211service.com
Samočistící solární panely
Jedno z nejlepších míst pro umístění solárního panelu je v poušti, kde je slunečno. Ale pouště jsou také prašné, což znamená, že panely se musí často umývat, aby jim prach nezabránil v zachycení slunečního světla. Nová technologie by mohla poskytnout řešení – nechá solární panely, aby se samy očistily.
Pouštní bouře: Mračna prachu, jako je tento v Perském zálivu, mohou snížit výkon sluneční energie, pokud se na panelech nahromadí prach. Pomoci by mohla nová technologie, která odstraňuje prach.
Tato technologie byla vyvinuta pro budoucí mise roverů na Mars, ale mohla by fungovat zde na Zemi a udržet solární panely v provozu na maximální kapacitu. Využívá elektrostatický náboj k odpuzování prachu a jeho tlačení k okrajům panelů. Dokáže odstranit 90 procent prachu na solárním panelu během dvouminutového cyklu, říká Malajský Mazumder , profesor výzkumu na Bostonské univerzitě, který práci vedl. Technologie byla popsána tento týden na setkání American Chemical Society v Bostonu.
Prach, který se hromadí na solárních panelech a blokuje světlo, může ochromit vozítka na Měsíci nebo Marsu. Mars vozítka Spirit a Opportunity vydržela déle, než se očekávalo, protože občasné poryvy větru z jejich panelů zmizely. Ale nemusíme mít štěstí po celou dobu, říká Rao Surampudi, projektový monitor v laboratoři Jet Propulsion Laboratory NASA. Mise roveru Mars Pathfinder v 90. letech 20. století z takových větrů skutečně netěžila.
Prach také poškodil solární zařízení na Zemi. Prachové bouře například snížily výrobu elektřiny o 40 procent ve velké 10megawattové solární elektrárně ve Spojených arabských emirátech. Mytí panelů může být časově náročné nebo vyžadovat nákladnou automatizaci – a vyžaduje hodně vody, což je v poušti vzácný zdroj. S touto novou technologií lze solární panely automaticky čistit bez vody nebo práce, říká Mazumder.
Systém využívá skutečnosti, že většina prachových částic, zejména v suchém prostředí, má elektrický náboj. Průhledný elektrodový materiál, jako je oxid india a cínu, dodává střídavý proud na horní povrch panelu. Jak kolísá mezi kladným a záporným nabitím, vytváří elektrické pole, které odpuzuje kladně a záporně nabité částice. Elektrické pole také pomáhá předat náboj nenabitým prachovým částicím, což umožňuje jejich rychlé odpuzování, když se dostanou do kontaktu s panelem. Výzkumníci navrhli systém tak, aby elektrické pole pracovalo z jedné strany solárního panelu na druhou a postupně pohybovalo prachem, dokud neodpadne.
Systém nespotřebovává mnoho energie – elektrický proud je malý a obvykle musí být zapnutý pouze dvě až pět minut denně, říká Mazumder. Systém by mohl obsahovat senzor, který určí, kdy je potřeba panel vyčistit. Tato technologie nefunguje, pokud se prach namočí a rozbahní, takže by měla být spuštěna, aby odstranila prach před deštěm, říká Mazumder.
Mazumderova technologie je jedním ze dvou přístupů, které NASA financovala pro čištění solárních panelů. Druhý vibruje celým panelem, aby se uvolnil prach. Stále není jasné, co se ukáže jako praktičtější pro vesmírné mise, říká Surampudi, který dohlížel na výzkum obou technik čištění prachu. Používání vibrací je jednodušší a vyžaduje méně úprav solárního panelu, říká. Ale neodstraňuje jemné částice tak dobře jako přístup elektrického pole. U pozemních aplikací bude muset technologie Mazumderu konkurovat dalším potenciálním přístupům k čištění solárních článků bez použití vody, jako je foukání vzduchu nebo přidání nepřilnavé vrstvy.
Technologie elektrického pole by se mohla ukázat jako jednoduchá na výrobu, říká Mazumder, protože mnoho solárních výrobců již má zařízení pro ukládání průhledných elektrod, které by generovaly elektrická pole, na panely. Říká, že dalším krokem je určit, zda bude možné splnit cíl výzkumníků udržet výrobní náklady pod přibližně 1 procentem celkových nákladů na solární panel. Hodnota systému ale bude záviset na tom, jak se zapráší solární panely na různá místa. Konvenční mytí vodou například funguje dostatečně dobře pro velkou sbírku střešních solárních panelových systémů provozovaných společností Southern California Edison, říká společnost.