Geschiedenis van zonne-energie, van Archimedes tot nu

De oude Egyptenaren en Grieken probeerden de warmte van de zon voor verschillende doeleinden te benutten. De Grieken gebruikten al een instrument genaamd skaphia, een soort parabolische spiegel, om de Olympische vlam aan te steken. We moeten teruggaan naar Archimedes, ongeveer twee eeuwen voor onze jaartelling, om een van de vroegste sporen van uitvindingen te vinden die zonne-energie benutten. Archimedes had namelijk bedacht spiegels te gebruiken, bekend als brandspiegels, om een vloot in oorlogstijd in brand te steken. Er ontstond een controverse over de mogelijkheid dat hij deze techniek heeft gebruikt om de Romeinse vloot tijdens het beleg van Syracuse in brand te steken. Na hem ontwikkelde Heron van Alexandrië rond 100 v.Chr. een waterpompsysteem dat werkte op zonne-energie, wat velen daarna inspireerde.

De mogelijkheden van zonne-energie werden onder andere onthuld door Buffon, die in 1747 een spiegel bouwde bestaande uit 168 vertinde en verstelbare spiegels (de voorloper van geconcentreerde zonne-energie?), om de energie op één punt te concentreren. Met dit proces slaagde hij erin metalen zoals tin of zilver te smelten.

Saussure en ook Lavoisier, de uitvinder van de eerste zonneoven, hebben talloze werken over dit onderwerp geproduceerd. Het duurde echter tot 1839 voordat het fotovoltaïsche effect werd ontdekt.

De ontdekking van het fotovoltaïsche effect

En het was de wetenschapper Edmond Becquerel die deze ontdekking deed en de eerste fotovoltaïsche cel ontwikkelde. Later begreep en presenteerde Rudolph Hertz het fotovoltaïsche effect onder deze naam. Het fotovoltaïsche fenomeen kon echter pas jaren later worden verklaard door Einstein en Max Planck.

Vervolgens werd het fotovoltaïsche onderzoek voornamelijk in de context van ruimteonderzoek voortgezet en werden de eerste zonnecellen in de jaren '40 ontwikkeld. Na de Tweede Wereldoorlog werden de onderzoeken op dit gebied nauwkeuriger met de ontwikkeling van efficiëntere en kleinere cellen die satellieten konden uitrusten. Pogingen om zonne-energie op andere gebieden toe te passen kwamen ook op: in 1955 ontwikkelden onderzoekers van Bell Labs een zeer efficiënte cel die bedoeld was om telefoons op afgelegen locaties van stroom te voorzien. De productiekosten van dergelijke technologieën verhinderden echter dat ze tot de jaren '70 in andere gebieden buiten de ruimtevaart werden toegepast.

De terugkeer van zonne-energie

Met de oliecrisissen van de jaren '70 werd de vraag naar energiebronnen dringender en kwam zonne-energie weer op de voorgrond, waarbij regeringen en industrieën meer interesse toonden. In 1973 werd het eerste huis met fotovoltaïsche elektriciteit ingehuldigd aan de Universiteit van Delaware in de Verenigde Staten. Tegelijkertijd ontstonden er uitvindingen die probeerden zonne-energie toe te passen op auto's, zoals de zonnewagen Quiet Achievers van de Australiër Hans Tholstrup in 1987.

In Frankrijk was het onder impuls van Valery Giscard d'Estaing dat zonne-energie terugkeerde: in 1979 besloot hij de zonne-energiesector te ondersteunen en keurde hij de bouw van de eerste Franse zonnecentrale, Themis, goed. Deze centrale werd in 1983 voltooid maar drie jaar later gesloten, aangezien Frankrijk toen had gekozen voor kernsplijting.

Tenslotte werd fotovoltaïsche energie vanaf 2007 echt weer in de schijnwerpers gezet in een context van milieu- en energiecrisis. De centrale Themis werd heropend en overheids-, industriële en particuliere projecten, met de komst van zonnepanelen op daken, vermenigvuldigden zich. Tegenwoordig worden vele onderzoekspaden voor het massale gebruik van zonne-energie verkend.