Beeld: Zonnefabriek
Klimaat

Hoe duurzaam zijn zonnepanelen nu eigenlijk?

Wie zonnepanelen op z’n dak heeft is duurzaam bezig. Maar hoe zit het met de CO₂-uitstoot bij de productie van zonnepanelen, en de giftige stoffen die erin verwerkt zijn? En wat als over dertig jaar al die panelen vervangen moeten worden?

Door 25 augustus 2020
schone energie SDG7 zonne-energie zonnepanelen
Dit artikel krijg je cadeau van OneWorld. Word abonnee
Update 25 augustus 2020:

In Nederland beschikken momenteel 1 miljoen woningen over zonnepanelen. Deze mijlpaal werd afgelopen zondag bereikt, meldde de NOS. Dat zijn bijna 1 op de 8 woningen, bleek uit onderzoek van Dutch New Energy Research. Meer dan 5 procent van de stroom in Nederland wordt tegenwoordig opgewekt door zonne-energie, waarmee 5,3 miljoen ton CO2 wordt bespaard.

Met de kracht van de zon in je eigen stroom voorzien: veel duurzamer krijg je het niet. Toch zetten klimaatsceptici hun vraagtekens bij het duurzame karakter van zonne-energie. Zo zouden zonnepanelen voor een hoop CO₂-emissie zorgen. Ook zouden er allerlei giftige stoffen in verwerkt worden, die over een jaar of wat in de kringloop terecht zouden komen. Dus: hoe duurzaam zijn zonnepanelen nu écht?

Atse Louwen, duurzame energie-onderzoeker aan de Universiteit Utrecht, promoveerde in 2016 op het onderwerp. De resultaten van zijn promotieonderzoek werden gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications.

CO₂-emissie in het productieproces

De hoofdmoot van Louwens onderzoek betrof het productieproces van zonnepanelen. Het basisbestanddeel silicium in zonnecellen, dat zorgt voor het opvangen van licht en het produceren van stroom, wordt gemaakt van een speciaal soort zand: kwartszand, ofwel siliciumoxide, vertelt Louwen. “Om het silicium zuiver te krijgen, moet het eerst in een soort oven om het oxide eruit te halen. Daar is veel energie voor nodig. Door de ontwikkeling van betere ovens kan dat echter wel een stuk omlaag.”
“

Beweren dat zonnepanelen niet duurzaam zouden zijn is ‘kwaadaardige stemmingmakerij’

Vervolgens moet het onzuivere silicium gezuiverd worden door het te destilleren – ook dat gaat gepaard met veel energieverbruik en is een punt van aandacht. Daarna moet het pure silicium in een soort plakjes gezaagd worden, en volgen nog verschillende processen om van die plakjes werkende zonnecellen te maken.

Levenscyclusanalyse

Louwen: “Ik heb voor mijn onderzoek verschillende soorten panelen en types zonnecellen met elkaar vergeleken door ze aan een zogenaamde life cycle analysis te onderwerpen. Je kijkt dan hoeveel energie en materialen het kost om zonnepanelen te maken, en hoeveel CO₂ er wordt uitgestoten in het proces van grondstof tot en met het moment dat de panelen worden afgevoerd en verwerkt.”

Het standaard type zonnecel is gebaseerd op zogenoemde kristallijn silicium-technologie, legt Louwen uit, dat in zo’n 90 procent van alle panelen zit. Daarnaast zijn er zonnecellen waarbij gebruik wordt gemaakt van kristallijn silicium in combinatie met een dunne film. Die laatste zorgt voor een hoger rendement – er wordt dus meer van alle energie van zonlicht dat op de zonnecel valt, omgezet in elektriciteit. En dat rendement is weer een belangrijke pijler voor duurzaamheid: hoe hoger het rendement, hoe beter in balans de energie is die het kost om de panelen te maken met de energie die ze opbrengen.

Break-even

“

Hoe efficiënter je zonnecellen, hoe lager je milieu-impact

Louwen: “Vooralsnog geldt: hoe efficiënter je zonnecellen, hoe lager je milieu-impact. Simpelweg omdat je met een efficiëntere zonnecel meer stroom opwekt. In de periode dat ze op je dak liggen heb je namelijk helemaal geen CO₂-uitstoot, maar je moet wel kijken waar de panelen worden geproduceerd en wat voor energie daarvoor is gebruikt. Gebruik je daarvoor een ‘groene’ energiebron, zoals zon, wind of waterkracht, dan scheelt dat al gauw de helft aan uitstoot met Chinese fabrieken die op kolencentrales draaien.”

Beweren dat zonnepanelen niet duurzaam zouden zijn doet Louwen af als ‘kwaadaardige stemmingmakerij’. “Ik heb voor mijn onderzoek de benodigde energie voor de productie van alle zonnepanelen die wereldwijd over een periode van veertig jaar zijn geïnstalleerd, afgewogen tegen hun opbrengst.” Uit die berekeningen is gebleken dat de zonnecel-industrie wereldwijd al in 2011 een break-even-punt heeft bereikt op het vlak van energie en broeikasgasemissies, legt hij uit.

De energie-terugverdientijd voor zonnepanelen is intussen een kleine twee jaar, wat betekent dat ze met een gemiddelde levensduur van dertig jaar – afhankelijk van waar ze zijn geïnstalleerd – gemiddeld vijftien keer zoveel energie opwekken dan het kost om ze te maken. “En dan heb je het nog niet eens over de prijs. De economische terugverdientijd van zonnepanelen is ondertussen namelijk gedaald naar een jaar of zes.”

‘Geen dak onbenut’

Amsterdam presenteerde in februari als eerste gemeente van Nederland een energieplan volgens afspraken uit het Klimaatakkoord. Daarin staat dat zonnepanelen en windmolens Amsterdam over tien jaar voor 80 procent van elektriciteit moeten voorzien. In de zogenoemde ‘Regionale Energie Strategie’ zet de gemeente vooral in op zonnepanelen, onder het mom van ‘geen dak onbenut’.

Giftige stoffen

Uiteindelijk loont het niet om voor de goedkoopste Chinese panelen te kiezen, weet Hessel van den Berg, technisch manager bij de Zonnefabriek, uit ervaring. Het bedrijf verkoopt en installeert al tien jaar zonnepanelen. “Wij leveren tegenwoordig voor 80 procent panelen van de Amerikaanse fabrikant Sunpower. Daarnaast bieden wij ook panelen aan van Q Cells, een Koreaans merk. Maar Sunpower is een topmerk, dat de allerhoogste efficiëntie garandeert: 22,7 procent. Daarnaast besteden zij veel aandacht aan het milieu, door het minimaliseren van hun afval en verpakking, en het gebruik van zo duurzaam mogelijke materialen. Ze kijken daarbij zelfs naar conflictmaterialen, zoals grondstoffen uit de mijnen in Congo. Daarin gaan ze heel ver.”

Recycling van afgeschreven panelen

De recycling van zonnepanelen in kaart brengen is volgens Louwen behoorlijk lastig. “De afgedankte panelen bevatten allerlei hoogwaardige materialen, zoals silicium, glas en zilver, maar het is nog best moeilijk om die er weer uit te halen. Het aluminiumframe eraf halen lukt nog wel, maar de zonnecellen zitten vastgelijmd aan het glas en aan de achterkant zit nog een folie. Als je die door een versnipperaar gooit, krijg je lage kwaliteit glas terug, dat zich hoogstens leent voor isolatiemateriaal, glazen of vaasjes. Door de vervuiling die erin zit is dit niet geschikt voor hergebruik voor zonnepanelen.”
Het aantal zonnepanelen neemt fors toe, aldus Louwen. Ongeveer drie kwart van alle zonnepanelen die tot nu toe zijn geïnstalleerd, zijn van de laatste vijf jaar, terwijl ze zo’n 25 tot 30 jaar meegaan. “We hebben op dit moment dus nog betrekkelijk weinig ervaring met afgeschreven panelen.” Hoewel het probleem zich vooralsnog dus nog nauwelijks voordoet, is het wél verstandig om alvast na te denken over wat ons straks te wachten staat als al die afgeschreven panelen moeten worden afgevoerd, stelt Imco Goudswaard, Market Insights & Sustainability Lead bij DSM Advanced Solar, dat innovatieve, duurzame materialen voor zonnepanelenproductie ontwikkelt.

Afvalstroom

Goudswaard: “Er worden momenteel wereldwijd ongeveer 350 miljoen panelen per jaar geïnstalleerd. In 2050 zal dit zijn opgelopen tot circa 1 miljard panelen per jaar, volgens recent rapport van het International Renewable Energy Agency (IRENA). Dat betekent dat we met een enorme afvalstroom te maken krijgen. Dat idee leeft nog niet zo binnen de keten. Het aandeel afgeschreven panelen is dan ook nog marginaal: 1 à 2 procent. Dat zijn bijvoorbeeld panelen met een fabrieksfout of die kapotgaan tijdens het installeren.”
“

Vooralsnog is circulair gebruik van zonnepanelen niet mogelijk

Afgeschreven zonnepanelen vallen onder de EU-wetgeving voor elektronisch afval, zoals die geldig is voor bijvoorbeeld televisietoestellen en magnetrons, vervolgt Goudswaard. “De wet schrijft voor dat leveranciers verantwoordelijk zijn voor de afvoer en verwerking van afgeschreven panelen. Daar moeten ze een paar euro voor opzijleggen. Die verantwoordelijkheid kunnen ze afkopen door die over te dragen aan organisaties als PV Cycle, een Europese non-profitorganisatie die zich bezighoudt met de inzameling en administratie rond de verwerking van afgeschreven zonnepanelen. In de praktijk voldoet de huidige recycling van zonnepanelen aan het hergebruikspercentage dat de EU-wetgeving vereist, namelijk 85 procent van het gewicht. Maar vooralsnog is echt circulair gebruik van zonnepanelen nog niet mogelijk.”
Volgens Goudswaard is alvast nadenken over de gevolgen voor de toekomst geen overbodige luxe. Daarom is DSM, in samenwerking met de internationale brancheorganisatie Solar United, initiatiefnemer voor het project Circular Solar. “De bedoeling van dit project is om bij alle binnen de keten betrokken partijen – van ontwerpers, fabrikanten en leveranciers tot en met recyclingbedrijven – de bewustwording voor het belang van circulariteit te stimuleren én ze met oplossingen te laten komen.”

Loodvrije panelen

Op de website van de Zonnefabriek staat dat in hun panelen geen cadmium en lood zijn verwerkt. Hoe zit dat? Hessel van den Berg legt uit: “Naar aanleiding van alle negatieve berichtgeving, zoals van onheilnieuwssite JD Report, en hun artikel ‘Zonnepanelen, een tikkende tijdbom die hoe dan ook af zal gaan’, werden wij geconfronteerd met vragen van klanten. Daar moet je als zonnepanelenleverancier een antwoord op hebben. Vandaar dat we daar een artikel op onze website aan hebben gewijd. De Europese regelgeving beperkt de hoeveelheid van bepaalde giftige stoffen, zoals cadmium en lood, die je in je panelen mag verwerken.

Maar je bent als leverancier verplicht ze er bij inname weer uit te halen, zodat ze niet bij de mensen terechtkomen. Wij hebben er als leverancier voor gekozen om uitsluitend panelen te verkopen waar die stoffen helemaal niet in zitten.”

Meerprijs

Het antwoord op de vraag of de klanten van de Zonnefabriek bewust kiezen voor dit extra milieuaspect, moet Van den Berg schuldig blijven. “Ik heb wel het idee dat onze klanten begaan zijn met milieuzaken. Waarom niet alleen wij maar ook onze klanten voor Sunpower kiezen, is echter vooral omdat hun panelen het effectiefst zijn. Je hebt simpelweg het meeste rendement met het minste dakoppervlak.”

Dit artikel verscheen eerder op OneWorld op 17 april 2019.

Op welk Nederlands water gaan we zonnepanelen leggen?

Voor dichtbevolkte maar waterrijke gebieden als Nederland kunnen drijvende zonneparken uitkomst bieden.

'Via de zonnepanelen ontvangen we jaarlijks 400 euro'

De huurwoning van Marien Heijboer (42) staat in de voormalige Vogelaarwijk Hoograven in Utrecht. Twee jaar geleden liet de woningcorporatie het volledig gasvrij maken, en plaatste zonnepanelen op het dak.

Ik wil dat OneWorld blijft bestaan

AbonneerDoneer

Verder lezen?

Rechtvaardige journalistiek verdient een rechtvaardige prijs.
Maak jij OneWorld mogelijk?

Word abonnee

  • Digitaal + magazine  —  € 8,00 / maand
  • Alleen digitaal  —  € 6,00 / maand
Heb je een waardebon? Klik hier om je code in te vullen

Factuurgegevens

Je bestelling

Product
Aantal
 Totaal
Subtotaal in winkelwagen € 0,00
Besteltotaal € 0,00

  • € 0,00 iDit is het bedrag dat automatisch van je rekening wordt afgeschreven.

Lees je bewust met OneWorld en draag bij aan een rechtvaardige wereld.

Dat kan al vanaf 6 euro per maand

Lees en steun

Ontvang onze beste verhalen in je mailbox

Volg ons