Investigadores de la Universidad de Jordania han propuesto el uso de la limpieza electrostática como método eficaz para eliminar el polvo de los paneles solares.
La limpieza electrostática consiste en rociar niebla cargada electrostáticamente con alta tensión de baja frecuencia sobre superficies y objetos. Se utiliza habitualmente con fines de limpieza y desinfección, y puede implicar el uso de diferentes desinfectantes, desinfectantes y limpiadores con carga eléctrica.
Según los científicos, el vidrio de los módulos solares contiene el mismo número de cargas positivas y negativas, lo que significa que está eléctricamente equilibrado. Sin embargo, la fricción puede alterar este equilibrio y hacer que el material se cargue eléctricamente.
“La carga eléctrica creará una fuerza de atracción entre las partículas de polvo y el cristal debido a la carga estática que provoca la acumulación de polvo sobre los módulos fotovoltaicos”, explicaron los investigadores.
Los académicos propusieron el uso de un ionizador electrostático, que utiliza iones para neutralizar la electricidad estática, con el fin de reducir la atracción entre las partículas de polvo. Utilizaron un ionizador fabricado por el especialista británico Exair, que podía inundar la superficie del módulo fotovoltaico con un flujo de aire uniforme en toda su longitud, cargado de iones eliminadores de estática. El ionizador se colocó sobre un eje de 0,2 m unido a un tornillo accionado por un motorreductor de corriente alterna situado encima del panel.
“La superficie cargada atrae el número adecuado de iones positivos y negativos para convertirse en neutra”, explicaron los investigadores, señalando que este proceso es capaz de cargar las moléculas de los gases del aire circundante, lo que a su vez da lugar a una lluvia de iones. “Los puntos emisores de acero inoxidable del interior de la barra de iones reciben alta tensión de 5 kVrms, a través de un cable de alta tensión blindado y apantallado electromagnéticamente. Un cable de tierra integrado dentro del cable de alimentación crea una vía de descarga desde el emisor hasta el canal de la barra”.
El grupo jordano probó la técnica de limpieza en un conjunto de cuatro módulos solares policristalinos de 250 W montados con un ángulo de inclinación de 25 grados en el centro de energías renovables de la Universidad Privada de Ciencias Aplicadas de Ammán. El rendimiento se comparó con el de la limpieza natural y la limpieza basada en revestimiento antirreflectante.
Tras dos semanas de pruebas, los científicos descubrieron que los módulos fotovoltaicos tenían una pérdida de rendimiento energético de alrededor del 5,93% con la limpieza natural. Afirmaron que el recubrimiento también era unas 3,8 veces más viable económicamente que la neutralización electrostática en las condiciones establecidas en el estudio.
“Sin embargo, el desvanecimiento del material de revestimiento al cabo de dos semanas planteaba un problema de recubrimiento desde el punto de vista económico, en comparación con la neutralización electrostática, cuyo coste de funcionamiento podía eliminarse mediante el desarrollo de un mecanismo fijo sin piezas móviles”, señalaron los científicos.
El grupo afirma que el rendimiento de la técnica de limpieza electrostática podría mejorarse aún más mejorando su mecanismo intrínseco. “Aunque el nanorrevestimiento parece más económico que la limpieza electrostática, ésta tiene un futuro prometedor para las megacentrales solares de las regiones áridas, ya que se ve menos afectada por las duras condiciones exteriores, que exigen un revestimiento frecuente, y por la posibilidad de desarrollar un mecanismo práctico de limpieza electrostática con menos costes de capital y funcionamiento”, afirman.
Los científicos publicaron sus hallazgos en “Electrostatic cleaning effect on the performance of PV modules in Jordan”, publicado recientemente en Cleaner Engineering and Technology. En marzo, científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts desarrollaron un prototipo de sistema de limpieza de módulos solares a escala de laboratorio que utiliza la repulsión electrostática para hacer que las partículas de polvo se desprendan y prácticamente salten de la superficie de los paneles.
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