Kan de zon in de energiebehoeften van de mens voorzien?

VOOR het laten functioneren van onze moderne apparaten — auto’s, ventilatoren, elektrische fornuizen, etc. — zijn enorme hoeveelheden energie nodig. De kolen-, olie-, en aardgasvoorraden die voor de produktie van deze energie worden aangewend, beginnen echter uitgeput te raken. En de kernenergie — gezien als de vervangende energiebron — wordt door velen als te gevaarlijk voor de openbare gezondheid en veiligheid beschouwd.a Is er dan nog een andere energiebron waarop wij een beroep kunnen doen?

Gelukkig wel. „Elke twintig minuten valt er op de Verenigde Staten genoeg zonne-energie om een jaar lang de totale energiebehoefte van het land te dekken” (The World Book Encyclopedia, 1970). Volgens een andere schatting verschaft de zon de aarde per dag evenveel energie als „ligt opgeslagen in alle aardse kolen, olie-, aardgas- en uraniumreserves”. — Science Digest, juni 1965.

De hoeveelheid van de zon afkomstige energie is werkelijk ongelooflijk groot. En bedenk ook dat de zon elke dag opnieuw diezelfde hoeveelheid energie levert. Bovendien is zonne-energie vrij van elke verontreiniging! Is het misschien de bedoeling van de Schepper geweest dat de zon volledig in de energiebehoefte van de mens zou voorzien?

Het normale gebruik van zonne-energie

De zon is voor de mens reeds vanaf het begin de bron voor zijn lichamelijke energie geweest en verschaft hem het fysieke vermogen om dingen te doen en werkzaamheden te verrichten. De wijze waarop het menselijk lichaam zonne-energie gebruikt, geschiedt volgens het plan dat de Schepper hiervoor heeft ontworpen. ’Hoe dan wel?’ zult u misschien vragen.

Wel, zonlicht voorziet de planten van de benodigde energie om, zoals reeds in dit tijdschrift is besproken, koolzuur en water om te zetten in een enkelvoudige suiker, de basis van alle voedsel.

Uit deze suiker worden door de planten alle andere koolhydraten en ook talrijke eiwitten en vetten vervaardigd. Dus of de mens nu planten eet of dieren die zich met planten hebben gevoed, uiteindelijk ontvangt hij indirect al zijn energie van de zon! Het is werkelijk verbazingwekkend te zien hoe planten zijn ontworpen om stralingsenergie van de zon op te vangen en deze voor menselijk gebruik op te slaan — iets waartoe de mens zelf niet in staat is.

De mens maakt al sinds lange tijd ook op nog een andere manier van zonne-energie gebruik om een gedeelte van zijn energiebehoefte te dekken. Meer dan honderd jaar geleden bracht ingenieur George Stephenson zijn waardering onder woorden voor de zonne-energie die ook bij deze energievoorziening voor de mens zo’n belangrijke rol speelt. Terwijl hij samen met een vriend een verdwijnende trein stond na te kijken, vroeg hij plotseling: „Wie of wat zorgt ervoor dat de locomotief blijft rijden?”

„Wie of wat? Een van jullie machinisten natuurlijk”, was het antwoord.

„Nee”, antwoordde Stephenson, „zonlicht!”

Aan zijn verbijsterde vriend legde Stephenson daarop uit: „Het is licht dat vele duizenden jaren in de aarde opgeslagen heeft gelegen; het licht dat door een plant gedurende zijn groei wordt geabsorbeerd, is van essentieel belang bij de vastlegging van koolstof, en dit licht, dat zovele jaren in de steenkool verborgen heeft gezeten, en nu in die locomotief weer vrijkomt, dient grote menselijke belangen.”

Dus hoe vreemd het ook mag klinken, in feite ontlenen moderne machines, met inbegrip van de reusachtige turbines in elektriciteitscentrales, indirect hun energie aan de zon!

Maar niet alleen steenkool, ook aardolie en aardgas vertegenwoordigen opgeslagen zonne-energie; men neemt namelijk aan dat deze fossiele produkten waarschijnlijk ontstaan zijn toen ver in het verleden bepaalde plantaardige en dierlijke materialen aan grote hitte en druk kwamen bloot te staan. Zelfs het water dat de turbines in hydroëlektrische centrales in beweging brengt, is eerst door de zon uit de oceanen, „gepompt” voordat het als regen of sneeuw neerviel en nu bij zijn terugkeer naar de oceaan voor elektriciteitsproduktie kan worden gebruikt (Pred. 1:7). Uiteindelijk komt het er dus op neer dat al onze auto’s, bussen, vliegtuigen, alsmede al onze elektrische apparaten werken en bewegen op zonne-energie!

Wordt de energie van de zon verstandig gebruikt?

Maar gebruikt de mens, alles wel beschouwd, de energie van de zon op verstandige wijze? Is het verstandig om met versnelde haast de aardse opslagplaats van energie uit te hollen en leeg te pompen? Getuigt het van wijsheid deze opgeslagen zonne-energie te verspillen, de rivieren en meren met een groot deel van haar warmte te verontreinigen, en giftige afvalstoffen in de lucht uit te braken?

Zou het, als alternatieve oplossing, niet veel verstandiger zijn de geweldige hoeveelheid „schone” zonne-energie die dagelijks de aarde overspoelt, direct te gebruiken? De mens heeft aangetoond in staat te zijn stralingsenergie uit de ruimte voor nuttig gebruik te kunnen aanwenden. Zo heeft men bijvoorbeeld zelfs wel licht van een ver verwijderde ster gebruikt om een relais in werking te stellen, waardoor elektrische kaarsen gingen branden. Waarom maakt de mens dan geen direct gebruik van zonne-energie?

Direct gebruik van zonne-energie

In feite is men hiermee reeds bezig, maar slechts op beperkte schaal. Zo zijn er bijvoorbeeld een aantal huizen gebouwd die door de zon van warmte worden voorzien. Op het dak van deze huizen heeft men een opvangoppervlak aangebracht, in principe bestaande uit een zwarte plaat die zonnestraling absorbeert. De zonnewarmte wordt gebruikt om de temperatuur van een hoeveelheid lucht of water te verhogen, die men dan door het huis laat circuleren of voor later gebruik opslaat in een geïsoleerde tank.

Waarschijnlijk wordt zonne-energie op het ogenblik het meest gebruikt voor het verwarmen van water. In Japan zijn nu reeds meer dan een miljoen zonne-„boilers” vervaardigd, die men op vele Japanse daken kan zien staan.

In de gigantische, industriële zonne-„ovens” die er op het ogenblik bestaan, wordt een nog directer en spectaculairder gebruik van zonne-energie gemaakt. Met de grootste van deze ovens, gelegen te Odeillo, in Zuid-Frankrijk, kan men bijna ogenblikkelijk grote gaten in dikke stalen platen branden! Tot deze oven behoren drieënzestig grote, vlakke spiegels die zich op een heuvelhelling bevinden. Deze spiegels volgen, de zon bij haar dagelijkse baan langs de hemel en kaatsen haar stralen terug op een vaste parabolische spiegel, die op zijn beurt de van alle spiegels afkomstige straling, „bundelt” en op een oppervlak concentreert met een middellijn van maar dertig centimeter. In dit gebied, het hart van de „oven”, worden temperaturen bereikt van 3900 °C! Dit toont wel aan welk een geweldige energie zonlicht bezit!

Zonne-energiecentrales?

In de loop der jaren zijn er ook verscheidene machines gebouwd die hun energie direct aan de zon ontleenden. Zonlicht kan bijvoorbeeld worden gebruikt om een vloeistof te verhitten waardoor damp wordt geproduceerd, en met die damp kan dan weer een turbine worden aangedreven. Het opwekken van elektriciteit volgens een dergelijke methode is echter als onpraktisch van de hand gewezen. Op het ogenblik zijn er evenwel bepaalde personen die zich zijn gaan bezighouden met een wat nauwkeuriger onderzoek naar de mogelijkheden die zonne-energie te bieden heeft. Er zijn namelijk — op papier wel te verstaan — efficiëntere methoden ontwikkeld om zonne-energie om te zetten in elektrische energie.

Zo wordt van de Amerikaanse National Science Foundation bericht dat een voorgestelde methode haar zo intrigeerde, dat ze uitzag naar geld voor de bouw van een experimentele installatie met een vermogen van 100.000 kilowatt in de woestijn nabij Yuma (Arizona) voor de levering van elektriciteit. Naar men beweerde was het met een dergelijke installatie mogelijk tot 30 percent van de van de zon ontvangen energie om te zetten in elektriciteit.

Natuurlijk zou zo’n installatie een groot gebied nodig hebben om de benodigde zonnestraling op te vangen voor het opwekken van zulke grote hoeveelheden elektriciteit. Hoe groot zou zo’n gebied moeten zijn? Men heeft berekend dat men in theorie met ongeveer 260 vierkante kilometer Arizona-woestijn — minder dan één percent van het totale landoppervlak van die staat — aan de totale energie- en warmtebehoefte van Canada en de Verenigde Staten zou kunnen voldoen. In werkelijkheid zou er echter een veel groter gebied nodig zijn, en wel wegens de verliezen die optreden bij het omzetten van licht in elektriciteit, en wegens de noodzaak de opvangapparatuur zo ver uit elkaar te zetten dat hinderlijke schaduwvorming wordt vermeden. Natuurlijk komen er bij een dergelijk systeem van energielevering nog meer problemen om de hoek kijken.

Het gebruik van zonnecellen

In 1954 kwam er een wetenschappelijke doorbraak tot stand waardoor het mogelijk werd op commerciële schaal en op zelfs nog directere wijze van zonne-energie gebruik te maken. In dat jaar ontwierpen geleerden een zonnebatterij, bestaande uit een aantal afzonderlijke siliciumcellen. Een zonnebatterij zet plusminus 12 tot 14 percent van de zonne-energie die ze opvangt, direct om in elektriciteit, en men heeft de hoop uitgesproken dit nuttig effect nog te kunnen vergroten.

De omzetting van zonlicht in elektriciteit geschiedt ogenblikkelijk en zonder lawaai. Het licht dat de zonnecellen treft, doet een elektronenstroom ontstaan, die kan worden aangewend voor het laten spelen van een radio, het laten lopen van een motor, het opladen van een accu, enzovoort. De ontwikkeling van de zonnebatterij opende dus geheel nieuwe mogelijkheden voor het gebruik van zonne-energie.

D. S. Halacy jr., wijst echter in zijn boek The Coming Age of Solar Energy, bij een bespreking van de grootse mogelijkheden die de zonnebatterij biedt, ook op een probleem:

„In de eerste dagen van de zonnebatterij sprong onmiddellijk de gedachte naar voren om huisdaken met zonnepanelen te bedekken. Een dak van zes bij twaalf meter, dat met een rendement van 10 percent zonne-energie in elektriciteit zou omzetten, zou voldoende kilowattuur energie leveren om met slechts vijf dagen zonneschijn een huis een maand lang van energie te voorzien! Maar de duurte van de zonnepanelen gooide — en gooit nog — roet in het eten. Op het ogenblik [1963] komt zo’n dak op honderdduizenden dollars.”

De prijs is nog hoog. Weliswaar is de grondstof voor de cellen, silicium, in overvloedige mate voorhanden, maar het vervaardigen van deze zonnecellen is een duur en tijdrovend werk, waarvoor grote vakbekwaamheid nodig is. Zonnebatterijen hebben daarom ook voornamelijk toepassing gevonden in de ruimtevaart, waar men ze kan bekostigen en waar ze gebruikt worden als energiebron voor ruimtesatellieten.

Toch heeft men zonnecellen ook reeds op commerciële schaal vervaardigd als energiebron voor radio’s, klokken, tv-toestellen en filmcamera’s; en sommige van deze apparaten zijn ook op de markt gebracht. Ook twee stations voor radioverkeer, 4800 kilometer van elkaar verwijderd, hebben beide de beschikking over een 1,85 vierkante meter groot zonnepaneel, met meer dan 7800 afzonderlijke zonnecellen, waarvan ze al de energie betrekken die ze nodig hebben voor het onderhouden van hun onderlinge radioverbinding. Er heeft zelfs al een experimentele auto enkele kilometers op zonne-energie gereden!

De toekomst voor de zonne-energie

Men zal nu al wel, zo zou iemand kunnen concluderen, ver gevorderd zijn met het treffen van grootscheepse voorbereidingen om deze geweldige bron van „schone” energie aan te boren, vooral gezien het feit dat, zoals een technicus opmerkte: „De vereiste technologie voor het gebruik van zonne-energie binnen ons bereik ligt.”

Maar wat wordt er gedaan? Twee jaar geleden merkte S. D. Freeman, als Amerikaans regeringsadviseur inzake energievraagstukken, op: „Zonne-energie is een van onze onbenutte mogelijkheden.”

Er moet natuurlijk onmiddellijk worden toegegeven dat er nog heel wat problemen opgelost moeten worden, wil men met zonne-energie het energieprobleem kunnen gaan verlichten. Zo is bijvoorbeeld de prijs van het fotospanningsmateriaal dat voor zonnecellen wordt gebruikt, aan de hoge kant, en ook de methoden om elektriciteit op te slaan, zijn duur. Maar zouden zulke problemen niet met gezamenlijke inspanningen kunnen worden opgelost?

Sommige geleerden zijn van mening dat zij daartoe wel in staat zouden zijn. Zij geloven dat het fotospanningsmateriaal vervaardigd zou kunnen worden tegen de prijs van een enkele gulden per vierkante decimeter, waardoor het mogelijk zou worden het dak van uw huis met zonnepanelen te bedekken! Maar koester niet al te hoge verwachtingen, want er wordt zo weinig gedaan op het gebied van de omzetting van zonne-energie dat dit vooruitzicht heel onwaarschijnlijk wordt.

Waarom die geringe belangstelling?

Problemen bij het ontwikkelen van de technologie

De technologische mogelijkheden in verband met het oplossen van enkele van onze vele brandstofproblemen, liggen vaak wel binnen het bereik van de mens, maar worden niet aangegrepen. Zo verklaarde bijvoorbeeld een functionaris van de Amerikaanse Commissie voor Atoomenergie: „Als wij ons 15 jaar geleden met het onderzoek hadden beziggehouden, hadden wij al tien jaar lang schone fossiele-brandstofcentrales (centrales waar steenkool, olie of aardgas wordt gestookt) gehad.”

Waarom hebben de elektriciteitsbedrijven dan geen onderzoek verricht naar de mogelijkheden in verband met het ontwikkelen van schone installaties? Omdat dit geld kost.

Hetzelfde is het geval bij de auto-industrie. S. Smith Griswold, hoofd van de Controleafdeling Luchtverontreiniging in Los Angeles, zei hierover: „Voor de mensen die zijn geïnteresseerd in winst maken, zijn de uitgaven voor de ontwikkeling en produktie van apparaten ter bestrijding van afvalstoffen, alleen maar een last.”

Daarom vraagt men zich nu ook af, of een van de hoofdredenen waarom er nog geen radicaal nieuwe ontwikkelingen zijn waar te nemen op het gebied van het opvangen en opslaan van zonne-energie, niet te maken heeft met de vrees voor verdwijning van de huidige winstmakende maatschappijen. Hoe dat zo? zult u vragen.

Wel, denk eens aan het volgende: Stel dat men dank zij gezamenlijke inspanning uiteindelijk zo ver zou komen dat zonlicht goedkoop zou kunnen worden omgezet in elektriciteit, zoals sommige geleerden voor mogelijk houden. En zeg dat elk huis een klein paneel met zonnecellen op het dak zou hebben waarmee dat huis van alle benodigde energie zou kunnen worden voorzien. Dan zouden in korte tijd heel wat nutsbedrijven vrijwel overbodig zijn geworden! Ook de kolen-, aardgas-, en kernenergiebelangen zouden ernstig worden geschaad. Is het waarschijnlijk dat de gevestigde ondernemingen binnen deze belangensfeer de eerste promotors zullen zijn van zulke revolutionaire ontwikkelingen? Nauwelijks.

Het is duidelijk dat een grote verandering noodzakelijk is. De huidige geïndustrialiseerde levenswijze zal in verstrekkende mate gewijzigd moeten worden, en de tendens naar verdere industrialisatie zal moeten worden omgebogen. Maar het is duidelijk dat de huidige regeringen hieraan niet vrijwillig hun medewerking zullen verlenen.

Een rechtvaardige oplossing

Wat menselijke regeringen niet hebben gedaan, en wat men ook niet van ze kan verwachten, zal daarentegen — en daar kunnen wij zeker van zijn — door de Schepper van de mens, de Almachtige God, tot stand worden gebracht. Ja, voor Hem is de tijd nabijgekomen om zijn almachtige kracht aan te wenden en een eind te maken aan dit gehele goddeloze samenstel van dingen. Dit betekent dat dit gehele menselijke samenstel, dat de aarde op zulk een grote schaal heeft vervuild, voor altijd aan zijn eind zal komen.

De aarde zal evenwel niet geheel van mensen worden ontdaan; mensen die God oprecht liefhebben en waardering hebben voor zijn wonderbare schepping, zullen in leven blijven. Zij zullen de aardse hulpbronnen op zo’n wijze gebruiken dat er geen schade aan het milieu wordt toegebracht. Zal dat dan betekenen dat de mens op primitieve wijze moet gaan leven, zonder de beschikking te hebben over energie voor moderne arbeidbesparende machines?

Neen, dat is niet nodig. De aarde heeft energie die zonder de omgeving te vervuilen kan worden aangewend. Onder de leiding van Gods rechtvaardige regering zal de mens leren de aardse energiebronnen efficiënt aan te boren; hij zal ze op verstandige wijze gebruiken, op een wijze die in alle opzichten nuttig en heilzaam is. Iedereen zal de beschikking hebben over alle energie die hij nodig heeft om comfortabel te kunnen leven en volledig van het leven te kunnen genieten. Er zullen dan geen energietekorten meer bestaan, noch een dreigend vervuilingsprobleem. — Ps. 37:9-11, 29; Openb. 21:3, 4.

[Voetnoten]