De ruimte als energiehub: de kracht van de volgende generatie

Tegen het jaar 2026 heeft de terrestrische zonne-energiesector een fase van verzadiging bereikt. China, de onbetwiste wereldleider in de opwekking van hernieuwbare energie, voegt jaarlijks tussen de 100 en 300 GW aan nieuwe capaciteit toe. Deze enorme hoeveelheid is voldoende om meer dan 200 miljoen huishoudens van elektriciteit te voorzien. Het land heeft inmiddels de 'Grote Zonnemuur' van 100 GW voltooid, CSP-centrales met dubbele torens in de Gobi-woestijn operationeel gemaakt en transformeert Tibet in een gigantisch hybride park voor zon en wind. De verwachting is dat de capaciteit daar tegen 2030 vervijfvoudigd zal zijn tot 85 GW.

Ondanks deze indrukwekkende schaalvergroting blijft het fundamentele probleem onopgelost: zonne-energie op aarde is inherent intermitterend. Factoren zoals de nacht, bewolking, stof en seizoensinvloeden verminderen de effectiviteit aanzienlijk. Het gemiddelde rendement van zonnepanelen op de grond schommelt rond de 20%, en onder invloed van stofstormen kan dit percentage zelfs nog lager uitvallen.

De oplossing die wetenschappers van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) hebben aangedragen, klinkt wellicht als sciencefiction, maar beschikt al over concrete blauwdrukken, berekeningen en een duidelijke roadmap. Het plan behelst de creatie van een zonne-energiecentrale in een geostationaire baan om de aarde. Op deze locatie valt het zonlicht 24 uur per dag ongehinderd in, zonder enige atmosferische verstoring.

Het verschil tussen opwekking op de grond en in de ruimte is niet slechts een kwestie van percentages, maar van de essentie zelf. Op aarde functioneren zonnepanelen gemiddeld slechts 6 tot 8 uur per dag optimaal door de invalshoek van het licht, bewolking en vervuiling. In de kosmos bestaan deze beperkingen niet: de zon schijnt er constant, zonder atmosfeer, zonder nacht en zonder stofdeeltjes die de straling blokkeren.

Eén vierkante kilometer aan zonnepanelen in een baan om de aarde kan jaarlijks tussen de 80 en 100 TWh genereren, wat vergelijkbaar is met de jaarlijkse productie van een grote kerncentrale. Terwijl het rendement van de panelen in de ruimte boven de 80% kan liggen, is de totale efficiëntie van het systeem — van paneel tot stopcontact — momenteel geschat op 54%. Dit is ruim voldoende om het project op de lange termijn economisch rendabel te maken.

Ter vergelijking: een zonnepark op aarde met een vermogen van 100 GW, zoals de 'Grote Zonnemuur', produceert jaarlijks tussen de 150 en 200 TWh, maar neemt daarvoor ongeveer 500 vierkante kilometer in beslag. Een orbitale centrale met een oppervlakte van slechts 1 vierkante kilometer levert een vergelijkbaar volume aan energie, maar dan zonder stilstand en met aanzienlijk minder verliezen.

Andere Chinese projecten tonen eveneens het streven naar maximale efficiëntie aan. De CSP-centrale met dubbele torens in de Gobi-woestijn, uitgerust met 54.000 heliostaten, verhoogt het rendement met 25% vergeleken met klassieke systemen. Daarnaast levert een offshore zonnepark van 1 GW jaarlijks 1,78 miljard kWh op, waarmee de verbranding van meer dan 500.000 ton steenkool wordt vermeden.

Deskundigen merken op dat de Chinese benadering van de energiesector geen kwestie is van impulsieve ambitie, maar van een consistente strategie voor schaalvergroting. Elke nieuwe fase bouwt voort op de vorige: van offshore zonnestations om landgebrek op te lossen naar CSP-doorbraken in de woestijn en hybride parken in Tibet. De orbitale centrale is de volgende logische stap buiten de grenzen van onze atmosfeer.

Het project staat onder leiding van de Three Gorges Corporation, de exploitant van de 'Drieklovendam', de grootste waterkrachtcentrale ter wereld. Dit is geen experimentele startup, maar een staatsinfrastructuurgigant met uitgebreide ervaring in het realiseren van megaprojecten. Volgens specialisten maakt juist dit niveau van ondersteuning en middelen de realisatie van een ruimtestation tot een haalbare technische opgave in plaats van een fantasie.

Ruimtegebaseerde zonne-energie opent de deuren naar een nieuw technologisch tijdperk, waarin de kosmos niet langer alleen een testterrein voor satellieten is, maar een functioneel platform voor de energievoorziening van de toekomst. De overdracht van energie via microgolven is inmiddels geen theorie meer, maar een technologie die actief wordt getest. Experimenten van NASA, ESA en Chinese instituten bevestigen dat een efficiëntie van 54% haalbaar is en dat de straal veilig is voor ecosystemen bij een vermogen van minder dan 1 W/m² op het oppervlak.

In China ontwikkelen startups zoals SpacePower Dynamics en OrbitEnergy lichtgewicht modulaire panelen op basis van perovskieten en flexibele substraten die zich in de ruimte kunnen ontvouwen als origami. In de Verenigde Staten werken bedrijven zoals Virtus Solis en Solaren aan vergelijkbare systemen, waarbij zij rekenen op overheidsopdrachten en private investeringen om hun plannen te verwezenlijken.

De sleutel tot de definitieve doorbraak ligt in het verlagen van de lanceringskosten. De Long March 9, de Chinese superzware raket, is in staat om tot 50 ton naar een geostationaire baan te transporteren. Bij seriële lanceringen kunnen de kosten voor transport dalen naar 1.000 dollar per kilogram, vergelijkbaar met de prestaties van SpaceX. Dit maakt de assemblage van orbitale stations tegen de jaren 2030 economisch volledig verantwoord.

Daarnaast dienen zich nieuwe bedrijfsmodellen aan: energie uit de ruimte zou geleverd kunnen worden via een abonnementsvorm, vergelijkbaar met clouddiensten. Stel u voor dat een land in Afrika of Zuidoost-Azië verbinding maakt met een 'kosmisch energiekanaal' zonder de noodzaak voor de bouw van thermische centrales of uitgebreide hoogspanningsnetten. Dit vertegenwoordigt een nieuwe generatie digitale energie: snel, schaalbaar en gedecentraliseerd.

De periode tussen 2026 en 2030 zal bepalend zijn voor de toekomst van dit project. In 2026 staat de lancering van een experimentele module op de Micius-2 satelliet gepland om de energietransmissie via microgolven te testen. In 2028 volgt de lancering van een module van 100 MW die geïntegreerd zal worden met het terrestrische netwerk in Tibet. Tegen 2030 moet een volwaardig station van 1 vierkante kilometer operationeel zijn met een verwachte opbrengst van 80 TWh per jaar, wat ongeveer 2% van het totale Chinese energieverbruik dekt.

Indien alles volgens plan verloopt, kan de markt voor ruimte-energie volgens prognoses van wetenschappers tegen 2040 een waarde van 1 biljoen dollar bereiken. Een orbitale zonne-energiecentrale is niet louter een technische uitdaging; het is een nieuwe filosofie in de energievoorziening. In plaats van te vechten tegen natuurlijke beperkingen, kiezen we ervoor om deze simpelweg te overstijgen.