تقنية تنظيف المرايا والألواح الشمسية آليا وبدون قطرة ماء
ابتكر فريق من الباحثين من قسم الهندسة الميكانيكية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الأمريكي، تقنية للتنظيف الآلي لألواح ومرايا محطات الطاقة الشمسية، إذ تزيل الغبار من على هذه الأسطح، بدون لمس، وبدون الحاجة إلى استخدام الماء وفرشاة التنظيف.
ووفقا لموقع "Eurasia Review" الإخباري، استخدم الباحثون في التقنية الجديدة عملية تنافر الكهرباء الساكنة والتي تعرف باسم "الكهروستاتيكا"، والتي تعمل على فصل جزيئات الغبار والتي قد تحتوي على مواد آكلة للأسطح، وجعلها تقفز بعيدا من على سطح الألواح الشمسية.
وأوضح كريبا فاراناسي المؤلف الرئيسي في المشروع، أن النظام المطور يعمل عن طريق وضع أحزمة معدنية مع أقطاب كهربائية على طول جوانب الألواح الشمسية، حيث تنقل شحنة كهربائية إلى جزيئات الغبار على سطح اللوح الشمسي، ثم يتم صدها بواسطة شحنة كهربائية معاكسة يتم تطبيقها على أسطح هذه الألواح الشمسية في طبقة رقيقة موصلة للكهرباء، ما يؤدي إلى تنافر هذه الشحنات مع جزيئات الغبار، وإزالتها بعيدا عن الألواح الشمسية.
وأظهرت الاختبارات أن التقنية الجديدة يمكن استخدامها بفعالية في البيئات الرطبة بمستوى رطوبة أعلى من 30%.
وأوضح فاراناسي، أن الرطوبة في الهواء توفر طبقة رقيقة من الماء على غلاف جزيئات الغبار، والتي تبين خلال التجارب أنها ضرورية لنجاح أداء تقنية "تنافر الكهرباء الساكنة" الجديدة.
ويمكن تشغيل التقنية المطورة عن طريق محرك كهربائي صغير، ومن خلال أتمتة العملية بأكملها أو تشغيلها عن بعد.
وكشف الفريق البحثي في المعهد الأمريكي، أن تجاربهم المعملية، أظهرت أن السبب الرئيسي لانخفاض إنتاج الطاقة من الألواح الشمسية يحدث في بداية تراكم الغبار على سطحها، حيث إنها إذا تُركت بدون تنظيف لمدة شهر واحد فقط، فإن إنتاجها للطاقة الكهربائية سينخفض بنسبة 30%.
ولفت الباحثون إلى أن خفض إنتاج الطاقة من محطات الطاقة الشمسية حول العالم بنسبة 3% إلى 4%، قد يتسبب بخسارة تتراوح بين" 3.3 مليار دولار - 5.5 مليار دولار".
ويشكل التنظيف بالمياه حوالي 10% من تكاليف تشغيل منشآت الطاقة الشمسية، حيث تستهلك عمليات تنظيف الألواح الشمسية نحو 10 مليارات جالون من المياه سنويًا، وهو ما يكفي لتزويد قرابة 2 مليون شخص بمياه الشرب.
وأكد الفريق البحثي في معهد ماساتشوستس، أن التقنية الجديدة يمكن أن تقلل من هذه التكاليف مع تحسين الإنتاج الإجمالي للطاقة، وذلك من خلال السماح بعمليات تنظيف آلية أكثر تكرارا وبدون ماء.
