Terwijl de popcultuur herhaaldelijk heeft geprobeerd om de zonnespiegel te presenteren als een massavernietigingswapen, is elk gebruik dat er tot nu toe voor is gevonden vrij vreedzaam geweest. Het Mythbusters team slaagde er zelfs in om te weerleggen dat Archimedes dit concept lang geleden gebruikte om Romeinse schepen in brand te steken, ook al is er geen twijfel over mogelijk dat hij met het concept van gefocuste zonnestralen heeft geknoeid. Tegenwoordig hebben we misschien geen zonnetorens meer die vuurstralen schieten, maar we hebben wel een aantal uitvindingen van zonnespiegels die van pas komen.

Build

Als we het over zonnespiegels hebben, verwijzen we naar een eenvoudige combinatie van substraat en een reflecterende laag. De ondergrond is wat de spiegel vorm geeft en zorgt voor structurele integriteit. Glas is weliswaar breekbaar, maar wordt vaak gebruikt als substraatmateriaal.

De volgende voordelen maken het een zeer gewenste keuze:

• Het glas is zeer transparant
• UV-weerstand
• Makkelijk schoon te maken
• Chemisch inert zijn

Metaal kan ook worden gebruikt voor mechanische ondersteuning. Er zijn hier verschillende opties waarbij aluminium het meest populair is. Aluminium kan ook worden gebruikt als reflecterende laag, maar zilver is nog steeds ongeëvenaard in zijn reflecterende mogelijkheden.

De twee lagen vormen samen een zonnespiegel die de zonnestralen van de ene plaats naar de andere kan sturen. Fijnafstemming van het reflectievermogen kan worden bereikt door een derde interferentielaag toe te voegen tussen de twee.

Hoe kunnen we het gebruiken?

De zonnespiegel is erg handig als je een stel zonnestralen op één plek wilt verzamelen. Sommige van de spiegels hebben zelfs een stoeprand waardoor ze het gereflecteerde licht op één plek kunnen focussen. Als je de zonnestralen eenmaal hebt waar je ze wilt hebben, kun je één van de twee dingen doen met de zonnestraling. Je kan ofwel warmte produceren ofwel een fotovoltaïsch effect opwekken.

Alles een naam geven

Wanneer u de stralen alleen voor warmte gebruikt, kijkt u naar een zonnewarmte toepassing van de spiegel. De geconcentreerde zonne-energie of CSP wordt gericht op een warmtemotor en gebruikt deze om elektrische energie te produceren. Aan de andere kant heeft u een krachtige fotovoltaïsche cel nodig als u de straling van de zon wilt gebruiken om direct elektriciteit te produceren. Het blootstellen van elke fotovoltaïsche aan licht induceert elektrische stroom en het toevoegen van CSP aan de mix kan het effect alleen maar versterken. Natuurlijk heeft u voor het gebruik van CSP een speciale fotovoltaïsche en een geavanceerde koelmethode nodig.

Thermische versus fotovoltaïsche

De toepassing van de zonne-energie is iets wat we al in veel landen kunnen zien. Spanje en de Verenigde Staten hebben verschillende grote velden bedekt met zonnespiegels die worden gebruikt om CSP te boeren.

Ensemble produceert 11MW dichtbij Sevilla in Spanje

De zonnethermische toepassing biedt een hernieuwbare energiebron die zelfs wordt aanbevolen door de US Department of Energy. Als u de bestaande thermische toepassingen bestudeert, is het gemakkelijk om te concluderen dat er verschillende variaties van het concept zijn. Deze variaties verschillen vooral in de manier waarop de spiegels maximale CSP bereiken. Er is veel wetenschap nodig om de juiste spiegelvorm te krijgen en de hoek aan te passen aan de beweging van de zon.

Dezelfde wiskunde zal nuttig zijn wanneer de fotovoltaïsche cellen uiteindelijk worden gebruikt in grootschalige projecten. Tot nu toe is de prijs een groot probleem geweest, maar fotovoltaïsche cellen zijn de laatste jaren een stuk goedkoper geworden.

Zijn de spiegels veilig?

Concentrerende straling of warmte klinkt helemaal niet zo veilig, zeker niet als je bedenkt dat het hele proces in de open lucht plaatsvindt. De bestaande zonnetoepassingen hebben echter bewezen dat ze minder schadelijk zijn dan onze huidige energiebronnen. Insecten kunnen het slachtoffer worden van de verleidelijke helderheid van het geconcentreerde licht, maar dat is een kleine prijs voor een energiebron die geen verspilling veroorzaakt.

Sommige wetenschappers hebben hun bezorgdheid geuit over de impactfactor die deze ensembles hebben op de dieren in het wild. Bioloog Ed LaRue, toen hij gevraagd werd door National Geographic over zijn gedachten over de Mojave-spiegels, verklaarde: “Solar, vooral op het niveau dat het wordt voorgesteld in de Mojave-woestijn, is een nieuwe bedreiging”. Echter, later in het interview is hij het er zelfs mee eens dat, indien geplaatst op de juiste locatie, zonne-energiecentrales een van de beste keuzes zijn die we hebben.

Toekomst van de zonnespiegel

Het bespreken van de toekomst van de zonnespiegel brengt een zekere mate van speculatie met zich mee. De toekomst is nauw verbonden met de manier waarop hij waarschijnlijk zal worden gebruikt, en het is moeilijk om een voorspelling op lange termijn te doen. Tot nu toe was de toepassing van de zonnespiegel de juiste manier, maar we beginnen nu enkele grote spelers te zien, zoals Google, die de fotovoltaïsche panelen ondersteunen. Afhankelijk van welke van deze technologieën de overhand heeft, kan de zonnespiegel zich in verschillende richtingen ontwikkelen.

Redelijke verwachtingen

Wat we met zekerheid kunnen zeggen is dat als we morgen wakker worden, de zon nog steeds zal schijnen. Zolang we deze gigantische eindeloze bron van energie voor onze neus hebben hangen, zullen we nieuwe en betere manieren blijven bedenken om deze energie te benutten. CSP verzamelingen mogen dan wel een kleine negatieve impact hebben op het lokale milieu, maar op wereldschaal vertegenwoordigen ze een van onze beste wapens in de strijd tegen de opwarming van de aarde. Om een groot probleem als de opwarming van de aarde aan te pakken, zijn er veel meer zonnespiegels nodig dan we op dit moment hebben.

Concluderend: de wetenschap achter de zonnespiegel is misschien gemakkelijk uit te leggen, maar het creëren van een spiegelensemble voor een grootschalig project is complexer.

Omdat we de laatste reserves van onze fossiele brandstoffen verbranden, zullen we genoodzaakt zijn om onderzoek te doen naar het zonne-alternatief.

Met meer tijd en geld besteed aan het oogsten van zonne-energie, zal het zien van nieuwe en verbeterde zonnespiegels en innovatieve spiegelensembles niet als een verrassing komen.

Wilt u meer?

Wilt u weten op welke manier het behoud van onze omgeving onze levenskwaliteit beïnvloedt? Meer informatie over duurzaamheid en loslaten.