Zonnewagen

RED Horizon, de zonneauto van studententeamSolar Team TwenteuitEnschede,welke in 2021 deSolar ChallengeMorocco won.

Eenzonnewagenofzonneautois eenautodiezonne-energieals krachtbron gebruikt. De zonneauto rijdt -per definitie- opduurzame energie.Het is eenzero-emissions vehicleomdat het geen uitlaatgassen en/ofCO₂produceert. Het is tevens eenelektrisch voertuigenelektrische autoomdat het een auto is die door eenelektromotorwordt voortbewogen. Deactieradiusis in principe onbeperkt. Op dit moment zijn deze voertuigen nog geen volwaardig alternatief voor de huidigeauto's,maar er zijn enkele voertuigen met zonnepanelen die voor commerciële doeleinden gebruikt worden.

Werking van de zonneauto

De zonnestraling wordt opgevangen opzonnepanelen.Defotovoltaïsche cellenop de zonnepanelen zetten hetzonlichtom inelektriciteit.Deze elektriciteit wordt opgeslagen in eenaccu.Eenelektromotorgebruikt de elektriciteit uit de accu en verzorgt zo de voortstuwing van de auto. De accu kan kleiner en lichter zijn dan de traditionele elektrische auto omdat hij continu gevoed wordt door zonne-energie. Door het lichtere gewicht van de accu is het totale gewicht van de auto lager en is er minder energie nodig om de auto voort te bewegen. Er is geen stekker, kabel enlaadinfrastructuurnodig. Dit type auto is geschikt voor landen met veel zon en weinig of geen laadinfrastructuur.

Zonnewagens voor zonneraces

Er worden verschillenderacesgeorganiseerd om het onderzoek naar een aandrijving door zonne-energie te stimuleren. Voorbeelden van deze races zijnWorld Solar Challengeen American Solar Challenge.

Bij het ontwerp van een zonnewagen wordt er naar verschillende aspecten van het voertuig gekeken. Om te beginnen moet het gewicht zo laag mogelijk gehouden worden. Zo wordt de weinige energie die het voertuig uit de zonnestralen haalt optimaal benut.

De meeste races hebben inmiddels een limiet gesteld aan het maximale oppervlakte aan zonnecellen. Voor de World Solar Challenge en de North American Solar Challenge is dat 6 m².

De energie die opgewekt wordt door de zonnepanelen van de auto's is afhankelijk van het invallende zonlicht. De 6 m²die op een zonnewagen zit, levert maximaal ongeveer 2000wattop. Deze energie wordt opgeslagen in de accu en wordt vervolgens gebruikt voor het aandrijven van deelektromotor.(Ter vergelijking: eenstofzuigergebruikt ook ongeveer 2000 W)

Ook wordt er veel aandacht besteed aan deaerodynamica,aangezien de zonnewagen zo weinig mogelijkluchtweerstandmoet ondervinden. Ten slotte hebben de auto's eenaccumanagementsysteemwaardoor de energie in de accu optimaal benut wordt als er bijvoorbeeld door bewolking tijdelijk minder energie opgevangen kan worden.

De auto's zijn draadloos (viawifi) verbonden met een of meerdere volgauto's. In de auto's bevindt zich meetapparatuur, waarmee detactiekvoor de race bepaald kan worden. De coureurs van de auto's hebben ook contact met de personen in de volgauto's.

Enkele zonnewagens

De eerste zonne-auto (1960)

DeNuna 3op hetCircuit van Zandvoort

• De eerste zonnewagen reed in 1960 en was een demonstratie-auto vanCharles A. Escofferymet zonnecellen van deInternational Rectifier Corporation.
• DeQuiet Achieverwas een zonnewagen uit1982.
• DeSunraycer,de winnaar van de eerste World Solar Challenge in1987.
• DeNuna 1,Nuna 2,Nuna 3,Nuna 4,Nuna 5,Nuna 6enNuna 7,Nuna 8de serie zonnewagens van hetVattenfall Solar TeamuitDelft.
• DeSolutra,Twente One,21 Revolution,21ConnectenThe RED Engine,de serie zonnewagens vanSolar Team TwenteuitTwente.
• DeUmicar I,deUmicar Infinityen deUmicar Inspire,de serie zonnewagens van hetUmicore Solar TeamuitLeuven.
• De Stella Lux van het Solar Team Eindhoveneen gezinsauto (experimenteel stadium).

Zonnewagens voor commercieel gebruik

Wereldwijd zijn er nog maar enkele wagens in gebruik die voor commerciële doeleinden rijden op zonne-energie.

In de binnenstad van Utrecht rijdt sinds 18 augustus 2009 deCargohopper,een elektrische goederentransportwagen met zonnepanelen op het dak van de aanhangwagens waardoor deze 7 - 8 maanden per jaar volledig op zonne-energie kan rijden.In Maastricht rijdt een toeristenwagentje op zonne-energie.Een ander voorbeeld is deTindo,een stadsbus uit de Australische plaatsAdelaidedie op zonne-energie rijdt.

Het Solar Team Eindhoven dat de Stella en de Stella Lux bouwde heeft het bedrijf Lightyearopgericht dat als doel heeft een commercieel verkrijgbare 4-persoons gezinsauto met officiële goedkeuring om op de openbare weg te rijden, en die volledig op zonne-energie rijdt, te bouwen. Het eerste exemplaar met RDW goedkeuring is het 4-persoons motorrijtuig Stella met een gewicht van gewicht van 379 kg dat op 28-08-2013 werd toegelaten op de Nederlandse weg.Het kan een snelheid van 120 km/h behalen en is geschikt voor de snelweg. De Stella kan onder Nederlandse omstandigheden 60.000 km per jaar op zonne-energie rijden.
In 2022 startte de productie van deLightyear 0.

De Duitse start-up Sono Motors verwacht in 2020 met deSioneen elektrische auto met zonnepanelen op de carrosserie op de markt te brengen, waarbij de zonnepanelen gemiddeld 30 km aan energie per dag moeten opleveren.

Zonnewagens in de ruimte

In de ruimtevaart wordt veel gebruikgemaakt van zonne-energie. Zonnewagens zijn er ook: de twee wagentjesSpiritenOpportunity,die door de Amerikaanse ruimtevaartorganisatieNASAnaarMarszijn gestuurd, bewegen zich ook voort op zonne-energie.

Trivia

• DeZwitserLouis Palmer voltooide op4 december2008in een zonnewagen genaamdSolartaxina 52.000 kilometer en 17 maanden als eerste een tocht rond de wereld.

Bronnen, noten en/of referenties

Referenties

Mediabestanden

Zie de categorieSolar-powered vehiclesvanWikimedia Commonsvoor mediabestanden over dit onderwerp.