Výskumníci použili novú metódu na čistenie solárnych panelov bez použitia vody

Výskumníci použili novú metódu na čistenie solárnych panelov bez použitia vody
Elektrolab Pridal  Elektrolab
  288 zobrazení
2
 0
Výroba energie alternatívnym spôsobom

Každý rok sa na zbavenie solárnych panelov prachu, ktorý obmedzuje ich výkon, spotrebuje takmer 10 miliárd galónov vody. Dôsledky tohto množstva sú ohromujúce: 10 miliárd galónov vody stačí na to, aby boli 2 milióny ľudí v rozvojových krajinách počas celého roka dobre hydratované. A púštne regióny, v ktorých sú veľké fotovoltaické (FV) farmy najživotaschopnejšie, sú zároveň najzraniteľnejšie voči smrteľnému suchu.

Vedci z Massachusettského technologického inštitútu (MIT) však vyvinuli zásadnú alternatívu k čisteniu vodou. Sreedath Panat a Kripa K. Varanasi v marcovom vydaní časopisu Science Advances použili elektrostatickú indukciu na "aktívne nabíjanie" minerálneho prachu, ktorý pokrýva laboratórne panely, a vypudili ho z povrchu panelov prostredníctvom zavedenia napätia do samotných panelov.

Problémy s predchádzajúcimi elektrostatickými systémami

Odstraňovanie prachu pomocou elektrostatickej energie bolo navrhnuté už v minulosti, ale predložené metódy boli obmedzené. Ako jeden z takýchto príkladov slúžia siete elektród, nazývané elektrodynamické sitá (EDS).

Hoci sa systémy EDS úspešne realizovali, najúčinnejšie sú v prostrediach definovaných extrémnym nedostatkom vlhkosti, aké sa nachádzajú napríklad na povrchu Marsu. Na Zemi je však vlhkosť oveľa rozšírenejšia aj v púštnych oblastiach a čiastočky vody môžu časom preniknúť do siete a skratovať jej elektródy, čo spôsobí zlyhanie systému. Navyše sú systémy EDS neúmerne drahé na inštaláciu, takže nie sú vhodné na komerčné použitie.

Nový systém

Systém Panata a Varanasiho využíva jedinú elektródu, ktorá sa posúva po koľajnici nad povrchom sústavy solárnych panelov, a tým prenáša náboj na nahromadené prachové častice. Keď sú častice nabité, vytvára sa medzi nimi odpudivá sila. Keď sa potom na panely privedie ekvivalentný náboj, táto sila odpudzuje prach z ich povrchu.

Laboratórna verzia nového systému Panata a Varanasiho pri práci.

Panat a Varanasi uskutočnili svoje experimenty v prostredí s relatívne miernou vlhkosťou, približne 45 až 55 %, aby odhadli množstvo náboja potrebného na odpudenie prachu. Dvojica zistila, že na to, aby sa častice začali pohybovať, je potrebné použiť napätie 12 kilovoltov.

Panat a Varanasi sa vo svojej práci rozhodli použiť ako časticu testovací prach z Arizony. Zloženie arizonského testovacieho prachu napodobňuje zloženie minerálneho prachu, ktorý sa nachádza v púšťach, čo bolo pre experimenty výskumníkov rozhodujúce.

Prach sa zachytáva zo vzduchu za traktormi alebo inými priemyselnými zariadeniami, ktoré pracujú v arizonskom údolí Salt River Valley. Potom sa preosieva cez dvojicu neuveriteľne jemných sít, čím sa získajú konečné častice s veľkosťou maximálne 53 mikrónov.

Vplyv vlhkosti na odstraňovanie prachu

Vlhkosť je rozhodujúcim faktorom pri elektrostatickom odpudzovaní. Táto metóda funguje len vtedy, ak sa vlhkosť prilepila alebo adsorbovala na prachové častice pokrývajúce panel. Vďaka ich narušeniu silami, medzi ktorými sú gravitačné a adhézne, vytvárajú filmy vlhkosti na povrchu častíc oxidu kremičitého energiu. A táto energia musí existovať, aby odpudzovala prachové častice z panelov.

Vlhkosť je rozhodujúca pre čistenie prostredníctvom elektrostatického odpudzovania.

Vzhľadom na neustále kolísanie vlhkosti Panat a Varanasi navrhli metódu na testovanie odstraňovania prachu pri rôznych úrovniach vlhkosti. Zistili, že proces odstraňovania je vysoko účinný pri relatívnej vlhkosti vzduchu od 30 % do 95 %.

To je dobrá správa, hovorí Varanasi, pretože aj tie najsuchšie púšte sa niekedy počas dňa dostanú do tohto rozmedzia, buď v noci, alebo častejšie v skorých ranných hodinách. Čistenie by sa preto mohlo načasovať podľa toho.

Zdroj : Science Advances

Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok?

Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok a chceli by ste sa o to podeliť s viac ako 250.000 čitateľmi? Tak neváhajte a dajte nám vedieť, radi ju uverejníme a to vrátane obrazových a video príloh. Rovnako uvítame aj autorov teoretických článkov, či autorov zaujímavých videí z oblasti elektroniky / elektrotechniky.

Kontaktujte nás!


Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie, alebo podporte jeho autora.
 

     

Komentáre k článku

Zatiaľ nebol pridaný žiadny komentár k článku. Pridáte prvý? Berte prosím na vedomie, že za obsah komentára je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.

Vyhľadajte niečo na našom blogu

PCBWay Promo
PCBWay Promo
PCBWay Promo
Minalox.sk Promo
Minalox.sk Promo
Minalox.sk Promo
Webwiki Button