دستاورد جدید محققان: پنل خورشیدی خودتمیزشونده‌ای که با لرزش، گردوغبار را می‌زداید

محققان موفق به توسعه فناوری نوآورانه‌ای برای تمیزکاری خودکار پنل‌های خورشیدی در بیابان‌های مصر شده‌اند؛ سیستمی که با الگوبرداری از حرکات طبیعی برگ‌ها، گردوغبار را از سطح پنل‌ها پاک می‌کند و بدون نیاز به آب یا دخالت انسانی، بازده انرژی را حفظ می‌کند.

در بیابان‌های مصر، چالش بزرگی که انرژی خورشیدی با آن روبه‌روست، پدیده گردوغبار است. انباشت ذرات گردوغبار روی سطح پنل‌های خورشیدی، بازدهی آنها را کاهش داده و نیاز مداوم به شستشو ایجاد می‌کند. این فرایند نه‌تنها هزینه‌بر است، بلکه به حجم قابل‌توجهی آب نیاز دارد که در مناطق خشک همچون مصر، کالایی ارزشمند و کمیاب محسوب می‌شود.

پژوهشگران دانشگاه قاهره، سامانه‌ای خودتمیزشونده طراحی کرده‌اند که بر پایه ایجاد ارتعاش کار می‌کند. این فناوری نوآورانه، عملکردی شبیه به حرکت برگ‌های درختان دارد که هنگام وزش باد یا ریزش باران، به لرزه درآمده و گردوغبار و ذرات آب را از سطح خود می‌تکانند. هدف اصلی این ابداع، حفظ کارایی پنل‌های خورشیدی بدون نیاز به دخالت انسان یا مصرف آب است که می‌تواند تحولی بزرگ در صنعت انرژی خورشیدی مناطق خشک به شمار آید.

تمیزکاری پنل خورشیدی با لرزشی مشابه حرکات برگ درختان

این سامانه خودتمیزشونده با بهره‌گیری از یک موتور کوچک عمل می‌کند که روزانه دو بار با تولید ارتعاشات دقیق و کنترل‌شده، لایه‌های گردوغبار انباشته‌شده روی سطح پنل‌ها را می‌زداید.

در آزمایش‌های انجام‌شده، پنل‌های خورشیدی معمولی طی دوره شش هفته‌ای تا ۳۳ درصد کاهش بازدهی را تجربه کردند، درحالی‌که پنل‌های مجهز به این فناوری تنها با ۱۳ درصد افت عملکرد مواجه شدند که نشان‌دهنده کارایی قابل توجه این سیستم است.

علاوه‌براین، پژوهشگران موفق به توسعه نسخه پیشرفته‌تری از این سامانه شده‌اند که از نیروی باد به‌جای موتور استفاده می‌کند. این مدل با ساختاری انعطاف‌پذیر، به پنل‌ها امکان می‌دهد تا به‌طور طبیعی و بر اثر وزش باد به ارتعاش درآیند. این مکانیزم هوشمندانه نه‌تنها نیاز به موتور و مصرف انرژی برق را از بین می‌برد، بلکه هزینه‌های نگهداری و تعمیرات را نیز به صفر می‌رساند و راهکاری کاملاً پایدار و مقرون‌به‌صرفه برای حفظ کارایی پنل‌های خورشیدی در مناطق بیابانی ارائه می‌دهد.

انرژی پاک بدون مصرف آب

سامانه‌های دستی تمیزکاری پنل‌های خورشیدی نه‌تنها هزینه‌های اقتصادی قابل توجهی به‌همراه دارند، بلکه بار زیست‌محیطی سنگینی نیز ایجاد می‌کنند. در بسیاری از نیروگاه‌های خورشیدی، ماهانه هزاران لیتر آب صرف زدودن گردوغبار از سطح پنل‌ها می‌شود که این رویکرد در مناطق خشک و کم‌آبی مانند شمال آفریقا و خاورمیانه با چالش جدی روبه‌روست. حالا فناوری خودتمیزشونده توسعه‌یافته توسط محققان مصری، جایگزین پایدار و کارآمدی برای این روش‌های پرهزینه و پرمنبع ارائه می‌دهد.

به‌لطف این نوآوری، پنل‌های خورشیدی می‌توانند برای دوره‌های طولانی‌تری بدون کاهش محسوس کارایی به فعالیت ادامه دهند و هم‌زمان هزینه‌های عملیاتی و اثرات زیست‌محیطی به‌شکل چشمگیری کاهش می‌یابد.

طراحی ماژولار این سامانه امکان استقرار آن را در مقیاس‌های مختلف فراهم می‌کند؛ از چراغ‌های خیابانی و بام‌های شهری گرفته تا نیروگاه‌های عظیم خورشیدی. ازآنجاکه انرژی مورد نیاز این سیستم از همان پنل خورشیدی تأمین می‌شود، به راه‌حلی کاملاً خودکفا تبدیل شده که به‌ویژه برای مناطق دورافتاده و فاقد دسترسی به زیرساخت‌های متعارف پاک‌سازی، گزینه‌ای ایده‌آل محسوب می‌شود.

بیشتر بخوانید: فیلم شفاف غلتانی که گردوغبار و فضولات پرندگان را از سطح پنل‌ها پاک می‌کند