Landen azen op zonne-energie uit de ruimte: hoe realistisch is het plan?

Satellieten die dag en nacht zonlicht opvangen en dat vervolgens naar de aarde sturen: het klinkt als sciencefiction, en dat is het decennialang ook geweest. Toch werken onderzoekers en bedrijven in meerdere landen inmiddels serieus aan ruimtegebaseerde zonne-energie. Voorstanders zien het als een manier om de wereld vele malen over van stroom te voorzien, zonder de wisselvalligheid van zon en wind op aarde. Critici wijzen op de astronomische kosten en de enorme technische hindernissen die nog overwonnen moeten worden.

Van sciencefictionidee tot satellietontwerp

Het concept is bijna honderd jaar oud. De Russische ruimtevaartpionier Konstantin Tsiolkovsky opperde in 1923 al spiegels in de ruimte die zonlicht naar de aarde zouden bundelen. Schrijvers als Olaf Stapledon en Isaac Asimov borduurden daarop voort in hun romans. Pas in 1968 maakte ingenieur Peter Glaser er een concreet technisch plan van: een satelliet met zonnepanelen, in een geostationaire baan op ruim 36.000 kilometer hoogte, die opgevangen zonlicht omzet in microgolven. Die microgolven worden vervolgens via draadloze energieoverdracht naar ontvangstantennes op aarde gestuurd en daar weer omgezet in gewone elektriciteit. NASA liet het idee destijds onderzoeken, mede door de oliecrisis van 1973, maar de plannen bleken te duur en verdwenen in de ijskast.

Een nieuwe internationale race

Decennia later is de belangstelling terug. China werkt aan het ZhuRi-programma ('de zon achtervolgen'), Japan ontwikkelt het OHISAMA-project, het Britse bedrijf Space Solar test eigen concepten en in de Verenigde Staten experimenteren het California Institute of Technology en het Air Force Research Laboratory met het draadloos versturen van energie. Alle partijen hopen binnen vijf jaar een eerste testlancering te doen. Peter Garretson, voormalig hoofd toekomsttechnologie bij de Amerikaanse luchtmacht, vat de ambitie treffend samen: volgens hem is ruimtezonne-energie geen concurrent van kernfusie, maar simpelweg een manier om de fusiereactor die al bestaat — de zon — eindelijk goed te benutten.

Torenhoge kosten, hardnekkige twijfel

De praktische bezwaren zijn groot. Een satelliet moet voortdurend naar de zon gericht blijven, de opgewekte energie moet worden omgezet en gebundeld, en de hele constructie moet eerst in stukken de ruimte in worden gebracht en daar worden samengebouwd. Een rapport van het Amerikaanse Department of Energy becijferde in 1981 dat een betekenisvolle bijdrage van 300 gigawatt — genoeg voor honderden miljoenen huishoudens — zestig satellieten zou vergen, elk 55 vierkante kilometer groot en 45.000 ton zwaar. Dat plan werd onbetaalbaar geacht. Latere studies, zoals die van NASA-natuurkundige John Mankins in 1997, waren optimistischer dankzij betere zonnecellen, maar een rapport van het Amerikaanse Strategic Studies Institute uit 2015 bleef kritisch. Toch keren onderzoekers steeds terug naar het idee, simpelweg omdat de zon het zwaarste werk — energie opwekken — al gratis doet.