Zonne energie

Iedereen maakt gebruik van zonne-energie. De ene passief de andere actief. Een passieve manier is bijvoorbeeld de was drogen in de zon, een actieve manier is via zonne panelen of via zonnecollectoren. Via zonnecollectoren kan je water verwarmen, via zonne panelen waarin de energie opwekkende zonnecellen zitten, kan je zonlicht omzetten in elektriciteit. UITVINDING: De Zonnecel: De basis voor de uitvinding van de zonnecel werd reeds in 1839 gelegd toen Antoine Cesar Becquerel experimenteerde met een elektrode die energie opwekte als er licht bij kwam. Een elektrode is de positieve of negatieve pool van een elektrische bron. Het duurde echter nog ruim 50 jaar voor de eerste echte zonnecel gemaakt werd door Charles Fritts. Deze bestond uit een selenium halfgeleider, dat is de voorloper van de transistor of de huidige chip, met daarop een dun transparant laagje goud. Alhoewel het rendement van de zonnecel zeer laag was - slechts 1% van het licht werd in elektriciteit omgezet - was toch de basis gelegd voor het opwekken van \'schone energie\' uit licht. Lange tijd bleef het rendement ook zeer laag. Pas rond 1990 werden er zonnecellen gemaakt die rond de 37% van het licht omzette in energie. In fel licht produceert een zonnecel nu zo ongeveer 2 volt, zoals de batterij van een zaklamp. Daarom worden vele zonnecellen samen gemonteerd tot een zonnepaneel. Hoe werkt nu een zonnepaneel. Een zonnepaneel bestaat uit een of meer zonnecellen. Een zonnecel wordt gemaakt van silicium. Dat is een halfgeleider, een stof die slecht of niet geleid. Zo worden 2 laagjes op mekaar aangebracht. Het bovenste laagje (de N-laag) is naar de lichtbron gericht; meestal is dat de zon. Het onderste laagje (de P-laag) naar de donkere onderkant van het paneel. Bovenop en onderaan ligt een dun metalen roostertje. Door een verschil in de atoomstructuur wil de N-laag elektronen verzamelen, de P-laag wil ze kwijt. Wanneer nu het licht op het oppervlak of het grensvlak van de lagen valt, gaan er elektronen van de P-laag naar de N-laag vloeien, en dan via de bedrading naar buiten. Deze stroom elektronen is elektriciteit, die meteen gebruikt kan worden of opgeslagen in een batterij. Schema: Elke dag bereikt er meer energie de aarde dan dat er wereldwijd verbruikt wordt. Eén derde daarvan wordt terug de ruimte in gekaatst. Wat er uiteindelijk op één vierkante meter terecht komt is genoeg energie voor 2 à 3 gloeilampen. Omdat er zo veel zonne-energie is zou je denken dat alles op zonne-energie kan, maar om een stad te voorzien heb je een centrale nodig die veel groter is dan de stad zelf. Voorlopig zijn zonnepanelen, wegens het nog steeds eerder beperkte rendement en de relatief hoge productiekost, niet geschikt om op grote schaal in de energiebehoeften van onze maatschappij te voorzien. Wel zijn er een aantal interessante toepassingen. In onze directe omgeving zijn er al verschillende toestellen die op zonne-energie werken zoals: - De meeste rekenmachientjes, - Sommige horloges, - Parkeermeters. Uiteraard hebben deze toestellen naast zonnecellen ook een batterij om ook \'s nachts te kunnen werken. Geregeld zie je ook zonnepanelen die op het dak van woningen worden geïnstalleerd. Ze zorgen voor de warmwatervoorziening en geven een behoorlijke besparing bij de energiekosten. Je mag ze echter niet verwarren met zonnecollectoren waarbij koud water door buizen loopt, verwarmd wordt door de zon en dan in de warmwater toevoer uitkomt. Daarnaast worden zonnecellen en zonnepanelen ook gebruikt in hoog technologische omgevingen. Zo leveren zonnepanelen de nodige energie voor satellieten die jarenlang om de aarde draaien en zorgen voor telecommunicatie, opnames voor weersvoorspelling enz.
Moderne toepassingen The World Solar Challenge Elk jaar wordt in Australië een wedstrijd georganiseerd voor uitsluitend op zonne-energie aangedreven voertuigen. Deze auto\'s zijn met de beste maar ook met de duurste zonnecellen uitgerust. Teams van over de hele wereld - ook van de Leuvense universiteit - probeerden binnen een bepaalde tijd een afstand van ruim 3000 km af te leggen!!! De race kan natuurlijk enkel overdag tussen 8.00 uur en 17.00 plaats vinden. De winnaar in 2005 was het Nederlandse team, dat meedeed met de nuna3. De afstand legde ze in 29 uur en 11 minuten af. Meer informatie hierover kan je vinden op hun site: www.tudelft.nl
Het parcours van The World Solar Challenge