Zonnepanelen zonder afval

Hoewel zonnepanelen symbool staan voor groene energie, laten ze op het einde van hun levensduur vaak een minder duurzame erfenis na. De huidige generatie panelen bestaat uit complexe, lastig te recycleren materialen en bevat vaak toxische componenten. Het Nederlandse Biosphere Solar en het Vlaamse Soltech ontwikkelden binnen hun CrossRoads-project een nieuw type zonnepaneel, ontworpen met circulariteit als uitgangspunt.

Ian Lin, co-founder van Biosphere Solar, schetst het probleem helder: "Vandaag kan je zonnepanelen vergelijken met een gegrilde kaassandwich: verschillende lagen worden onder hitte en druk samengekleefd, waardoor ze op het einde van hun levensduur nauwelijks nog uit elkaar te halen zijn.”

De sector kampt daardoor met drie verweven uitdagingen: de toxiciteit van sommige encapsulanten (lijmen), een groot verlies aan grondstoffen bij de recyclage en een gebrek aan transparantie in de toeleveringsketen.

De kern van het probleem zit in het ontwerp zelf. Biosphere Solar gooit het daarom over een andere boeg: “Wij willen een antwoord bieden dat écht circulair en eerlijk is door een demontabel zonnepaneel te ontwerpen zonder toxische toevoegingen en met het oog op maximale herbruikbaarheid.”

In de plaats van zonnecellen in te lijmen tussen twee glaslagen, worden ze alleen langs de randen verankerd, vergelijkbaar met een isolerend raamkozijn.

Maar een ontwerp maken is één ding, bewijzen dat je het ook op industriële schaal kan realiseren, is iets anders. Voor de productie had Biosphere Solar een fabrikant nodig die weet hoe je zonnepanelen maakt én bereid is buiten de gebaande paden te denken. Die vonden ze in Soltech, een Belgische producent met jarenlange ervaring in op maat gemaakte, geïntegreerde zonnepanelen voor de bouwsector. "Wij zijn een producent van bouwmaterialen die toevallig ook stroom produceren," zegt Stefan Dewallef, verantwoordelijke productontwikkeling bij Soltech.

Die insteek is geen toeval. Als Europees productiebedrijf op een markt die gedomineerd wordt door goedkope Chinese panelen, koos Soltech bewust voor een niche-aanpak: innovatieve toepassingen ontwikkelen met toegevoegde waarde. Die strategie sluit ook nauw aan bij de evoluties in de bouwsector, waar levenscyclusanalyses (LCA) en ecologische productverklaringen steeds belangrijker worden. “Als we panelen kunnen maken met een zeer gunstige ecologische voetafdruk, is dat een sterke meerwaarde voor onze klanten,” aldus Stefan.

De samenwerking met Biosphere Solar paste dan ook perfect binnen die visie. Tegelijk bracht de start-up een frisse dynamiek binnen. “Biosphere is een jong, gedreven bedrijf dat echt op zoek is naar een nieuwe benadering van materiaalgebruik en milieu-impact. Zij stellen alles in vraag wat wij misschien als vanzelfsprekend beschouwen. Dat enthousiasme werkt aanstekelijk,” vertelt Stefan.

Binnen het project namen beide partners een duidelijke rol op: Biosphere Solar focuste op het ontwerp en testte het nieuwe type paneel, terwijl Soltech de nodige productie-knowhow inbracht.

Voor Soltech betekende dat een sprong buiten de vertrouwde processen. “Wij hebben jaren ervaring met het verwerken en koppelen van zonnecellen en met de productie van dubbel glas,” legt Stefan uit. “Maar hier moesten we zonnecellen rechtstreeks integreren in glas, zonder de klassieke encapsulatie. Een zeer goed idee, maar dat komt wel met de nodige uitdagingen." Zonder de beschermende lijmlaag worden de cellen kwetsbaarder voor trillingen en mechanische belasting.

“Die uitdagingen hebben we samen stap voor stap aangepakt.” Het resultaat was een reeks test- en demonstratiepanelen die aantonen dat het concept technisch haalbaar is.

Voor Biosphere Solar betekende het een grote sprong vooruit. “Zonder de CrossRoads-financiering was dit technisch en financieel veel moeilijker geweest,” zegt Ian. “Het stelde ons in staat om van een vroeg prototype naar een functionerend product te gaan.” Die vooruitgang vertaalde zich ook meteen in de praktijk, met eerste kleinschalige pilootprojecten, zoals een installatie op het dak van een snackbar aan het strand van Den Haag.

"We leerden bovendien niet alleen veel bij over productie, maar ook over samenwerken met externe partijen. Het hielp ons bedrijf te professionaliseren," aldus Ian.

De volgende stappen voor Biosphere Solar zijn certificering en commercialisering. Daarnaast bouwen ze verder op de opgedane kennis in een nieuw Interreg-project en een Europees Horizon-project.

Ook voor Soltech leverde het project waardevolle inzichten op, vooral op het vlak van kennis en technologie. “We hebben veel geleerd over het integreren van zonnecellen in glas zonder encapsulatie,” zegt Stefan. “Dat heeft ons een beter inzicht gegeven in de risico’s én de mogelijkheden van zulke nieuwe concepten. Die kennis passen we nu al toe in andere producten, zoals LED-panelen.”

Daarnaast blijft ook Soltech verder zoeken naar meer circulaire oplossingen. In een nieuw VLAIO-project onderzoeken ze samen met chemiespecialisten zogenaamde ‘debonding-materialen’: encapsulanten die tijdens de levensduur perfect functioneren, maar die op het einde – via een externe trigger zoals warmte of licht – gecontroleerd loskomen.

Ian: “Vijf jaar geleden was dit nog volledig niche. Nu zien we dat de interesse vanuit de markt groeit. Vooral de publieke sector heeft circulariteitsdoelstellingen en zoekt actief naar duurzamere alternatieven. In aanbestedingen duiken steeds vaker eisen op rond circulaire modules."

Toch is er nog een struikelblok: een erkende circulaire standaard voor zonnepanelen bestaat nog niet. Biosphere Solar ziet daar zelf een rol: “We willen een open circulaire standaard voor de sector ontwikkelen, zodat ook andere fabrikanten zich daaraan kunnen conformeren”, zegt Ian. “Geïnspireerd door hoe Tony’s Chocolonely hun keten transparant maakte, niet alleen voor zichzelf, maar voor de hele sector.”

Beide bedrijven kijken positief terug op het project en de grensoverschrijdende samenwerking. Voor Soltech is R&D daarbij meer dan enkel innovatie: het is een strategisch instrument om nieuwe markten te betreden. “De beste manier om een nieuwe markt te leren kennen, is via onderzoeksprojecten,” legt Stefan uit. “Je bouwt vertrouwen op bij mensen die in hetzelfde domein werken, maar geen directe concurrenten zijn. Dat creëert kansen en geeft je een ingang tot die markt.” Tegelijk helpt die aanpak om breder te kijken dan de eigen omgeving. “Je vermijdt dat je rond de kerktoren blijft draaien en komt in contact met andere perspectieven en opportuniteiten.”

Die internationale blik is volgens Soltech essentieel om competitief te blijven. “Als je enkel op de Belgische markt focust, red je het niet als productiebedrijf,” aldus Stefan. “Dit soort samenwerkingen laat ons toe om op Europees, en zelfs wereldniveau een stap voor te blijven en continu kennis op te bouwen.”

Ian sluit af met een praktische tip voor wie aan zo'n samenwerking begint: "Investeer voldoende in contactmomenten. Het feit dat je werkt met partners van een andere regio opent nieuwe samenwerkingen of businessopportuniteiten. Dat is een voordeel dat je niet mag onderschatten."