Солнечные панели с электростатическим полем

23 Фев

Засушливые жаркие места являются очевидным выбором для расположения крупномасштабных солнечных электростанций, потому что здесь много места и много солнца. Но есть проблема: пыль и песок, что попадают на оборудование, снижая его эффективность.

В таких местах, как Саудовская Аравия, некоторые солнечные отражатели, которые концентрируют тепло для производства пара, должны очищаться два раза в неделю. Это серьезно увеличивает расходы на обслуживание и повышает критичность проблемы водоснабжения, так как вода в пустыне особенно ценна.

Для этой проблемы появилось одно очень интересное решение: электростатическое поле. Команда в Бостонском университете работает над тем, чтобы зарядить частицы пыли, а затем просто-напросто оттолкнуть их в сторону, чтобы не мешали.

Их прозрачная «электродинамическая система» печатается на солнечной панели или отражателе, таким образом создавая своего рода силовое поле вокруг них, когда панель или отражатель выключены. Необычность такого решения заключается в том, что материал состоит из трех слоев, которые активируются в несколько этапов и создают волновой эффект.

«Во-первых, мы хотим зарядить частицы. Во-вторых, мы хотим поднять их в воздух и убрать», говорит Малай Мазумдер (Malay Mazumder), профессор Бостонского университета электрофизики. «Динамическое поле, которое мы применяем, поднимает частицы пыли и песка на один миллиметр, а модулирование фаз поля производит бегущую волну, которая продвигает частицы так, чтобы они удалялись с поверхности».

Идея впервые пришла из Японии, и Мазумдер разработал ее во время нескольких изысканий. Между 2001 и 2003 годами он искал способ извлечения опасных частиц из угля перед тем, как его сжигают на электростанции. Позже ученый обратил внимание на методы, которые заряжают молекулы лекарственных средств, лечащие заболевания органов дыхания, чтобы те попадали глубоко в легкие, а не в желудок, где они менее полезны.

Этот солнечный проект может иметь большое значение, так как он поможет снизить затраты солнечным операторам, особенно там, где в настоящее время они высоки. Он также может сделать некоторые проекты более жизнеспособными. Но есть еще много работы, которую необходимо сделать. Команда Мазумдера на данный момент имеет несколько солнечных панелей с рабочим полем. Размер панелей составляет 15х15 сантиметров, но для того чтобы показать их работоспособность, команде нужны солнечные панели минимум 1,3 м длиной. Кроме того, команда также должна найти материал, который будет надежным и экономически эффективным.

«Основным барьером является то, что мы должны найти материал, который можно было бы использовать на открытом воздухе в горячих и экстремальных климатических условиях, но который является менее дорогостоящими, чем эксплуатационные затраты [обычные чистки]», объясняет Мазумдер.

Однако, он уверен в своем успехе. Ученый получил финансирование от Министерства энергетики США и других организаций, а также помощь от крупной солнечной компании Abengoa. Он надеется, что первые установки могут появиться в течение двух-трех лет.

По материалам: facepla.net