In het Technisch Weekblad van 2 juni 2025 stond een artikel over een baanbrekende technologie die het rendement van zonnepanelen met bijna 13 procent verhoogt en hun levensduur met meer dan 200 procent verlengt. Het draait om een innovatieve laag op zonnepanelen van hygroscopisch materiaal, die zonder extra energieverbruik de zonnepanelen koelt.
a) Waarom is het van belang dat de koeling geen energie verbruikt?
Uitwerking vraag (a)
Dan wordt de opbrengst van de panelen kleiner.
Het geheim zit in een speciaal materiaal dat bekendstaat om zijn uitzonderlijke vochtabsorberende eigenschappen (je vindt het ook in luiers). ’s Nachts neemt dit materiaal vocht uit de lucht op, dat overdag weer verdampt.
b) Door welk proces neemt het materiaal ‘s nachts vocht uit de lucht op?
Uitwerking vraag (b)
Overdag is de temperatuur veel hoger, wat het water laat verdampen.
Tijdens de verdampingsfase onttrekt het materiaal warmte aan de omgeving.
c) Noem twee situaties uit het dagelijks leven waarbij afkoeling optreedt bij verdamping.
Uitwerking vraag (c)
Bijvoorbeeld:
Als je zweet, verdampt het water waardoor je lichaam koelt.
Als je met natte kleren in de wind fietst koel je sterk af.
Natte vinger in de lucht houden om te voelen uit welke richting de wind komt.
Zonnepanelen zetten zonlicht om in elektriciteit, maar slechts zo’n 20 procent van de inkomende zonnestraling wordt daadwerkelijk benut.
d) Wat gebeurt er met de rest?
Uitwerking vraag (d)
De rest wordt gereflecteerd of omgezet in warmte, waardoor de temperatuur van de zonnepanelen stijgt.
Hoe warmer een zonnepaneel wordt, hoe lager de efficiëntie wordt en hoe sneller het veroudert. Dat wil men graag voorkomen.
e) Bedenk een andere methode waarbij zonnepanelen gekoeld worden.
Uitwerking vraag (e)
Als je koud water onder langs de zonnepanelen laat stromen: dan koelt het paneel en levert het warm water.
Het feit dat de gebruikte materialen goedkoop, niet-giftig en relatief eenvoudig te produceren zijn, maakt massaproductie op korte termijn haalbaar. Daarmee lijkt deze vondst een veelbelovende stap richting een zonnigere, duurzamere toekomst.