Hoe zonnepanelen schoon te maken zonder water?
Zonnepanelen moeten een belangrijke rol spelen in de wereldwijde energietransitie. Verwacht wordt dat zonne-energie tegen 2030 tien procent van de mondiale stroom zal opwekken. Er wordt verwacht dat de meeste zonnepanelen zich in de woestijngebieden zullen bevinden om de simpele reden dat daar veel zon is. Maar er is een probleem: stof. Ophoping van stof op zonnepanelen of spiegels kan de prestatie van fotovoltaïsche panelen in slechts één maand met maar liefst 30 procent verminderen. Daarom moeten ze regelmatig worden schoongemaakt. En dat is weer een probleem want dat gebeurt met water en hoe warmer het klimaat, hoe minder water er voorhanden is. Volgens prof. Kripa Varanasi, hoogleraar Mechanical Engineering van de Massachusetts Institute of Technology (MIT), kost die schoonmaak jaarlijks momenteel naar schatting kleine 40 miljard liter water; genoeg om tot twee miljoen mensen van drinkwater te voorzien. Pogingen om waterloos te reinigen zijn arbeidsintensief en hebben de neiging om onomkeerbare krassen op de oppervlakken te veroorzaken, wat ook de efficiëntie vermindert.
Een team van onderzoekers van MIT onder leiding van prof. Varanasi ontwikkelde nu een manier bedacht om zonnepanelen, of de spiegels van thermische zonne-installaties, automatisch te reinigen in een waterloos, contactloos systeem dat het stofprobleem aanzienlijk zou kunnen verminderen.
Het nieuwe systeem maakt gebruik van elektrostatische afstoting om ervoor te zorgen dat stofdeeltjes loskomen en vrijwel van het oppervlak van het paneel springen, zonder dat water of borstels nodig zijn. Om het systeem te activeren, passeert een eenvoudige elektrode net boven het oppervlak van het zonnepaneel, waardoor de stofdeeltjes een elektrische lading krijgen, die vervolgens worden afgestoten door een lading die op het paneel zelf wordt aangebracht. Het systeem kan automatisch worden bediend met behulp van een eenvoudige elektromotor en geleiderails langs de zijkant van het paneel.
Het is inmiddels gepubliceerd in Science Advances onder de titel ‘Electrostatic dust removal using adsorbed moisture–assisted charge induction for sustainable operation of solar panels’.
