Zonnepanelen zijn (bijna) voorgoed duurzaam

Zonne-energie

Ergens tussen 2011 en 2018 hebben alle zonnepanelen meer energie geleverd dan hun productie en de ontwikkeling van hun techniek heeft gekost.

Zonnepanelen leveren meer energie dan hun productie kost. Foto Istock

Het duurt op zijn hoogst nog twee jaar, maar dan hebben alle zonnepanelen méér energie geproduceerd dan het heeft gekost om ze te ontwikkelen en fabriceren. En hebben ze ook meer broeikasgassen bespaard dan er bij de productie de lucht in is geblazen.

Misschien is dat break even punt zelfs al gepasseerd. Door onzekerheid in de meetgegevens ligt het ergens tussen 2011 en 2018. Dat hebben Utrechtse milieuwetenschappers berekend. Hun onderzoek is dinsdag in het tijdschrift Nature Communications gepubliceerd.

Ze vallen midden in de discussie over de duurzaamheid van zonnepanelen die vorige maand in deze krant opspeelde. De fabricage van zonnepanelen kost meer fossiele energie dan ze ooit aan zonne-energie zullen opbrengen, was de boodschap in een eerste artikel van Karel Knip. Hij baseerde zich op een eerder dit jaar verschenen artikel van Zwitserse onderzoekers die uitrekenden dat zonnepanelen in hun levensduur slechts 80 procent opbrengen van wat hun productie aan energie heeft gekost. Een paar dagen later schreef Knip over de vernietigende kritiek op dat artikel.

Duurzaamheidsstudies aan zonnepanelen zijn moeilijk doordat de nieuwere cellen een veel hogere opbrengst hebben en minder productie-energie kosten.

Een ander punt dat misschien nog wel meer discussie oproept is wat je wel en niet meerekent in een levenscyclus-analyse? Het Internationaal Energie Agentschap in Parijs heeft er in 2009 richtlijnen voor opgesteld, die in 2011 zijn aangescherpt. De Zwitserse onderzoekers die uitrekenden dat zonnecellen niet duurzaam zijn, uitten daar kritiek op. Ze vinden dat de richtlijnen te veel uitsluiten. Zo hoeft de ontmanteling en eventuele recycling van zonnepanelen niet meegenomen te worden. Ook ontbreekt de opslagcapaciteit die straks nodig is – in de vorm van accu’s – als het aandeel zonne-energie in de stroomvoorziening groter wordt.

Wilfried van Sark van de Universiteit Utrecht, een van de auteurs van het nu gepubliceerde artikel, antwoordt dat met de ontmanteling en verwerking van zonnepanelen „nog weinig ervaring” is. En hoeveel opslagcapaciteit er op den duur nodig zal zijn, is nu nog volslagen onduidelijk.

Kolen- en gascentrales

Milieutechnoloog Thomas Astrup van de Technische Universiteit van Denemarken, die niet bij het onderzoek was betrokken, waarschuwt dat het uitrekenen van de energiebalans van alleen zonnepanelen beperkte waarde heeft. „Dat is nuttig als je het systeem wilt optimaliseren”, zegt hij via de telefoon. Maar wil je er bijvoorbeeld klimaatbeleid op baseren dan zul je de prestaties van zonnepanelen zo eerlijk mogelijk moeten vergelijken met andere stroomopwekkende technologieën, zoals kolen- of gasgestookte centrales. Als je de ontmanteling van zonnepanelen mee gaat tellen, zul je dat voor centrales en windturbines ook moeten doen.

Astrup heeft zelf zo’n vergelijkend onderzoek al eens gedaan, en drie jaar geleden gepubliceerd (Renewable and sustainable energy reviews, december 2013). Hij verzamelde daarvoor gegevens van 167 eerder uitgevoerde levenscyclus-analyses. Zo’n analyse bepaalt de milieubelasting van een product gedurende zijn levenscyclus. Astrup concludeert dat er een grote variatie is wat er per technologie wel en niet wordt meegerekend. Daar is nog veel aan te verbeteren.

De Utrechtse onderzoekers berekenden het break even punt voor de wereldwijde zonnepaneel-industrie. Dus vanaf wanneer de energiebalans van alle geïnstalleerde zonnepanelen gecombineerd positief uitpakt. Ze hebben zich hierbij beperkt tot zonnepanelen op basis van silicium, die een marktaandeel van 90 procent hebben. Voor de kostenkant (de energie die nodig is voor de productie, en de daarmee gepaard gaande broeikasgasuitstoot) hielden ze rekening met het land waar de panelen door de jaren heen werden geproduceerd, en de veranderende elektriciteitsmix daar. Voor de batenkant (bespaarde energie en uitstoot) keken ze juist naar de landen waar zonnepanelen werden geplaatst, en de elektriciteitsmix daar. Hun uitkomst ligt in lijn met onderzoek dat twee Stanford-wetenschappers in 2013 publiceerden.