Nieuwe ideeën in zonneceltechnologie
Het team, onder leiding van Felix Lang van de Universiteit van Potsdam, heeft laten zien dat maanregoliet kan worden omgezet in een belangrijk onderdeel van zonnecellen. Dit biedt een praktische oplossing voor de energiebehoeften bij langdurige maanmissies en vermindert flink de hoeveelheid materiaal die vanuit de aarde moet worden meegenomen. Het gebruik van materialen die al op de maan aanwezig zijn, is namelijk van groot belang voor missies die lang duren omdat het transporteren van materiaal vanaf de aarde erg kostbaar en ingewikkeld kan zijn.
De productie begint met synthetische maanregoliet, dat wordt omgesmolten tot wat zij “maanglas” noemen. Dit glas wordt dan gemengd met perovskietkristallen om werkende zonnecellen te maken. Met ongezuiverd maanglas halen ze al zo’n 12% efficiëntie, terwijl traditionele perovskietzonnecellen ongeveer 26% halen. De technologie ziet er dus zeker veelbelovend uit en er is nog volop ruimte om te verbeteren.
Besparen en duurzaam werken
Een groot voordeel van deze techniek is de kostenbesparing. Voor een zonne-array van 400 m² is er maar ongeveer één kilogram perovskietmateriaal nodig dat vanaf de aarde moet worden meegebracht. De rest van de onderdelen kan direct op het maanoppervlak worden geproduceerd. Dit principe, ook wel bekend als In-Situ Resource Utilization (ISRU), helpt de hoge kosten van het lanceren van materialen vanaf de aarde flink te verlagen.
Bovendien is de technologie niet alleen bruikbaar op de maan. Ook voor andere hemellichamen, zoals Mars, komt het in aanmerking omdat daar eveneens stofrijke bronnen te vinden zijn. Dit biedt kansen voor toepassingen in het hele zonnestelsel en maakt langdurige missies naar andere planeten een stuk realistischer.
Hobbels en wat de toekomst brengt
Er liggen natuurlijk ook uitdagingen op de weg als het gaat om het opschalen van de productie buiten een laboratorium. Zo is er gedacht aan het gebruik van gebogen spiegels om zonlicht te bundelen en zo de reguliet om te smelten tot glas. Door de overvloed aan zonlicht op de maan slim te benutten en zonder al te ingewikkelde apparatuur, werken onderzoekers aan oplossingen voor energievoorziening op grotere schaal.
Deze ontwikkeling reikt verder dan alleen het opwekken van energie; ze kan ook satellietlanceringen vanuit de maan een stuk goedkoper maken. Vanaf de maan kost het immers minder energie om iets in een baan te krijgen dan vanaf de aarde. Dit kan de afhankelijkheid van aardse bronnen verlagen en opent de deur naar nieuwe wetenschappelijke en commerciële projecten, bijvoorbeeld in combinatie met ruimteverwerkingscentra.
De doorbraak laat mooi zien hoe vindingrijkheid en wetenschappelijke inspanningen obstakels kunnen omzetten in nieuwe kansen. Door slim gebruik te maken van de rijkdom op de maan, zetten we stapjes richting een ruimtevarende samenleving die minder afhankelijk is van onze planeet. Terwijl we toewerken naar een toekomst waarin mensen steeds vaker de ruimte in trekken, blijft deze innovatie een voorbeeld van duurzaamheid en vernieuwend denken in de ruimtetechnologie.
