Обычно, вода используется для очистки от слоя пыли, который постоянно накапливается на солнечных панелях. Однако в засушливых регионах это может быть затруднительно. Новая система решает эту проблему, заменяя воду электростатическим отталкиванием.
Пустыни — популярные места для солнечных ферм, учитывая, что они очень солнечные и содержат много открытых пространств. К сожалению, они также довольно пыльные, а это означает, что солнечные панели быстро покрываются слоем пыли, что снижает их производительность.
В результате, покрытые пылью панели часто приходится смывать пресной водой. Во многих случаях эту воду приходится доставлять издалека, что требует много времени и энергии. Более того, если бы вода не использовалась для мытья панелей, вместо этого ее можно было бы использовать для питья или орошения.
Один из вариантов — щеткой вычистить пыль без использования воды. Это может быть нормально, если такую очистку делать время от времени, но со временем это царапает поверхность панелей, снижая их эффективность так же, как пыль. Имея в виду такие ограничения, команда Массачусетского технологического института (MIT) создала новую бесконтактную систему очистки без воды.
Она включает в себя электрод, который может принимать форму металлического стержня шириной с панель, с электроприводом, а также ультратонкую прозрачную пленку, содержащую алюминий, легированный оксидом цинка, — пленка наносится на обращенную к солнцу поверхность обычной солнечной панели.
Когда панель необходимо очистить, электрический заряд прикладывается к стержню, который проходит близко к поверхности панели по набору направляющих рельсов. При этом он создает электрическое поле, которое заряжает частицы пыли. Затем к пленке прикладывается противоположный электрический заряд, который отталкивает находящиеся на ней частицы, заставляя их отскакивать.
Система может работать без присмотра человека, питаясь от самой солнечной фермы. Следует отметить, что установка требует влажности окружающей среды не менее 30 процентов, что, по утверждению ученых, соответствует большинству пустынь в течение большей части дня. Даже в тех случаях, когда воздух в целом более сухой, он, скорее всего, будет соответствовать минимальному требованию влажности рано утром, после того как на панели образовалась роса.
Фактически, в отличие от разработанных ранее систем на основе электростатического отталкивания, которые не работают в условиях повышенной влажности, система MIT способна функционировать при влажности окружающей среды до 95 процентов.
Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале Science Advances. Проверочную модель можно увидеть в действии на видео ниже.
Источник: MIT.
