ID.nl logo
Zekerheid & gemak

De grootste uitdagingen voor de toekomst van zonne-energie

Zonne-energie staat grotendeels nog in de kinderschoenen. De duurzame toekomst ziet er veelbelovend uit, maar er zijn ook uitdagingen. We spraken daarover met Prof. dr. J.C. (Kees) Hummelen (hoogleraar Organische Chemie aan de Rijksuniversiteit Groningen).

Lees eerst: Revolutie in zonne-energie: de organische zonnecel

De onderzoeksgroep van Hummelen stort zich op alternatieven voor de stijve, dikke silicium zonnecellen. “We werken aan de zonnepanelen van de toekomst. Semi-transparant, flexibel, meerkleurig, van twee kanten te beschijnen.’

Zonnepanelen moeten namelijk aantrekkelijk worden, denkt Hummelen, zodat mensen ze ook echt willen. “Anders krijg je hetzelfde gesodemieter als met windenergie op land, waarvan mensen terecht zeggen: “Jongens, dit is lelijk”. Dat wil je niet! Je moet dus zorgen dat je zonnepanelen integreert met de omgeving. Zowel in de bebouwde omgeving als in de natuur.”

Een goed voorbeeld is volgens de wetenschapper het Duitse bedrijf Opvius, dat plastic zonnepanelen maakt die opgaan in de omgeving. “Deze firma zegt: “Wil je zeshoekig, vierkant, een patroontje of andere kleur? Wat wil je graag? Dan maak ik het.” Het is niet super goedkoop, maar dan heb je custom made plastic zonnecellen. En daar kun je hele leuke dingen mee doen.”

Op maat gemaakt, dat is de toekomst voor plastic zonnecellen, meent de chemicus. Je kunt ze combineren met dubbelglas, of flexibele materialen: doek, zeilen, kleding. “Welkom in de nieuwe realiteit.”

Rendement verhogen

Maar dan moet wel het rendement nog wat omhoog. En dat kan best. Bijvoorbeeld door de limieten van een zonnecel te doorbreken. “Het spectrum van het zonlicht is nogal breed. Het is onmogelijk om dat allemaal om te zetten in elektriciteit”, vertelt Hummelen. “Aan de blauwe kant van het spectrum is er namelijk te veel energie. Daar kan een zonnecel niets mee. En aan de rode kant van het spectrum kan de halfgeleider op een zeker moment het licht niet meer absorberen. Dat heeft niet genoeg energie om die halfgeleider aan te slaan.” Een zonnecel op aarde kan daardoor gewoonlijk niet meer dan 33 procent rendement hebben.

Hoe kom je daaraan voorbij? De eenvoudigste oplossing is het stapelen van zonnecellen: eentje voor het blauwe licht, eentje voor het gele licht en de laatste voor het infrarode licht. Het wereldrecord van een dergelijke tandem zonnecel staat op een rendement van 46 procent. Deze techniek wordt vaak toegepast op zonnepanelen die de ruimte in gaan. Leuk, maar onbetaalbaar voor de gemiddelde aardbewoner.

Dan passen we het zonnespectrum toch gewoon aan?

-

Zijn er andere manieren? “Je kunt zeggen dat het de schuld is van het zonnespectrum”, begint Hummelen. “Nou weet je wat, dan passen we het zonnespectrum toch gewoon aan? Er zijn twee mogelijkheden. Aan die blauwe kant hebben de fotonen twee keer zoveel energie dan nodig is om geabsorbeerd te worden. Als ik die qua energie doormidden knip, dan heb ik twee fotonen die alsnog van voldoende energie zijn. En aan de andere kant heb ik slappe infrarode fotonen, die hebben niet voldoende energie om geabsorbeerd te worden door die halfgeleider. Wat is de oplossing? Tel twee bij elkaar op.”

Klinkt simpel, maar het is nog toekomstmuziek, geeft Hummelen toe. “Tijdens mijn colleges zeg ik over het doormidden knippen van fotonen: “It takes a very special pair of scissors”. Dit komt niet binnen vijf jaar in een zonnecel. Misschien over twintig jaar. Dat duurt nog lang, maar het geeft geweldige uitdagingen en we hebben er hele leuke resultaten mee geboekt.”

Duurzaam als statussymbool

Er is nog een belangrijke ontwikkeling nodig in de wereld van zonne-energie, meent de Groningse onderzoeker. Mensen moeten durven te investeren, vindt hij. “De gemiddelde Nederlandse man is graag bereid om vijf keer zoveel uit te geven aan een auto als strikt noodzakelijk is. Maar als het zonnepaneel op zijn dak duurder is dan die van de buurman, dan heeft hij het gevoel dat hij iets fout heeft gedaan. En daar moet verandering in komen. Waarom is die fucking auto wel een statussymbool? En waarom is het niet mooi om je huis op een aantrekkelijke manier van zonnepanelen te voorzien? Dat kan ook nu al, er zijn rode, paarse en groene silicium zonnepanelen. Maar de prijs is dan wel hoger, het is dan geen Lada maar een BMW.”

Over auto's gesproken, kan de elektrische auto van de toekomst eigenlijk rijden op de energie die de zonnepanelen op z’n eigen dak produceren? Onmogelijk, denkt Hummelen. “Nou ja, het kan wel. TU Eindhoven laat dat zien. Je kunt wel snel uitrekenen dat de hoeveelheid energie die de zon geeft als die volop schijnt 1000 watt per vierkante meter is. Dus hoeveel vierkante meter wil je je autodak hebben? Mag die wel 10 vierkante meter zijn, zoals die auto uit Eindhoven? Als mijn Fiat 500 dat moet doen, dan houdt het met een vierkante meter op. Dat is misschien genoeg om de binnentemperatuur mee te regelen.”

©PXimport

Nog zoiets waar Hummelen mee wil afrekenen: het idee dat alle zonnepanelen op een hoek van 35 graden op het zuiden moeten liggen. “Dat is belachelijk! Dat zijn de centjes. Het gaat alleen maar om: ik wil een zo hoog mogelijk rendement en mijn terugverdientijd moet zo kort mogelijk. Goed bedoeld natuurlijk, maar het resultaat is dat in Europa op een zonnige middag al die zonnepanelen hun stroom op hetzelfde moment produceren. En met de huidige manier van stroomgebruik hebben we die stroom op dat moment niet allemaal nodig en gaat er dus veel verloren.”

Er zijn oplossingen voor: bijvoorbeeld door de consumentenprijs erop aan te passen. “Voor de energieproducent gaat die prijs gedurende de dag heen en weer”, zegt de onderzoeker. “Maar de consument betaalt 22 cent, dag en nacht. Het zou geweldig zijn dat op het moment dat al die zonnepanelen werken, en er dus een enorm aanbod is, alle wasmachines een signaal krijgen. Alsof het handel is. “De prijs is beneden een dubbeltje. Hoppa aan de gang!”

Windenergie inhalen

Het zou beter zijn als iedereen zijn panelen ook op oost en west zou plaatsen, zodat gedurende de dag de productie verdeeld is. Dat kan bijvoorbeeld gestimuleerd worden door richtingsafhankelijke subsidie in te stellen, denkt Hummelen.

Maar nog veel beter werkt misschien de snelle daling van de aanschafprijs voor silicium zonnepanelen. “Over tien jaar kan het niemand meer schelen of ze op zuid of oost liggen, want dan kost het toch niks. Dat gaat komen, dat de panelen zo weinig kosten dat iedereen ze in alle richtingen gaat leggen. Dat hele verhaal van: “Zonne-energie is leuk, maar het is duur”, dat gaat helemaal over de kop!”

Tot die tijd gaat het werk aan het veelbelovende perovskiet gewoon door. Over vijf jaar is misschien een eerste versie van een zonnecel met het materiaal te koop, denkt Hummelen. “En tegen die tijd is het rendement van de plastic zonnecel tussen de 15 en 17 procent. Dan wordt het commercieel interessant en dat kan ineens een doorbraak geven”, verwacht de chemicus.

En misschien dat dan zonnepanelen eindelijk worden geïntegreerd in dakpannen, tassen, middenbermen en ramen. Hummelen: “Ik voorspel dat zonne-energie windenergie gaat inhalen, zowel op land als op zee.”

▼ Volgende artikel
Waar voor je geld: vijf tablets met 11-inch scherm of groter
© ID.nl
Huis

Waar voor je geld: vijf tablets met 11-inch scherm of groter

Bij ID.nl zijn we gek op producten met een mooie prijs of die iets bijzonders te bieden hebben. Daarom gaan we een paar keer per week op zoek naar zulke deals. Een tablet is ideaal om op de bank of in bed een film of serie te kijken, juist vanwege het goede scherm en de lange accuduur. Wij vonden vijf grote tablets voor je met een 11-inch scherm en groter.

Met een tablet kun je tegenwoordig eigenlijk net zoveel doen als op een laptop, behalve dan misschien veel en snel typen, alhoewel je daar ook wel losse toetsenbordjes voor hebt. Maar voor het kijken van films of series is zo'n tablet ook uitstekend te gebruiken. Wij vonden vijf grote modellen voor je met minstens een 11-inch scherm en 256GB opslag, die in veel gevallen ook nog eens is uit te breiden met een extra opslagkaartje.

Honor Pad X9

Bij de Honor Pad X9 is de aandrijving in handen van een Qualcomm Snapdragon 6 Gen 1 chipset. Deze processor zorgt er in combinatie met 8 GB aan werkgeheugen voor dat je soepel kunt werken en van entertainment kunt genieten. Het scherm is 12,1 inch groot, geschikt voor allerlei taken dus. De resolutie van het display is 2000 bij 1200 pixels. Een uniek kenmerk van deze tablet is het audiosysteem met maar liefst zes luidsprekers, wat een ruimtelijk geluid kan produceren. De interne opslagruimte is 128 GB, wat je niet verder kunt uitbreiden. De batterij heeft een capaciteit van 7250 mAh.

Specificaties

Schermgrootte: 11,5 inch
Werkgeheugen: 4 GB
Opslaggeheugen: 128 GB (niet uitbreidbaar)
Gewicht: 495 gram

Xiaomi Pad 6

Als een iets compacter scherm geen bezwaar is, kun je de Xiaomi Pad 6 overwegen. Deze tablet heeft een 11-inch display, maar onderscheidt zich met een krachtige Qualcomm Snapdragon 870-processor. Deze chipset was oorspronkelijk bedoeld voor duurdere apparaten en biedt daardoor veel rekenkracht voor zwaardere taken en games. Een ander sterk punt van het scherm is de zeer hoge verversingssnelheid van 144 Hz, wat zorgt voor uitzonderlijk vloeiende animaties. De resolutie is 2880 bij 1800 pixels. Je krijgt de beschikking over 256 GB opslag en 8 GB aan werkgeheugen. De stroom wordt geleverd door een 8840 mAh accu. Verder beschikt de tablet over vier luidsprekers met Dolby Atmos-ondersteuning en draait het op MIUI 14, een software-omgeving die is gebouwd op Android 13.

Specificaties

Schermgrootte: 11 inch
Werkgeheugen: 8 GB
Opslaggeheugen: 256 GB (niet uitbreidbaar)
Gewicht: 490 gram

TCL NXTPAPER 11

TCL is bij de meesten vooral bekend vanwege hun televisies, maar ze maken ook al enige tijd tablets. Deze tablet heeft het speciale NXTPAPER 2.0-scherm. Dit 11,0-inch IPS-display met een 2000 x 1200 resolutie is ontworpen om licht te verspreiden en reflecties tegen te gaan, waardoor het meer op papier lijkt en rustiger is voor de ogen, vooral bij langdurig lezen. Binnenin wordt de tablet aangestuurd door een 8-core MediaTek-processor, gecombineerd met 4 GB aan werkgeheugen. Dit zorgt voor voldoende snelheid voor alledaagse taken en multitasking. Je hebt 128 GB aan opslagruimte tot je beschikking, die je verder kunt uitbreiden met een microSD-kaartje tot 1 TB. De tablet is uitgerust met vier luidsprekers voor een stereo geluidsbeeld en de accu heeft een capaciteit van 8000 mAh.

Specificaties

Schermgrootte: 11 inch
Werkgeheugen: 4 GB
Opslaggeheugen: 128 GB (uitbreidbaar tot 1 TB)
Gewicht: 462 gram

ssss

Samsung Galaxy Tab A9+

Wanneer je kijkt naar een alternatief dat zich meer richt op een combinatie van software-ervaring en betrouwbare hardware, is de Samsung Galaxy Tab A9+ een interessante kandidaat. Deze tablet beschikt over een 11-inch TFT LCD-scherm met een resolutie van 1920 bij 1200 pixels. De verversingssnelheid van 90 Hz zorgt voor een vloeiende weergave van bewegende beelden. Onder de motorkap zit de Qualcomm Snapdragon 695-processor, die wordt bijgestaan door 8 GB aan werkgeheugen. De interne opslagcapaciteit van 128 GB is, net als bij de andere modellen, uitbreidbaar met een microSD-kaart tot maximaal 1 TB. Voor de audio heeft Samsung de tablet voorzien van vier luidsprekers en ondersteuning voor Dolby Atmos. De stroomvoorziening wordt verzorgd door een 7.040 mAh accu. De tablet draait op Android 13 met Samsung's eigen One UI-interface, die bekend staat om zijn extra functies zoals DeX, waarmee je een desktop-achtige omgeving op je tablet kunt gebruiken.

Specificaties

Schermgrootte: 11 inch
Werkgeheugen: 8 GB
Opslaggeheugen: 128 GB (uitbreidbaar tot 1 TB)
Gewicht: 480 gram

Lenovo Tab P12

De Lenovo Tab P12 valt direct op door zijn forse beeldscherm van 12,7 inch. Dit scherm heeft een LTPS-techniek en een 3K-resolutie van 2944 bij 1840 pixels, wat zorgt voor een gedetailleerde weergave. Binnenin de tablet vind je de MediaTek Dimensity 7050, een processor met acht kernen die wordt ondersteund door 8 GB aan werkgeheugen. De opslagcapaciteit bedraagt 256 GB, ruim voldoende voor een grote verzameling apps en media, en mocht je toch meer nodig hebben, dan kun je een microSD-kaartje toevoegen. Voor de geluidsweergave zijn er vier speakers van JBL aanwezig, die overweg kunnen met Dolby Atmos. De energie wordt geleverd door een accu met een capaciteit van 10.200 mAh. Een handige extra is de meegeleverde Lenovo Tab Pen Plus, waarmee je direct op het scherm kunt schrijven of tekenen. De tablet draait op het Android 13 besturingssysteem.

Specifcaties

Schermgrootte: 12,7 inch
Werkgeheugen: 8 GB
Opslaggeheugen: 256 GB (uitbreidbaar tot 1 TB)
Gewicht: 615 gram

▼ Volgende artikel
TP-Link demonstreert eerste werkende wifi 8-verbinding
© Vladimir - stock.adobe.com
Huis

TP-Link demonstreert eerste werkende wifi 8-verbinding

TP-Link heeft met succes de eerste wifi 8-verbinding tot stand gebracht. Tijdens een test met een prototype-apparaat wist het bedrijf stabiele gegevensoverdracht te realiseren volgens de nieuwe 802.11bn-standaard. Daarmee is de haalbaarheid van wifi 8 officieel aangetoond, een belangrijke stap richting de volgende generatie draadloze netwerken.

Wifi 8, ook bekend als IEEE 802.11bn, richt zich niet op hogere pieksnelheden maar op betrouwbaarheid en stabiliteit. De nieuwe standaard is ontworpen om meer apparaten tegelijk te ondersteunen zonder dat de verbinding hapert, ook als je verder van de router zit of door het huis beweegt. Dat maakt de technologie interessant voor drukke huishoudens met veel slimme apparaten of voor toepassingen zoals videogesprekken, gaming en 8K-streaming.

Een van de belangrijkste verbeteringen is de manier waarop wifi 8 met signaalsterkte en kanaalgebruik omgaat. Met functies als Distributed Resource Units (DRU) en Enhanced Long Range (ELR) blijft de verbinding stabiel, zelfs aan de grenzen van het bereik. Unequal Modulation (UEQM) zorgt dat elk apparaat op zijn optimale snelheid werkt, waardoor één zwakke verbinding de rest niet meer vertraagt. Ook Dynamic Sub-band Operation (DSO) en Non-Primary Channel Access (NPCA) helpen drukte op het netwerk te voorkomen door kanalen slimmer te verdelen.

Hoewel wifi 8 de maximale snelheid van wifi 7 niet verder verhoogt – beide halen theoretisch tot 23 Gbit/s – ligt de nadruk nu op constante prestaties en lage vertraging (latentie). Dat moet merkbaar zijn bij taken die gevoelig zijn voor onderbrekingen, zoals videobellen of online gamen.

TP-Link zegt samen met partners te werken aan verdere ontwikkeling van wifi 8 en verwacht dat de eerste compatibele producten verschijnen zodra de standaard officieel wordt goedgekeurd. Een exacte releasedatum is nog niet bekend; dat hangt af van certificering en regionale regelgeving. Tot die tijd blijven wifi 7-routers de snelste optie voor consumenten.

©TP-Link

Wat is wifi 8 (802.11bn)?

Wifi 8 is de opvolger van wifi 7 en de eerste standaard die zich richt op Ultra High Reliability. In plaats van vooral hogere snelheden te leveren, belooft de technologie stabielere verbindingen, lagere latentie en soepel roamen tussen access points. Wifi 8 gebruikt de bestaande frequentiebanden van 2,4, 5 en 6 GHz en werkt samen met oudere apparaten, al profiteren nieuwe wifi 8-clients het meest van de verbeteringen.