پاکسازی صفحات خورشیدی بدون آب
دیجیاتو نوشت: به نظر می‌رسد که تا سال ۲۰۳۰ میلادی حدود ۱۰ درصد از انرژی تمام دنیا با انرژی خورشیدی تامین شود که بیشتر این تاسیسات در بیابان‌ها خواهند بود؛ جایی که نور خورشید بیشتر از تمام اقلیم‌های دیگر به زمین می‌رسد. با این حال، تجمع غبار روی صفحه‌های خورشیدی یکی از بزرگترین مشکلات تولید انرژی پاک است که می‌تواند خروجی انرژی را تا ۳۰ درصد در یک ماه کاهش دهد. بنابراین، تمیز کردن مرتب این صفحه‌ها یکی از نیازهای اصلی تامین انرژی خورشیدی خواهد بود.
تخمین زده می‌شود که برای پاکسازی صفحه‌های خورشیدی حدود ۱۰ میلیارد گالن آب در سال استفاده شود. اما چنین مقداری برای تامین آب آشامیدنی ۲ میلیون نفر می‌تواند استفاده شود. تاکنون بسیاری از گروه‌های تحقیقاتی تلاش کردند تا این مسئله را حل کنند و حالا گروه تحقیقاتی موسسه فناوری ماساچوست یا MIT روشی برای پاکسازی خودکار این صفحه‌های خورشیدی طراحی کردند که بدون استفاده از آب می‌تواند این صفحه‌ها را تمیز کند.
این سیستم با دافعه الکترواستاتیک باعث می‌شود تا ذرات غبار از صفحه‌ها بلند شود و صفحه را تمیز کند که به آب یا برسی نیاز ندارد. این سیستم پاکسازی با یک الکترود ساده که از بالای صفحه‌ها عبور می‌کند، به ذرات غبار بار الکتریکی القا می‌کند و با بار الکتریکی اعمال شده به خود صفحه خورشیدی، از سطح صفحه دفع می‌شود. این سیستم با یک موتور الکتریکی ساده و یک ریل می‌تواند به صورت خودکار بالای صفحه خورشیدی حرکت کند.
این گروه تحقیقاتی در مطالعه خود متوجه شدند اگر این صفحه‌های خورشیدی یک ماه بدون پاکسازی کار کنند، راندمان آن‌ها تا ۳۰ درصد کاهش پیدا می‌کند. حتی یک درصد کاهش راندمان یک تاسیسات ۱۵۰ مگاواتی می‌تواند تا ۲۰۰ هزار دلار از درآمد سالانه را کاهش دهد. به علاوه، آن‌ها تخمین زدند که کاهش سه الی چهار درصدی کارکرد یک نیروگاه خورشیدی می‌تواند تا سالانه ۳.۳ میلیارد دلار تا ۵.۵ میلیارد دلار خسارت وارد کند.
پاکسازی صفحه‌های خورشیدی با آب
امروزه برای پاکسازی نیروگاه‌های خورشیدی چین، هند، امارات متحده عربی و ایالات متحده از آب استفاده می‌شود که تا ۱۰ درصد هزینه‌های این تاسیسات را شامل می‌شود. به علاوه، خشک کردن صفحه‌ها نیز می‌تواند خراش‌هایی روی این صفحه‌ها ایجاد کند که باز هم منجر به کاهش راندمان صفحه‌ها می‌شود. این سیستم جدید می‌تواند این هزینه‌ها را به شدت کاهش دهد و همزمان خروجی نیروگاه را افزایش دهد.
قبلا نیز گروه‌هایی تلاش کردند تا با طراحی یک سیستم الکترواستاتیکی راه حلی برای این مشکل ارائه دهند، اما آن‌ها از یک صفحه الکترودینامیکی و الکترودهای متصل به آن استفاده می‌کردند که با رطوبت به زودی دچار مشکل می‌شود. سیستم جدیدی که ام‌آی‌تی طراحی کرده است فقط به یک الکترود نیاز دارد که می‌تواند یک میله ساده فلزی باشد و از بالای صفحه‌ها عبور کند.
این تیم تحقیقاتی سیستم خود را در شرایط رطوبت ۵ درصد تا ۹۵ درصد آزمایش کرد و متوجه شد که در شرایط رطوبت بالای ۳۰ درصد راندمان سیستم بالاتر خواهد بود و تقریبا تمام غبار از روی صفحه‌ها پاک می‌شود، اما در رطوبت‌های کمتر کار سخت‌تر می‌شود. به هر حال، اکثر بیابان‌های دنیا رطوبت بالای ۳۰ درصد دارند و بیابان‌های خشک‌تر نیز هنگام طلوع رطوبتی حتی بیشتر از ۳۰ درصد دارند و در نهایت، مشکلی برای این سیستم پاکسازی ایجاد نمی‌شود.
