg energie opgewekt kon worden.

Bron: Fraunhofer Institute | Afbeelding: Adobe Stock

‘Zeppelins kunnen waterstofeconomie op gang brengen’

De onderzoekers van het International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) uit Oostenrijk stellen in het rapport dat een zeppelin op acht tot tien kilometer hoogte gebruik kan maken van de straalstroom: een krachtige wind die bijna altijd waait. De straalstroom zorgt ervoor dat het luchtschip voortgestuwd wordt, wat brandstof en CO2 bespaart. Het onderzoek stelt dat een rondje rond de wereld over het noordelijk halfrond met een zeppelin nog maar zestien dagen duurt en op het zuidelijk halfrond nog maar veertien dagen. Een zeereis rond de wereld duurt een stuk langer.Wereldwijd is de transportsector verantwoordelijk voor ongeveer 25 procent van de CO2-uitstoot, stellen de onderzoekers. De zeevaart stoot wereldwijd ongeveer 3 procent aan emissies uit, maar de onderzoekers stellen dat dat getal sterk zal toenemen, variërend van 50 tot 250 procent in 2050. In 2018 maakte de zeevaart al afspraken om de CO2-emissie sterk terug te dringen.Transport van waterstofDe luchtschepen kunnen volgens de onderzoekers ook een rol spelen bij het vervoeren van waterstof. Eén van de uitdagingen in een waterstofeconomie is het transport van de energiedrager. Om het waterstofgas vloeibaar te maken, moet de energiedrager worden gekoeld tot - 253 graden Celsius. De onderzoekers stellen dat waterstof in gasvorm getransporteerd kan worden in het luchtschip of in de ballon.Het transporteren van waterstof in vloeibare vorm is met een luchtschip bovendien voordeliger, stelt het onderzoek. Omdat de temperatuur in de luchtlagen van de straalstroom ongeveer vijftig tot tachtig graden beneden het vriespunt ligt, kost het volgens de onderzoekers ook minder energie om de waterstof te koelen tot - 253 graden Celsius. Britse experimentenExperimenten met de inzet van zeppelins worden al een aantal jaren uitgevoerd. In de jaren ’30 van de vorige eeuw werden zeppelins veelvuldig ingezet. Het Britse bedrijf Hybrid Air Vehicles doet sinds 2016 experimenten met de Airlander, een grote zeppelin. Het gevaarte van 92 meter lang en 44 meter breed moet een lading van tien ton kunnen vervoeren.Bronnen: Science Daily, iiasa | Afbeelding: Adobe Stock