1. La ciencia de los paneles solares autolimpiantes-
Los módulos fotovoltaicos (PV) autolimpiantes utilizan mecanismos tanto pasivos como activos para repeler la suciedad y el polvo de la superficie del módulo. A continuación se describen cuáles son estos mecanismos para los módulos fotovoltaicos auto-limpiantes:
Métodos pasivos:Limpieza inspirada-en la naturaleza. Aplicaciones del efecto loto, los recubrimientos han llegado recientemente al mercado y proporcionan una capacidad de auto-limpieza para eliminar la suciedad a través de propiedades-repelentes al agua. Según estudios, puede reducir la acumulación de suciedad-en las superficies entre un 12 y un 24 por ciento. Los recubrimientos fotocatalíticos (PC) son otro ejemplo de cómo ha avanzado la tecnología de recubrimiento mediante la adición de dióxido de titanio. Los recubrimientos de PC funcionan con la ayuda de la luz solar para almacenar y convertir materia orgánica, como excrementos de pájaros, en paneles solares.
Métodos activos:Limpieza basada en la tecnología-. La repulsión electrostática es un método que utiliza electrodos delgados colocados sobre la superficie de un módulo fotovoltaico para crear un campo eléctrico que repele el polvo y los desechos. En una prueba de este método en lugares áridos del desierto, el campo eléctrico redujo la cantidad de polvo y desechos depositados en los módulos fotovoltaicos en más de un 40 por ciento, al tiempo que eliminó la necesidad de agua, que normalmente se requiere para la limpieza. Un ejemplo adicional de depurador robótico es el Ecoppia E4, que utiliza cepillos automatizados para eliminar los residuos de los módulos fotovoltaicos y aumentar la eficiencia de limpieza de los paneles fotovoltaicos en un 25 %.
2. Aplicaciones y estudios de casos del mundo real-
Caso 1: Granjas solares en el desierto
Caso 2: Tejados urbanos
Cuando se utilizan sistemas de limpieza robótica en Tokyo Skytree (para los 1,000+ paneles solares), se ha eliminado el ocho por ciento (8 %) de la energía eléctrica perdida durante la limpieza de los paneles (de una pérdida del quince por ciento (15 %) al tres por ciento (3 %) de pérdida) y las operaciones utilizan menos del diez por ciento (10 %) del agua que normalmente se usaría para los procesos de limpieza manual.
Caso 3: Sistemas remotos-fuera de la red
En el interior de Australia, las pantallas de polvo electrostáticas mantienen los paneles en funcionamiento. Estos sistemas, alimentados con energía solar, redujeron los costes de mantenimiento en un 60%.
3. Beneficios de la limpieza automática
Ahorro de costos:El revestimiento auto-limpiador reduce el uso de agua en aproximadamente un 70 % y los costos de mano de obra en un 50 %.
Mayor eficiencia:La granja puede alcanzar el 95 % o más de la producción máxima durante todo el año gracias al revestimiento auto-limpiable.
Durabilidad:Este recubrimiento tiene dos beneficios: en primer lugar, brinda protección contra micro-rayones causados por partículas pesadas o suspendidas en el aire (como la suciedad), lo que prolonga la vida útil de los paneles solares (más de diez años cuando están recubiertos).
4. Desafíos y limitaciones
La tecnología de auto-limpieza tiene potencial, pero existen problemas:
El costo inicial es alto. Los sistemas robóticos pueden costar entre 500 y 1000 dólares por panel.
Los sistemas electrostáticos no funcionan bien en lugares húmedos donde se acumula polvo.
Los revestimientos texturizados pueden cambiar la apariencia de un edificio.
5. El futuro de la tecnología solar-autolimpiante
Sistemas solares-sin agua con energía solar: Combina luz ultravioleta y nano-abrasivos para una limpieza "sin frotar-".
Conclusión