Peter van de Zwan
Een internationaal publiek-privaat consortium met de naam ‘Solar Moves’ onderzoekt drie jaar hoe auto’s, vrachtwagens, bussen en bestelwagens op zonne-energie bijdragen aan de transitie naar volledig elektrische mobiliteit in de Europese Unie. In ‘Solar Moves’ werken TNO in Delft, het Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE in Freiburg, Sono Motors in München en IM Efficiency in Heerlen samen. Dit onderzoek vindt plaats in opdracht van het directoraat-generaal Mobiliteit en Vervoer (DG MOVE) van de Europese Commissie. Het potentieel van deze voertuigen op zonne-energie en de impact daarvan op toekomstig beleid en regelgeving voor elektrische laadinfrastructuur in Europa wordt onderzocht.
Zonnetechnologie
In 2030 wil de EU en de aangesloten lidstaten een emissievrij mobiliteitssysteem in Europa hebben. Daarvoor zijn onder meer investeringen in laadinfrastructuur voor elektrische auto’s nodig. Zonnetechnologie, zonnepanelen op elektrische auto’s kan daar een belangrijke rol bij vervullen. Uit eerder onderzoek is namelijk gebleken dat zonnepanelen op elektrische auto’s ertoe leiden dat er jaarlijks zo’n 25% minder hoeft te worden opgeladen. In gebieden waar de zon veel schijnt, kan dit percentage zelfs oplopen tot 40%.
Over zeven jaar zouden elektrische auto’s met zonnepanelen naar schatting 30% van de hele markt kunnen vormen. Er zijn al verschillende auto’s met zonnecellen in ontwikkeling. De ontwikkeling van de zonneauto die in de Lightyearfabriek wordt gemaakt is echter al weer gestopt. Ook rijden er al meer dan 30 vrachtwagens door Europa met zonnecellen op het dak van hun trailers, het zogenoemde zonnedak. Het commerciële transport wordt zo duurzamer. Verder zijn er al stadsbussen voorzien van zonnecellen om de uitstoot en brandstofkosten te verminderen.
In het onderzoek worden modellen gecombineerd en geverifieerd. Monitoring en tests op de weg worden daarbij benut. Auto’s, vrachtwagens, bussen en bestelwagens worden van zonnepanelen voorzien. De voertuigen worden ook uitgerust met sensoren om in heel Europa onder reële omstandigheden de zonnestraling te meten en te bepalen. De resultaten moeten inzicht geven in de verbetering van de efficiëntie van elektrische voertuigen met geïntegreerde zonnetechnologie. Zo moet het onderzoek duidelijk maken hoe het integrale potentieel van deze technologie is en voorspellen welke laadinfrastructuur vereist zou zijn wanneer een aanzienlijk deel van alle elektrische auto’s de komende jaren zouden uitgerust worden met zonnetechnologie. De bevindingen zullen worden vertaald naar een reeks beleidsaanbevelingen voor de Europese Commissie.
Elektrisch rijden is de toekomst voor de nieuwe generatie vervoerstechnologie. Door zelf zonne-energie op te wekken, worden elektrische voertuigen zoals auto’s, bussen en vrachtwagens niet alleen duurzamer, maar krijgen ze ook een grotere actieradius en meer autonomie. De eerste auto’s op zonne-energie moeten dit jaar al op de weg rijden. De verwachting is dat er in 2025 al meer dan 50 miljoen elektrische voertuigen op duurzame elektriciteit rijden.
Uit onderzoek van TNO blijkt dat een auto tot wel 20.000 kilometer per jaar kan rijden op zonne-energie op zonnige locaties. Het kan per jaar 150 tot 200 euro aan directe besparingen op de elektriciteitskosten schelen. Ook hoeft de auto in de zomer niet te worden opgeladen. Het vermindert zo de CO2-uitstoot met 250 kilo per jaar en er zijn 23 tot 40% minder plug-ins bij laadstations nodig. Een auto moet als slim en geïntegreerd onderdeel van het elektriciteitsnet en het distributienetwerk gaan fungeren.
De winst van de elektrische auto op zonne-energie valt te behalen door de 3D- en gekromde zonnepanelen nog energie-efficiënter en lichter in gewicht te maken. Dit doen bedrijven door de zonnecellen eenvoudiger en effectiever in het productieproces te integreren. Bij het ontwerp van een zonnedak op een elektrische auto spelen de technische mogelijkheden van de zonnecellen, de technische eisen van de autofabrikanten, de wettelijke veiligheidseisen en de wensen van de consument een rol.
Om dat voor mekaar te krijgen, wordt nog het meest gebruik gemaakt van de siliciumtechnologie. Er wordt ook gekeken naar nieuwe materialen en technologieën zoals perovskieten, genoemd naar het mineraal perovskiet en tandems waardoor de zogenoemde pv-technologie sneller kan worden ontwikkeld en optimaal kan worden toegepast voor zonnemobiliteit.
Commerciëel transport
Vrachtwagen en bussen worden al uitgerust met zonnedaken. Het biedt uitkomst want door het grote dakoppervlak passen op deze voertuigen net zoveel zonnepanelen als op een gemiddeld huis. Er wordt onderzocht welke materialen, constructie en bevestigingsmethoden het meest geschikt zijn. Ook een zo efficiënt mogelijke productie van de zonnedaken speelt een rol. De transportsector en de fabrikanten hebben er hoge verwachtingen van omdat het moet leiden tot minder kosten en tot een lagere uitstoot van CO2 en gevaarlijke stoffen zoals dieseldeeltjes. Vrachtwagens zouden dan gewoon weer in de stad kunnen rijden.
