Ученые нашли способ очистки солнечных батарей без воды и щеток
Что происходит
- Группа исследователей из Массачусетского технологического института разработала способ автоматической очистки солнечных батарей и зеркал солнечных тепловых установок от пыли без использования воды и механических средств.
- Система работает следующим образом. Электрические проводники создают над панелью электрическое поле, которое передает заряд частицам пыли. Противоположный электрический заряд самой батареи отталкивает частицы, поднимая пыль.
- Есть несколько способов установки электрических проводников. Первый — по бокам батареи разместить поручни, которые будут перемещать проводник с одного конца панели на другой. Так пыль будет подниматься в зависимости от движения электрода. Второй — расположить прозрачные тонкие полоски из проводящего материала над всей батареей. В этом случае пыль не будет оседать на всей поверхности.
- Исследователи успешно протестировали эту систему в лаборатории. Кроме того, они выяснили, что установка удаляет пыль при влажности окружающего воздуха до 95%.
- Эта система позволит сократить расходы до 10% на воду и ее доставку, а также предотвратить механические повреждения панелей, что продлит срок их службы.
Что это значит
Разные страны поставили перед собой цель перейти на экологически чистые источники энергии. Китай планирует стать углеродно-нейтральным к 2060 году, а США, Япония, Южная Корея, Новая Зеландия и Великобритания — к 2050-му.
Солнечная энергия — один из ключевых источников на рынке ВИЭ. По данным международного агентства по возобновляемым источникам энергии, на конец 2020 года в мире было установлено солнечных панелей суммарной мощностью 709 ГВт — тем самым энергия солнца по этому показателю впервые превысила энергию ветра (698 ГВт), уступая лишь гидроэнергетике (1154 ГВт).
Одна из проблем в обслуживании солнечных батарей — постоянное оседание пыли. Авторы проекта выяснили, что из-за пыли производительность батарей снижается в месяц на 30%. Они также подсчитали, что снижение мощности одного парка солнечных батарей мощностью 150 МВт на 1% может привести к потере $200 тыс. в год.
Чтобы пыль не оседала, батареи нужно регулярно чистить водой или щеткой. В год на это уходит около 40 млрд л воды по всему миру. Механическая чистка царапает поверхность, из-за чего батарея портится, а ее эффективность снижается. Таким образом, система автоматической очистки может снизить расходы на обслуживание батарей и повысить их производительность.