Categorie: Nieuws

Zonneballon verhoogt rendement van zonnecellen

Er zijn de afgelopen jaren al veel vormen van alternatieve energie bedacht, maar de Cool Earth Solar Balloon is toch wel één van de meest opvallende. Het idee achter het ontwerp is dat de achterkant van de ballon dankzij een reflectieve coating een opblaasbare schotel is. Deze schotel focust het invallende zonlicht op de zonnecel die zich in het midden bevindt. Een groot voordeel van dit concept is dat de materiaalkosten zeer laag liggen. Voor een enkele ballon is slechts voor $2 aan plastic nodig. Daarnaast is er weinig materiaal nodig om de ballonnen op hun plaats te houden, wat de kosten verder laag houdt.

Dankzij de gebundelde zonnestralen kan de zonnecel maarliefst 400 keer meer energie produceren dan zonder ballon. Cool Earth is al begonnen met het opzetten van een energiecentrale in Livermore (Californië, V.S) die de nieuwe technologie gaat gebruiken. Deze centrale is met 1.4 megawatt op zich niet indrukwekkend, maar is dan ook een proefproject. Als de proef rendabel blijkt, zal in 2009 een grotere energiecentrale opgericht worden. “De dunne plastic film waar de ballon uit bestaat, is er in overvloed en is erg goedkoop. De plastic die we nodig hebben voor de ballon kost maar twee dollar,” aldus Cool Earth Solar directeur Rob Lamkin. Al met al een leuk idee. Hopelijk is er wel goed nagedacht over de recyclebaarheid van het gebruikte plastic.

Video

Meer info: Cool Earth Solar

Nieuwe zonnecel-verf ontwikkeld

De jacht op zonne-verf is nog steeds in volle gang en de technologie lijkt steeds dichterbij te komen. Wetenschappers zijn onlangs weer een stapje dichterbij deze heilige graal van de zonne-energie gekomen. Onderzoekers van de University of South-Florida hebben onlangs extreem kleine zonnecellen gemaakt, waarvan het materiaal als verf aangebracht kan worden. Over een serie zonnecellen kleiner dan een kwart rijstkorrel werd een spanning van 11 volt gemeten, aldus onderzoeks-leidster Xiaomei Jiang.

Zonnecellen-verf
“Het materiaal zou gespoten kunnen worden op elk oppervlak dat aan de zon wordt blootgesteld – een uniform, een auto, een huis,” zei Jiang. “Omdat onze zonne-polymeer oplosbaar is, kan je een speciale spraygun ontwerpen waarmee zowel dikte als oppervlak kunt bepalen. Je zou er ook een pasta van kunnen maken,” voegde ze toe. Uiteindelijk heeft Jiang de visie dat de zonnecellen toegepast worden op een grote diversiteit aan oppervlakken, waaronder kleding. De cellen zouden kleine apparaatjes van energie kunnen voorzien of zouden gebruikt kunnen worden om een accu of telefoon op te laden.

De cellen uit het laboratorium van Jiang zijn gemaakt van een organisch polymeer, dat dezelfde halfgeleidende eigenschappen heeft als de silicium-wafels uit gewone zonnepanelen. Het polymeer kan echter opgelost worden en op allerlei materialen aangebracht worden. “De hoofdbestanddelen zijn de milieuvriendelijke materialen koolstof en waterstof,” zei Jiang. In hun onderzoek toonden ze aan dat slechts 10 van deze cellen nodig zijn om een kleine gevaren-detector van energie te voorzien. Het team heeft zich nu toegelegd op het verfijnen van productieproces met de hoop de output van de cellen te verdubbelen. “Het is een kwestie van maanden,” aldus de optimistische Jiang.

Chinees autootje rijdt op zonnepanelen

Voor mensen die graag opvallen én groen bezig willen zijn. De eerste lichting Chinese zonne-auto’s werd afgelopen vrijdag op de 29e Zhejiang International Bicycles and Electric-powered Cars Exhibition getoond. Het is een heel grappig, klein autootje dat opvalt vanwege de zonnepanelen die op het dak gemonteerd zijn. Nog grappiger is het prijskaartje; voor slechts €4000 ben je eigenaar van het geinige voertuigje. De auto is ontwikkeld door het in Zhejiang’s gevestigde ’001 group’, die er intussen 10 gefabriceerd heeft.

Sheng Gangxiang, ingenieur bij de Zhejiang 001 Group, vertelde tegen journalisten dat de zonnepanelen op het dak van het wagentje zo’n 95 procent van het invallende zonlicht absorberen. Helaas kan hiervan echter maar 14 tot 17% worden omgezet in elektriciteit. De auto kan na 30 uur laden zo’n 150 kilometer afleggen. Oftewel: 1 uur ‘opladen’, 5 kilometer rijden. Je hoeft nooit meer te tanken, maar erg ver kom je er helaas niet mee.

Levensduur organische zonnecellen verlengd

Organische zonnecellen zijn in principe de heilige graal van de fotovoltaïsche techniek. Ze zijn goedkoop, flexibel en kunnen een breed deel van het zonnespectrum absorberen. Het grote probleem waar de wetenschap echter tegenaan loopt, is de levensduur van de cellen. Het mengsel waar ze uit bestaan, heeft namelijk de neiging in verschillende stoffen uiteen te vallen. Onderzoekers aan de Belgische Hasselt Universiteit hebben echter een methode ontworpen om het materiaal te stabiliseren.

De methode verlengt de te verwachten levensduur met maar liefst een factor 10 zonder aan rendement in te boeten. De doorbraak plaveit de weg naar commercieel interessante organische zonnecellen met een levensduur van meer dan 5 jaar. Het rendement van de organische cel is sterk afhankelijk van de nano-structuur van de zogenaamde “actieve laag”, waarin het zonlicht wordt opgevangen en getransporteerd wordt naar de elektrode. Dergelijke cellen hebben al een rendement van 5%, maar de levensduur is veel en veel te kort. Om commercieel interessant te zijn, moet deze minimaal 5 jaar bedragen.

Het langzaam uiteenvallen (segregeren) van de actieve laag wordt toegeschreven aan de mobiliteit van de organische polymeer. Het IMEC (Interuniversity Microelectronics Centre)-laboratorium heeft een methode ontwikkeld die de nanostructuur van deze polymeer stabiliseert. Tests hebben aangetoond dat na 100 uur continu gebruik er nog geen waarneembaar verval plaatsvond, waar dit bij conventionele organische cellen al na een aantal uren gebeurt. De cellen bereiken een rendement van zo’n 4%, wat niet vernieuwend is, maar gezien de huidige stand van zaken ook zeker niet gek is. Het onderzoek gaat voorlopig nog verder en zal zich met name richten op het verfijnen van de methode door de chemische structuur van het materiaal aan te passen.

Koelkasten op zonne-energie voor India

Zonne-energie is bezig met een flinke opmars in onder andere de derde wereld, wat aangeeft hoe deze groene technologie voor praktisch iedereen voordelig is. De landen hebben het voordeel dat ze de milieuverslindende ouderwetse energie kunnen overslaan en direct kunnen ‘inhaken’ op de groene golf. Daarnaast hebben ze veelal een overvloed aan zon, wat de opbrengst van zonnepanelen enorm ten goede komt. Eén van de nieuwste innovaties waar inwoners van zich ontwikkelende landen bij gebaat kunnen zijn, is de koelkast op zonne-energie.

Ontwikkeld door Promethean Power Systems, draait deze koelkast op een combinatie van dieselbrandstof en zonne-energie. Inderdaad, dit maakt het apparaat minder ‘puur’ en milieuvriendelijk dan je zou hopen, maar een koelkast vereist simpelweg meer vermogen dan wat geleverd kan worden door de zonnepanelen van tegenwoordig. Ondanks dit gebrek, zal Promethean’s hybride koelkast de kosten toch met zo’n 66% omlaag brengen ten opzichte van de op diesel lopende koelkasten van nu. Met name voor mensen die in gebieden zonder elektriciteit wonen en hun voedsel toch willen beschermen tegen bederf, is dit een enorme aanwinst.

De koelkasten, die gebruik maken van thermoelektrische koeling in plaats van het momenteel toegepaste Freon, zullen in 2009 in het binnenland van India getest gaan worden. Het in de VS gevestigde Promethean heeft onlangs een subsidie van de overheid gekregen om de innovatie van de grond te krijgen. Het idee bestaat al om biodiesel te gebruiken, waardoor het apparaat 100% klimaatneutraal wordt.

Nieuw: cilindervormige zonnepanelen

Het in Freemont, Californië gevestigde Solyndra heeft naar eigen zeggen een verbetering aangebracht in het ontwerp van de standaard zonnepaneel. Het paneel waarmee Solyndra op de proppen komt, bestaat uit allemaal dunne cilinders die belegd zijn met dunne-film zonnecellen. De contructie kan volgens het bedrijf beter omgaan met de belasting veroorzaakt door de wind. Daarnaast staan de zonnecellen vanwege hun cilindrische montering altijd loodrecht op de invalshoek van de zon, wat de opbrengst ten goede komt. De nieuwe panelen hoeven dus ook niet meer onder een hoek geplaatst worden, wat scheelt in kosten en materiaal.

Conventionele zonnepanelen moeten zeer stevig gemonteerd worden op het dak, omdat ze anders los kunnen raken zodra de wind eronder komt. Het mooie aan een systeem van lange cilinders met tussenruimte, is dat de wind er geen grip op kan krijgen. De lucht kan immers probleemloos stromen door de tussenruimtes. De panelen van Solyndra kunnen windsnelheden tot zo’n 200 kilometer per uur weerstaan zonder dat het dak daadwerkelijk doorboord wordt. Naast het feit dat uw dak heel blijft, maakt dit de panelen ook nog eens makkelijk en snel te installeren. Omdat de doorstroming van wind tevens voor koeling zorgt, kunnen de panelen ook nog eens zeer dicht op elkaar geplaatst worden. Dit verhoogt het potentiële rendement van het dak.

Video van het concept

“Zonneverf” op staal voorziet gebouwen van elektriciteit

Over drie jaar zouden gebouwen die gehuld zijn in een dunne laag staal met speciale “zonneverf” een enorme hoeveelheid zonne-energie kunnen opwekken. Dit dankzij een nieuwe fotovoltaïsche verf, die wordt ontwikkeld door een samenwerkingsverband tussen Engelse wetenschappers en de staalindustrie. De nieuwe zonnecellen zijn ook nog eens erg efficiënt, omdat ze het licht uit het grootste gedeelte van het spectrum absorberen. Dit maakt de techniek erg bruikbaar in met name de minder zonnige landen, zoals Nederland.

Een laboratorium dat gebouwd is om deze nieuwe technologie verder uit te werken, gaat op 30 oktober van start in Shotton, Noord-Wales. “Als deze zonneverf op de markt gebracht kan worden, zou het grote veranderingen teweeg kunnen brengen in de manier waarop we energie verkrijgen,” zei Steven Fisher van het Engels-Nederlandse staalbedrijf Corus. Het hele systeem bestaat uit een laagje verf en een laagje elektrolyten, die als een soort pasta aangebracht worden op een staalplaat. In totaal worden vier lagen aangebracht: een onderlaag, een laagje zonnecel (zogenaamde Dye Sensitized Solar cells), een laagje elektrolyt (titanium dioxide, wit) en een beschermlaag. De pasta kan tijdens de productie van de staal al middels een roller op de platen aangebracht worden.

Hoe het werkt

Als zonlicht de speciale zonnecel-laag raakt, raken de elektronen na absorptie van een deel van het licht in een hogere energietoestand. De elektronen bevinden zich nu in de zogenaamde geleidingsband in plaats van de valentieband. Deze elektronen worden afgegeven aan de geleidende titanium-oxide laag. Het resultaat is een spanningsverschil tussen de lagen, waardoor er uiteindelijk een stroom gaat lopen (de elektronen vloeien terug de verflaag in vanwege de aanwezigheid van positief geladen Iodine-deeltjes). De opgewekte stroom kan gebruikt worden voor iedere toepassing.

Corus Colours produceert zo’n 100 miljoen vierkante meter staalplaat per jaar. Als deze complete jaarproductie voorzien wordt van de nieuwe zonneverf, leveren ze bij elkaar een theoretisch vermogen van maarliefst 9 terawatt (!). Hierbij wordt wel uitgegaan van het theoretische rendement van zo’n 11 procent. Omdat de nieuwe verf erg goedkoop is in verhouding tot de traditionele zonnecellen, zouden in de toekomst terawatts aan schone energie opgewekt kunnen worden door gebouwen wereldwijd. Corus investeert naar eigen zeggen in de technologie om zijn netto CO2-productie te verlagen. De staalindustrie is een notoire vervuiler, maar ook hier ziet men gelukkig dat er toekomst (en winst) zit in duurzame productie.

Bron: Renwable energy world

De solar cube: oplossing van het drinkwaterprobleem?

Een nieuw apparaat van het bedrijf Spectra watermakers zou wel eens een grote stap voorwaarts kunnen zijn in het verkrijgen van schoon drinkwater op plaatsen waar dit niet zomaar beschikbaar is. Het apparaat werkt volgens het principe van omgekeerde osmose en wordt geheel van stroom voorzien door middel van zonnepanelen en/of een windturbine. Het apparaat zal met name in rampgebieden en in de derde wereld goed toepasbaar zijn als mobiele waterzuivering. Het enige wat nodig is, is een waterbron. De solar cube doet de rest.

De solar cube zuivert overigens geen klein beetje water. Afhankelijk van het model, kan het apparaat volgens het bedrijf maar liefst 3000 tot 6000 liter per dag zuiveren. De solar cube wordt momenteel uitvoerig bestudeerd en getest in Chili. Mocht het apparaat in zwang raken, dan zou het zomaar een revolutie teweeg kunnen brengen in de derde wereld. Hier heeft men namelijk zon genoeg, maar schoon en veilig drinkwater blijft een probleem. Ook voor slachtoffers van bijvoorbeeld een orkaan zou een snel inzetbare watervoorziening de overlevingskans substantieel vergroten. Zo zie je maar weer; de toepassingsmogelijkheden van zonne-energie zijn eindeloos!

Video

Voor meer informatie en (in de toekomst) de resultaten van de in Chili uitgevoerde tests, zie de website van Spectra watermakers.

Vaticaan installeert zonnepanelen

Ook een fossiel en uit de tijd geraakt instituut als de katholieke kerk heeft af en toe pretenties met de tijd mee te gaan. Men schreeuwt uiteraard van de daken groen te zijn, terwijl de 2700 zonnepanelen die momenteel geïnstalleerd worden gewoon een gift zijn van een Duits bedrijf aan de schatrijke Paus. Dit neemt uiteraard niet weg dat het simpelweg een goede zaak is dat de panelen daadwerkelijk geplaatst worden. De opgewekte energie zal worden ingezet om het Paulus de zesde-auditorium op temperatuur te houden.

Het hemelse licht zal in totaal voor zo’n 300.000 kilowattuur aan elektriciteit gaan zorgen. Dit staat gelijk aan een uitstoot van 200 ton CO2, ofwel 70 ton olie. De energie zal gebruikt gaan worden om de pauselijke audiëntiehal (het eerder genoemde ‘Paulus de zesde auditorium’) op temperatuur te houden en te verlichten. Genoemde zaal is een notoire energieslurper, onder andere omdat maar liefst 6000 zieltjes er hun heil kunnen zoeken. Uiteraard snoept Benedictus XVI zelf lekker mee van de groene opinie-taart; hij heeft immers buitengewoon daadkrachtig openlijk kritiek geuit op het ongebalanceerde energieverbruik in de wereld.

Sorry Paus, volgende keer beter. Wij geven de credits namelijk zoals het hoort aan het Duitse bedrijf solarworld.