Sterrenpaneel levert ’s nachts duurzame energie

SkyCool Systems bespaart energie met kou uit het heelal. beeld Eli A. Goldstein

Zonnepanelen en windturbines alleen zijn niet voldoende om het energieprobleem op te lossen. Wellicht is kou uit de ruimte een nieuwe stap in de goede richting.

De wijze waarop woestijnbewoners ijs maken intrigeert de uit India afkomstige materiaalwetenschapper Aaswath Raman al van jongs af. Net voor zonsondergang laten ze een laagje water in grote bakken lopen. Hoewel de temperatuur een paar graden boven nul blijft, ligt er ’s morgens vroeg een dun laagje ijs op. Hetzelfde effect zien we bij autoruiten die na een heldere nacht bevroren zijn.

De oorzaak ligt in het heelal, waar de temperatuur slechts een paar graden boven het absolute nulpunt ligt. Als de zon onder is, raakt de aarde door middel van het uitzenden van infrarode straling een deel van zijn warmte kwijt aan het koude heelal.

’s Nachts

De hoogleraar aan de universiteit van Californië ziet hierin mogelijkheden om ’s nachts energie op te wekken. Hij maakt gebruik van een generator. Die draait door het temperatuurverschil tussen de omgeving en een oppervlak dat door het uitzenden van warmtestraling extra is afgekoeld. Zo lukt het hem voldoende energie op te wekken om een ledje te laten branden.

Voor landen met een slecht ontwikkeld elektriciteitsnet is dat goed nieuws. Al is hier sprake van een bescheiden succes. Raman erkent dat, maar wijt het aan de beperkte capaciteit van zijn proefopstelling. Opschalen van 25 milliwatt naar 0,5 watt per vierkante meter moet te doen zijn. Een forse verbetering, maar daarmee valt de capaciteit van een ‘sterrenpaneel’ nog steeds volledig in het niet bij die van een zonnepaneel.

Spiegel

Maar Raman heeft meer in zijn mars. Hij ziet ook mogelijkheden om het natuurverschijnsel overdag uit te buiten. Ook dan verliest de aarde warmte aan het heelal via infrarode straling, maar omdat de zon tegelijkertijd de planeet verwarmt, valt dat effect volledig in het niet. Met een slimme, gelaagde spiegel die vrijwel al het zonlicht terugkaatst naar het heelal lukt het Raman toch om dit materiaal warmte te laten verliezen. Midden op de dag is het spiegelende oppervlak 5 graden kouder dan de luchttemperatuur. Uit onderzoek blijkt dat de temperatuur in theorie zelfs 42 graden kan zakken.

Raman is een van de oprichters van SkyCool Systems. Met de watergekoelde panelen die het bedrijf maakt, is het bijvoorbeeld mogelijk om airco’s (de grootste energieslurpers van de toekomst) een stuk zuiniger of zelfs energieneutraal te maken.

Daarnaast legt Raman de vinger bij een vrij onbekend, maar wel belangrijk nadeel van zonnepanelen. Als een paneel te warm wordt, loopt de energieproductie een behoorlijk eind terug. Met het gevolg dat zonnepanelen op een zinderende zomerdag minder opleveren dan je zou willen. Tenzij ze worden gekoeld met kou uit het heelal.