Zelfreinigende zonnepanelen afkomstig van Mars

Aangezien zonne-energie steeds meer en meer ingezet wordt als energiebron, komen er af en toe kleine problemen aan het licht waar men in eerste instantie geen rekening mee hield tijdens de ontwikkeling van de zonnepanelen. Eén van deze problemen heeft te maken met stof. In sommige situaties blijft er een laagje stof kleven op de zonnepanelen. Dit laagje stof blokkeert het invallende licht waardoor er minder elektriciteit opgewekt wordt. En dergelijk stoflaagje kan het rendement van de zonnepanelen tot 80% doen verminderen. Dit probleem kan heel eenvoudig voorkomen worden, namelijk met water, zeep en een spons kan de stoflaag snel verwijderd worden. Vele van de eigenaars van de zonnepanelen doen dit dan ook op een regelmatige basis. Maar bij de grote zonne-centrales vormt het stof wel een groter probleem.

Grotendeels van de grote zonne-centrales bevinden zich in woestijnachtig gebied. Woestijnen zijn zeer aantrekkelijk voor zonne-centrales doordat er een grote open ruimte beschikbaar is. Er is dus bijna nergens schaduw. En daarnaast schijnt de zon erg fel en veel in de woestijnen. Door deze weersomstandigheden is er ook wel enorm veel stof aanwezig op die locaties. Bij de zonnepanelen die daar geplaatst worden moet de stoflaag dus regelmatig verwijderd worden. Om die stoflaag weg te nemen gebruikt men normaal gezien water. Dit is dus wel een probleem aangezien water niet eenvoudig te vinden in een woestijn. Er is dus duidelijk nood aan een andere methode om de stoflaag van de zonnepanelen te verwijderen.

Malay Mazumber, een onderzoeker aan Boston Univeristy zocht samen met NASA naar een oplossing voor dit probleem. Dit is namelijk geen onbekend probleem voor de onderzoekers van NASA. Men heeft namelijk met hetzelfde probleem te maken bij de Mars Exploration Rovers (MER's). De MER's zijn twee onbemande ruimtevaartuigen die in januari 2004 op Mars landden. Deze robotwagentjes zijn grotendeels zelfstandig in staat om zich voort te bewegen, wetenschappelijk onderzoek te verrichten, foto's te nemen en de informatie naar de aarde te zenden. Deze wagentjes werd volledig aangedreven door energie verkregen van de zon. Daarvoor waren ze uitgerust met zonnepanelen. Op Mars bevindt er zich ook enorm veel stof op het oppervlak. Door de wind daar waait het stof op en hierdoor wordt er dan een stoflaagje gevormd op de zonnepanelen van MER's. Wanneer het stoflaagje teveel zonlicht gaat blokkeren, komt de MER in de problemen doordat er dan te weinig energie geproduceerd wordt door die zonnepanelen om zijn activiteiten te kunnen voortzetten. De onderzoekers van NASA hadden dus met hetzelfde probleem te makenaangezien het niet haalbaar is om de zonnepanelen van de MER's met water en een spons te gaan schoonmaken. .

De technologie om dit probleem op te lossen moet dus in staat zijn om te detecteren wanneer er teveel stof op het zonnepaneel ligt en dit dan weg te halen zonder dat daarbij water nodig is. Deze zelfreinigende technologie voor zonnepanelen maakt gebruikt van een laag van 'elektrisch gevoelig materiaal'. De zonnepanelen worden bedekt met een laag van dit materiaal. Ook worden er sensoren geplaatst die opmeten hoeveel stof er zich op de zonnepanelen bevindt. Wanneer de sensoren aangeven dat er teveel stof aanwezig is, dan wordt er een elektrische lading door de laag 'elektrisch gevoelig materiaal' gestuurd. En dit 'elektrisch gevoelig materiaal' is zodanig ontworpen dat wanneer het elektrisch geladen is, een 'stofafstotende' golf ontstaat doorheen het materiaal. Deze golf is in staat om 90% van het stof aanwezig op de zonnepanelen te verwijderen in slechts 2 minuten. En daarbij is er maar een kleine hoeveelheid elektrische energie nodig.

Deze technologie zou dus enorm praktisch kunnen zijn op de locaties waar stof een probleem vormt bij de zonne-centrales. Nergens is er water of een mechanische beweging nodig om het stof op deze manier te verwijderen en toch wordt het stof op een efficiënte manier verwijdert. De ontwikkeling van deze technologie is al heel ver gevorderd, zo ver zelfs dat het waarschijnlijk binnen één jaar commercieel beschikbaar kan worden.

via [smartplanet]