La acumulación de polvo en los paneles solares o los espejos ya es un problema importante: puede reducir la producción de los paneles fotovoltaicos hasta en un 30 por ciento en solo un mes, por lo que la limpieza regular es esencial para tales instalaciones. Además, actualmente se estima que la limpieza de los paneles solares utiliza alrededor de 10 mil millones de galones de agua por año, suficiente para suministrar agua potable a hasta dos millones de personas. Los intentos de limpieza sin agua requieren mucha mano de obra y tienden a causar arañazos irreversibles en las superficies, lo que también reduce la eficiencia. Ahora, un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha ideado una forma de limpiar automáticamente los paneles solares, o los espejos de las plantas termosolares, en un sistema sin contacto y sin agua que "podría reducir significativamente el problema del polvo".
El nuevo sistema utiliza la repulsión electrostática para hacer que las partículas de polvo se desprendan y salten prácticamente de la superficie del panel, sin necesidad de agua ni cepillos. Para activar el sistema, un simple electrodo pasa justo por encima de la superficie del panel solar, impartiendo una carga eléctrica a las partículas de polvo, que luego son repelidas por una carga aplicada al propio panel. El sistema se puede operar automáticamente usando un motor eléctrico simple y rieles de guía a lo largo del costado del panel.
Las pruebas de laboratorio realizadas demostraron que la caída de la producción de energía de los paneles ocurre abruptamente al comienzo del proceso de acumulación de polvo y puede alcanzar fácilmente una reducción del 30 por ciento después de solo un mes sin limpieza. Calcularon que incluso una reducción del 1 por ciento en la energía, para una instalación solar de 150 megavatios, podría resultar en una pérdida de 200,000 dólares ($) en ingresos anuales. Los investigadores dicen que a nivel mundial, una reducción del 3 al 4 por ciento en la producción de energía de las plantas solares equivaldría a una pérdida de entre $ 3,3 mil millones y $ 5,5 mil millones.
El sistema
El nuevo sistema que desarrollaron solo requiere un electrodo, que puede ser una simple barra de metal, para pasar sobre el panel, produciendo un campo eléctrico que imparte una carga a las partículas de polvo a medida que avanza. Una carga opuesta aplicada a una capa conductora transparente de solo unos pocos nanómetros de espesor depositada en la cubierta de vidrio del panel solar luego repele las partículas, y al calcular el voltaje correcto para aplicar, los investigadores pudieron encontrar un rango de voltaje suficiente para superar la atracción de la gravedad y las fuerzas de adhesión, y hacen que el polvo se levante.
En la práctica, a escala, cada panel solar podría equiparse con barandas a cada lado, con un electrodo que se extienda a lo largo del panel. Un pequeño motor eléctrico, quizás utilizando una pequeña porción de la salida del panel mismo, impulsaría un sistema de correa para mover el electrodo de un extremo del panel al otro, haciendo que todo el polvo se caiga. Todo el proceso podría automatizarse o controlarse de forma remota. Alternativamente, se pueden colocar de forma permanente tiras delgadas de material conductor transparente sobre el panel, eliminando la necesidad de partes móviles.
