La limitazione di uso d’acqua migliora l’efficienza complessiva

I pannelli fotovoltaici sono una delle migliori invenzioni per la salvaguardia dell’ambiente, producendo energia elettrica alimentandosi solo da una fonte naturale, la luce solare.

L’impianto fotovoltaico è composto da moduli che per produrre energia sempre al massimo devono essere puliti. Entro il 2030 si prevede che l’energia solare raggiungerà il 10% della produzione globale di energia e la gran parte di questa sarà probabilmente localizzata dove la luce solare è abbondante specialmente nelle aree desertiche.

L’accumulo di polvere, sabbia e incrostazioni senza contare lo smog possono infatti ridurre ridurre la produzione dei pannelli fotovoltaici fino al 30% in un solo mese. Quindi è fondamentale una regolare rimozione della sporcizia ma da non dimenticare l’importanza di effettuarla in maniera sostenibile.

Attualmente, secondo una stima riportata dal Massachusetts Institute of Technology (MIT), la pulizia di tutti i pannelli solari installati a livello mondiale utilizza circa 37 miliardi di litri d’acqua l’anno, abbastanza per fornire acqua potabile a un massimo di 2 milioni di persone.

Gli attuali sistemi di pulizia senz’acqua già esistenti risultano più laboriosi, complicati e tendono a causare graffi irreversibili delle superfici, il che riduce anche l’efficienza. Inoltre queste attività rappresentano circa il 10% dei costi operativi degli impianti solari.

È possibile lavare i pannelli fotovoltaici senza sprecare acqua? L’alternativa la fornisce sempre il MIT con un recente studio. Vediamo nel dettaglio

Il gruppo di ricercatori del MIT coordinati dal professore di ingegneria meccanica Kripa Varanasi, ha ideato un modo per togliere la polvere e la sporcizia dai pannelli senza il contatto e senza utilizzo di acqua.

Il nuovo processo utilizza la repulsione elettrostatica per far staccare le particelle di polvere e virtualmente fuoriuscire dalla superficie del pannello, senza bisogno di acqua o spazzole.

Per attivare il sistema, un semplice elettrodo passa appena sopra la superficie del pannello solare, conferendo una carica elettrica alle particelle di polvere, che vengono poi respinte da una carica applicata al pannello stesso.

Il sistema può essere azionato automaticamente tramite un semplice motore elettrico e binari di guida lungo il lato del pannello.

Tanti sono gli sforzi concertati in tutto il mondo per sviluppare pannelli solari sempre più efficienti. Il professor Kripa Varanasi afferma: “un problema banale come la polvere può effettivamente intaccare seriamente l’intera faccenda”.

I test hanno mostrato che l’umidità nell’aria è fondamentale per far funzionare l’effetto.
“Abbiamo eseguito esperimenti a umidità variabili dal 5% al 95%”, afferma il ricercatore Sreedath Panat. “Finché l’umidità ambientale è superiore al 30 percento, è possibile rimuovere quasi tutte le particelle dalla superficie, ma quando l’umidità diminuisce, diventa più difficile”.

Kripa Varanasi conclude: “la buona notizia è che quando si arriva al 30% di umidità, la maggior parte dei deserti cade effettivamente in questo regime”. E anche quelli che sono in genere più asciutti tendono ad avere un’umidità maggiore nelle prime ore del mattino, portando alla formazione di rugiada, quindi la pulizia potrebbe essere programmata di conseguenza.

La ricerca è stata descritta sulla rivista Science Advances.