Auto's op zonne-energie gebruiken fotovoltaïsche zonnecellen om de energie van de zon om te zetten in elektriciteit. Terwijl de meeste zonnewagens zich nog in de experimentele fase bevinden, is de Toyota Prius een straatlegale auto die de energie van de zon benut om het airconditioningsysteem van stroom te voorzien. Volledig zonne-auto's zijn elk jaar in actie te zien tijdens de World Solar Challenge en de North American Solar Challenge, twee wegraces die op grote schaal worden bijgewoond door zonnepanelen.
Hoe zonne-energie werkt
Zonnecellen absorberen het zonlicht en zetten het om in elektrische energie. Elke cel is een kleine rechthoek gesneden uit een dunne laag silicium of een andere halfgeleider. De cellen zijn samen in frames gerangschikt, waardoor een groter zonnepaneel ontstaat. Wanneer zonlicht het paneel raakt, absorbeert het silicium de zonnestralen, verpakt in onzichtbare deeltjes die fotonen worden genoemd. De fotonen zinken door het silicium en maken de elektronen van het materiaal los. De elektronen drijven op het oppervlak van het silicium terwijl de fotonen op de bodem blijven. De negatieve elektrische lading aan de bovenkant van het paneel en de positieve lading aan de onderkant werken als een batterij - wanneer deze opgeladen terminals zijn verbonden met een draad, produceren ze elektriciteit.
De eerste zonnewagen
Een Australiër genaamd Hans Tholstrup reed in 1982 de eerste zonneauto, volgens het Amerikaanse Ministerie van Energie. Het werd de 'Quiet Achiever' genoemd en het reed 2800 mijl in 20 dagen, waarbij het een auto met gasmotor versloeg. Tholstrup richtte de World Solar Challenge race op om de groei van zonne-energie en zonne-auto-experimenten te bevorderen.
Productie-auto's met zonne-elementen
Hoewel er nooit een commerciële auto is aangeboden met volledige zonne-energie, hebben verschillende zonnecomponenten. De Toyota Prius van 2010, met optioneel dak met zonnepanelen, is de meest bekende. Audi's A8 heeft ook een optie voor een zonnepaneel en de Mazda 929 bood de optie al in de jaren negentig aan, aldus CNN.
Zonne-auto uitdagingen
Waarom hebben we niet meer volledig op zonne-energie aangedreven auto's? Les Jackson van de "Washington Times" zegt dat het komt door het oppervlak van het zonnepaneel dat nodig is om een auto te besturen. Volgens zijn berekeningen vereist één eenheid paardenkracht 7,43 vierkante voet zonnecellen. Om 50 pk te genereren, is een auto nodig die 19 voet lang is. Wat nog erger is, deze schattingen houden geen rekening met de slechte energieconversie van de zonnepanelen, die slechts 20 procent is van de opgenomen energie die is omgezet in stroom.
De kracht van een
Een recent verhaal over zonnesuccessen is "The Power of One". Gebouwd door voormalig stewardess Marcelo da Luz, maakte deze zonneauto in 2009 een zeer gepubliceerde reis van Canada naar de VS. Hij is 16 voet lang en 6 voet breed, waardoor hij da Luz dwingt om te rijden tijdens het liggen, niet zoals een rodel of skeletslee. De topsnelheid van de auto is 75 mph, gegenereerd door bijna 900 monokristallijne zonnecellen met vermogen opgeslagen in lithium-ionbatterijen. Wanneer de batterij volledig is opgeladen, kan de auto 300 mijl reizen in zonlicht en 130 mijl in het donker.
