Tänk dej en kvadrat i Saharas öken på femtio gånger femtio mil. Tänk dej hela ytan täckt av solceller. Den el som skulle produceras i denna fyrkant motsvarar hela mänsklighetens nuvarande användning av energi.

Inte bara vår elförbrukning, utan även all bensin, olja, kol, naturgas och ved som vi förbränner. Nu är det förstås inte särskilt troligt att vi skulle lösa vår framtida energiförsörjning med hjälp av ett enda solkraftverk i Afrika. Men exemplet säger något om vilken kraft det finns i ljuset från solen.

Så varför använder vi inte mer solenergi? Solskenet är ju gratis och inte heller blir det några utsläpp eller något avfall. Det finns flera svar. Ett är att tekniken som används för att omvandla solljus till nyttig energi fortfarande är outvecklad och dessutom ganska dyr. Detta gäller framför allt solceller, som omvandlar ljus till elektrisk ström.

I en vanlig solcell, uppbyggd av halvmillimetertjocka skivor av kisel, förvandlas omkring 15 procent av solljusets energi till el. Så stor, eller snarare liten, är alltså den så kallade verkningsgraden. Hur stor yta behöver man då för att klara sin elförsörjning? En svensk normalfamilj skulle behöva 33 kvadratmeter solceller på taket för att täcka sitt behov av hushållsel: Lampor, kylskåp, tvättmaskin, tv... Den som dessutom värmer upp sitt hus eller sin lägenhet med el skulle behöva en många gånger större yta. Med tanke på att solceller idag kostar flera tusen kronor per kvadratmeter är det inte konstigt om el från solen betraktas som en dyr lösning. Dessutom lyser ju inte solen så mycket på vintern, när vi behöver mest värme.

Men tänk om det gick att förbättra verkningsgraden? Och om solceller blev lika billiga att tillverka som det där materialet som chipspåsar är gjorda av? Detta är just vad många forskare, bland annat i Sverige, försöker åstadkomma. På Ångström Solar Center i Uppsala arbetar man med en ny teknik, så kallade tunnfilmsceller. Målsättningen är att dessa solceller skall bli så billiga att de kan användas som byggmateriel i fasader och på tak. Lyckas forskarna skulle el från solen kunna bli en viktig del av vår energiförsörjning i framtiden. Men de dröjer ett par decennier innan vi är där. Att göra el av solskenet kan å andra sidan vara en omväg. Många gånger är det värmen vi är ute efter. Och alla vet ju att solen värmer.

Att ta vara på solvärmen är också den vanligaste tekniken för utvinning av solenergi i världen idag. Ofta handlar det om att värma upp simbassänger eller att förse hushåll med varmvatten.

En solfångare består vanligen av en rörslinga täckt av en glasskiva. Solljuset värmer upp det vatten som cirkulerar i röret och värmen lagras i en isolerad vattentank. Hur effektiv solfångaren är bestäms av vattenrörets yta. Den skall ha lätt för att absorbera solvärmen samtidigt som värmestrålningen ut från röret är minimal.

Trots att Sverige inte är något speciellt solrikt land ligger vi långt framme när det gäller forskning kring solfångare. Särskilt när det gäller stora solfångarsystem. I Kungälv norr om Göteborg finns ett av Europas största anläggningar, på hela 10 000 kvadratmeter. Den levererar värme till det lokala fjärrvärmenätet. Även för villor och flerfamiljshus kan solfångare vara ett realistiskt alternativ, i första hand för att producera varmvatten under sommarhalvåret. Under vintern används då exempelvis en vedpanna, som ger både värme och varmvatten.

Men det är inte säkert att vare sig solceller eller solfångare är den teknik som i framtiden kommer att betyda mest för vår användning av solen som energikälla. Många hoppas i stället att vi skall kunna lära oss att utnyttja solljuset på ett sätt som påminner om hur växterna gör.

Genom något slags konstgjord fotosyntes skulle man då med hjälp av solljuset sönderdela vanligt vatten till syrgas och vätgas. Vätgasen kunde man sedan använda som bränsle - i en bilmotor eller för att driva en generator som producerar el. Ett annat alternativ vore att använda bränsleceller, som producerar el på kemisk väg. Restprodukten skulle bara bli vatten.

Även på detta område ligger svensk forskning långt framme. Men det är långt kvar innan denna teknik blir verklighet i stor skala. Räkna med 25 år i bästa fall.

Artikeln är skriven i samarbete med Jan-Olof Dalenbäck, biträdande professor vid Avdelningen för installationsteknik, Institutionen för energi och miljö, Chalmers tekniska högskola.

Jan-Olof Dalenbäck, Chalmers tekniska högskola

Text: Björn Forsman