Groot nieuws vandaag! De voormalige OPEC-landen, inclusief Rusland, vragen het IMF om een financiële injectie. De media staan bol van analyses over de aardverschuivingen van de afgelopen jaren in de mondiale geopolitieke verhoudingen doordat zon en wind in de mondiale energiebehoefte zijn gaan voorzien.
In het Westen floreren de industrieën op groene waterstof; het volledig uitbesteden aan China en andere ‘Aziatische tijgers’ behoort tot het verleden en Europa heeft weer zijn eigen zonne-energie-industrie. Afrika en Zuid-Amerika hebben dank zij de groene energie de welvaart flink kunnen opschroeven. Australië is inmiddels een grote exporteur van groene energie. De omwenteling heeft bewerkstelligd wat de grote klimaatconferenties altijd beoogden: de vermindering van de CO2-uitstoot vertraagt de opwarming van de aarde. In het dagelijks leven is het geronk van motoren verstomd; de uitlaatgassen zijn opgetrokken.
‘Elektriciteit is nu de primaire veelzijdige energiedrager’
‘Elektriciteit is nu de primaire veelzijdige energiedrager’, stelt de 94-jarige Wim Sinke, in de jaren twintig hoogleraar zonne-energie aan de Universiteit van Amsterdam en werkzaam bij TNO. ‘We kunnen vanuit elektriciteit alle functies vervullen met een hoog een rendement, zoals mobiliteit en transport, verwarmen via een warmtepomp of groene waterstof voor industriële processen en toepassingen die moeilijk direct te elektrificeren zijn, zoals zwaar transport, lucht- en scheepvaart en sommige gebouwen.’ Waterstof wordt meestal niet lokaal geproduceerd; er is gekozen voor energiesystemen op regionale en nationale schaal. Sinke: ‘Dat is technisch en economisch aantrekkelijker. Omdat overschotten van de ene plaats op een andere plaats benut moeten kunnen worden teneinde aanbod en vraag van energie te balanceren.’
Perovskiet
Lag het opgestelde vermogen van zonne-energie begin jaren twintig op ruim 15 gigawatt, in 2030 was het 50 gigawatt en nu in 2050 is het al 200 gigawatt. De toename was technisch gezien even uitdagend als onvermijdelijk gezien de klimaatverandering en de drang naar energie onafhankelijkheid. Die toename is het resultaat van stapsgewijs door-ontwikkelen van de technologieën die zich al in de jaren twintig bewezen als betrouwbaar, efficiënt, goedkoop en industrieel te produceren. Er was geen sprake van een doorbraaktechnologie, alhoewel de toepassing van perovskiet een sterke impuls betekende. Sinke: ‘Het was het eerste materiaal met perspectief op betaalbare gestapelde zonnecellen door twee materialen te combineren zodat het omzettingsrendement tezamen hoger is dan van elk materiaal apart. Perovskiet is bovendien een synthetisch product, de grondstoffen zijn ruim beschikbaar en goedkoop, het kan op grote schaal worden toegepast en het maakt zonnefolies mogelijk.’
Dat laatste aspect bleek van groot belang voor het integreren van stroom producerende elementen in allerlei vormen en objecten. Solar is anno 2050 een soort onzichtbare gast. Zo hebben de ramen van Sinke’s woonkamer een doorzichtige folie van zonnecellen die het licht doorlaten en stroom aan het net afgeven. Als hij de voordeur achter zich dichttrekt en het tuinpad afloopt, is er de zachte glinstering van zonnecellen in de stoeptegels. Zo ook in het dak van de carport, de auto, de vloer van het parkeerdek bij de supermarkt – waar niet eigenlijk.
Zonne-energie
Zonne-energie is geïntegreerd in de infrastructuur, de gebouwde omgeving, het landschap. Er staan verticale zonnepanelen op landbouwgronden. Op zee en de binnenwateren drijven velden van kussens bedekt met zonnecelfolies die bestand zijn tegen hoge golven en harde wind. Zonnepanelen zijn nu duurzaam dankzij recyclebare materialen van de chemische industrie; denk aan de kunststoffen voor de beschermende verpakking van de cellen in panelen en folies. Het toepassen van dergelijke materialen is nu industriestandaard.
Tekst: Henk Engelenburg
