Könnyen leporolható napelemek

Számtalan nagy napelemfarm sivatagi környezetben épült, mivel e helyeken megfelelő az időjárás, és itt okozza a legkisebb problémát a területhasználat. Azonban ugyanezeken a helyeken a legnagyobb a veszélye annak, hogy a levegőben lebegő porszemcsék rárakódnak a napelemtáblákra, akár egyetlen hónap alatt harmadával csökkentve a kinyert energia mennyiségét. A szokásos vizes tisztításhoz annyi vizet használunk el évente, amennyivel akár kétmillió ember teljes vízigényét is fedezni lehetne egy fejlődő országban, ráadásul a legtöbb helyre úgy kell odaszállítani a vizet. A vizes tisztítás ráadásul a napelemfarmok fenntartási költségeinek 10 százalékát is elérhetik! A száraz tisztítás munkaigényes és könnyen megsérülhet a napelemtábla tőle, így ez se megfelelő megoldás.

Hogyan lehet vízmentesen jól letakarítani a napelemtáblákat? A Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) kutatóinak támadt egy jó ötletük, amelyről a Science tudományos folyóiratban számoltak be.

Az újonnan kifejlesztett módszer elektrosztatikus úton, víz használata és fizikai érintkezés nélkül képes a leromlott teljesítményt a csúcsteljesítmény 95 százalékára visszatornászni. A kutatók ehhez egy olyan rendszert készítettek, amely megfelelő sín segítségével automatikusan végighalad a napelem (vagy más, hasonló felület) felett.

A rendszer lelke egy mozgó elektróda, ami akár egy egyszerű fémdarab is lehet, amely áthalad a napelem felülete felett, s ennek segítségével a porszemcsék töltötté válnak. Magára a napelemre, annak felületére egy teljesen áttetsző, nanométer vastagságú, vezetőképes réteg kerül, amelyre szintén töltést lehet rákapcsolni, s emiatt taszító hatás lép fel, s a szemcsék felemelkednek a felületről. A módszer kiválóan teljesített a laborkísérletekben, csak 30 százalékos relatív páratartalom esetében vált nehezebbé a takarítás – azonban a sivatagi területekre ennél jóval alacsonyabb páratartalom a jellemző. Az elektródák mozgatásához akár a panel saját maga által termelt áramának egy kis része is felhasználható, a tervezett rendszerek teljesen automatikusan vagy akár távvezérléssel működtethetőek lennének.

Lehetne olyan rendszert is készíteni, amely csupán magát a napelemet használja a felületére épített állandó elektródákkal, s azok töltöttsége segítségével taszítaná el a rárakódott porszemcséket, ám ez csak teljesen száraz környezetben használható (például a Marson). A most kifejlesztett változat földi, időnként párát, nedvességet is kapó környezetben válhat megfelelővé.

A laborkísérletek sikere után a kutatók következő feladata, hogy felnagyítsák a rendszert, és egy valós helyzetben, szabadban üzemelő napelemparkban is teszteljék. A portalanítással világszinten megtakarítható összeg 3,3-5,5 milliárd dollár, vagyis ennyivel kevesebb lesz a veszteség.