Sinds het drama van Fukushima lijkt het debat over de toekomstige energieopwekking voor lange tijd in het voordeel van zonne-energie als opvolger van energie uit fossiele brandstoffen beslecht te zijn. Zonne-energie kost immers geen fossiele brandstoffen, heeft geen CO-2 uitstoot (de productie en vervoer van zonne-panelen daargelaten)  en draagt zo niet bij aan de opwarming van de aarde. Dat causale verband is overigens niet aangetoond, maar ook al zou het niet zo zijn, dan blijven de eerste twee zaken waarheden als koeien. Fossiele brandstoffen raken op en ook al warmt CO-2 de aarde niet op, dan nog valt er alles voor te zeggen om geen stoffen de atmosfeer in te jagen zonder te weten wat de consequenties er van zijn. Maar warmt zonne-energie de aarde niet alsnog op? Tijd voor een gedachte-experiment:

Zwarte leggings

Een kind weet al dat het bij zonnig weer met de blote voeten beter op wit zeil kan gaan staan dan op asfalt. Als de temperaturen stijgen dan verdwijnt de zwarte legging terreur als sneeuw voor de zon. Waarom? Omdat zowel kinderen als anorexiameisjes doorhebben dat het anders veel te heet wordt onder de voeten of aan de billen. Witte oppervlakken kaatsen licht terug en zwarte oppervlakken zetten licht om in warmte. Dit verschil in weerkaatsingsvermogen heet albedo. Hoe beter licht wordt weerkaatst, hoe hoger het albedo. Een ultiem weerkaatsend oppervlak heeft een albedo van 100%.

Communicerende polen

Een zonnepaneel heeft een bedroevend laag albedo en dat is logisch. Het is immers juist ontworpen om zoveel mogelijk zonlicht te absorberen en om te zetten in energie. En omdat alle energie uiteindelijk volgens de regels van de entropie wordt omgezet in warmte, draagt het zonnepaneel uiteindelijk bij aan de opwarming van de aarde. Voor elk zonnepaneel dat je op je dak plaatst wordt een stukje aardoppervlak dat voorheen zonlicht deels terugkaatste richting de ruimte, vervangen door een oppervlak dat zoveel mogelijk zonlicht absorbeert en omzet in energie. Voor elk zonnepaneel dat je op je dak zet, trek je als het ware de aarde een stukje zwarte legging aan.

En die extra warmte blijft voorlopig in het systeem. Natuurlijk wordt warmte uiteindelijk afgevoerd bij de polen, maar die gaan echt niet harder werken, tenzij je gelooft dat de Noord- en Zuidpool even met elkaar bellen: “Henk & Ingrid heb een gesubsidieerd zonnepaneeltje geplaatst; We moeten voortaan wat harder warmte uitblazen”. Niet dus.

Witte panelen

Zo lang het om een paneeltje in een vinex wijkje gaat is dit totaal niet significant, maar dat wordt wellicht anders als zonlicht in de energiebehoefte van de wereld moet voorzien. Er zijn dan enorme oppervlakten aan zonnepanelen nodig op plaatsen waar de zon vrijwel permanent schijnt, zoals de Sahara of de Nevada woestijn. Een bruingele lege zandwoestijn heeft een albedo van c.a. 40%; Wanneer die wordt ‘zwartgeverfd’ met zonnepanelen moet dit flink naar beneden gaan. Dit kun je natuurlijk weer compenseren door voor elk zonnepaneel ook een wit dummy-paneel neer te zetten, maar dan heb je wel twee keer zoveel aardoppervlakte nodig. De kosten stijgen navenant.

Vergezocht allemaal? Misschien. Ik ben geen wetenschapper en niet nerd genoeg om de mate van opwarming door zonnepanelen op significantie te onderzoeken. Typisch is dat dit effect niet in klimaatdiscussies wordt ingebracht. Bovendien kan het ook weer niet zo vergezocht zijn als je bedenkt dat er al malloten rond lopen met plannen om het hele Andesgebergte maar wit te verven om de aarde wat af te koelen.

Array van zonnepanelen in Nevada (bron: Wikimedia Commons)