Zonnepanelen koelen met gel tegen brand en opbrengstverlies

Een hoge temperatuur drukt de energieopbrengst van een zonnepaneel. beeld ANP, Lex van Lieshout

Op een zomerse dag kunnen zonnepanelen zomaar tientallen graden heter zijn dan hun omgeving. Dat maakt ze niet alleen minder efficiënt, maar levert ook brandgevaar op. Een speciale gel moet panelen in de toekomst gaan koelen.

Wie bij een zoekmachine de combinatie ”zonnepanelen” en ”brand” intikt, krijgt een stroom afbeeldingen voorgeschoteld die voor zich spreken. Natuurlijk heeft dit ook te maken met de wijze waarop een paneel is geïnstalleerd, maar het is wel duidelijk dat dit een blijvend punt van aandacht is.

Er is nog een reden dat zonnepanelen liever niet te heet worden. Bij elke graad temperatuurstijging daalt de energieopbrengst vanaf een temperatuur van 25 graden Celsius met bijna een halve procent. Op een warme zomerdag kan dat oplopen tot 20 procent minder opbrengst.

Sproeien

Panelen vrij op het dak plaatsen, zodat de wind vrij spel heeft, tempert de opwarming enigszins. Schuin geplaatst op een plat dak is zo bezien de meest logische keuze. Actief koelen met lucht of sproeien met water kan ook, maar levert uiteindelijk weinig tot niets op –of kost zelfs geld– omdat deze methoden ook energie kosten. Bovendien is water lang niet overal ruim voorhanden.

Een andere mogelijkheid is een hybride paneel dat niet alleen energie, maar ook warmte oplevert. Die zijn dan wel weer een stuk duurder in aanschaf en onderhoud.

Onderzoekers van King Abdullah University of Science and Technology in Saudi-Arabië zien meer brood in een gel die ’s nachts water opneemt en dit overdag gecontroleerd laat verdampen. Verdamping is een zeer efficiënte koelmethode. Kijk maar eens naar een drijfnatte kleuter die op de rand van het zwembad staat te bibberen.

Kleverig

Onder leiding van prof. dr. Peng Wang presenteerden ze de mogelijkheden van hun gel vorige maand in het wetenschappelijk tijdschrift Nature Sustainability. De kleverige gel kan eenvoudig aan de achterkant van een paneel worden aangebracht, zodat het de invallende zonnestralen niet belemmert.

De gel bevat calciumchloride, een krachtige vochtvreter die het gewicht van de gel kan laten verdubbelen. Als het donker is, neemt dit zout water op uit de lucht. Overdag neemt de gel de warmte van de panelen in zich op. Het water uit de gel verdampt en neemt de overtollige warmte mee.

Verrassing

Uit het onderzoek blijkt de temperatuur van een paneel tijdens laboratoriumtests tien graden lager te liggen dan zonder koeling. Tot verrassing van de onderzoekers bleek die tijdens tests in de buitenlucht nog verder te dalen.

Bijkomend voordeel is dat deze koelmethode geen extra energie of water kost. Over de levensduur van de gel doen de onderzoekers nog geen uitspraken. Dat is niet onbelangrijk, want de levensduur van een zonnepaneel ligt rond de 25 jaar. Al het extra onderhoud aan de panelen maakt de terugverdientijd langer.