Հիմնական տանողներ
- Փոշու կուտակումը կարող է նվազեցնել արևային մարտկոցների արդյունավետությունը:
- Ջուրը չափազանց թանկ ռեսուրս է արևային վահանակները փոշուց զերծ պահելու համար:
-
Հետազոտողները մշակել են մեխանիզմ, որն օգտագործում է էլեկտրական լիցքեր, որպեսզի փոշին թռչի վահանակներից:
Առատ արևի լույսը և հողը անապատները դարձնում են իդեալական արևային մարտկոցներ տեղադրելու համար, բայց դրանք նաև ունեն շատ փոշի, ինչը նվազեցնում է դրանց արդյունավետությունը: Մեզ պետք է նոր միջոց՝ արևային վահանակները փոշուց զերծ պահելու համար։
Ջուրը կարևոր դեր է խաղում վահանակները փոշուց զերծ պահելու գործում, սակայն այն թանկարժեք ռեսուրս է, որն ավելի լավ է օգտագործել այլուր: Ավելի լավ այլընտրանքներ փնտրելու համար MIT-ի հետազոտողները մշակել են արևային վահանակների մաքրման նոր մեթոդ, որն օգտագործում է էլեկտրական լիցքեր՝ փոշու մասնիկները վանելու համար՝ ըստ էության ստիպելով նրանց ցատկել վահանակներից:
«Հետազոտական փաստաթուղթը օգտակար է ՖՎ (ֆոտովոլտային) աղտոտման խնդրի շարունակական առաջընթացի համար», - Lifewire-ին էլփոստով ասաց Մեթյու Մյուլլերը, ինժեներ վերականգնվող էներգիայի ազգային լաբորատորիայում (NREL) ՖՎ կատարողականության և հուսալիության խմբի մեջ:. «Թուղթը լավ գրված է, երկարաժամկետ աշխատանքում օգտակար քայլ է ՖՎ-ների աղտոտվածությունը վերացնելու համար, և, հետևաբար, նկարագրված փորձերից մի քանիսը շատ օգտակար են համայնքի համար»:
Կծել փոշին
Իրենց աշխատության մեջ MIT-ի ասպիրանտ Սրիդաթ Պանատը և մեխանիկական ճարտարագիտության պրոֆեսոր Կրիպա Վարանասին մեջբերում են կանխատեսումներ, ըստ որոնց՝ մինչև 2030 թվականը արևային էներգիան կկազմի համաշխարհային էլեկտրաէներգիայի արտադրության 10 տոկոսը::
Նրանք պնդում են, որ չնայած ՖՎ տեխնոլոգիայի վերջին բարելավմանը, որն օգնում է բարելավել արևային մարտկոցների արդյունավետությունը, փոշու կուտակումը արդյունաբերության ամենամեծ գործառնական մարտահրավերներից մեկն է:
Փոշին, բացատրում է Մյուլլերը, վայրէջք է կատարում արևային վահանակի վրա՝ գրավիտացիոն և նստեցման այլ մեթոդների պատճառով: «Այնուհետև փոշու մասնիկները արգելափակում են լույսի փոխանցումը դեպի արևային մարտկոց, հետևաբար առաջացնելով էներգիայի կրճատում տվյալ արտաքին ճառագայթման համար: ԱՄՆ-ում ՖՎ աղտոտվածությունից կորուստներ ենք տեսնում 0-7%-ի սահմաններում, որտեղ 7%-ը հարավ-արևմուտքի փոշոտ շրջանների համար է », - բացատրեց Մյուլլերը::
Ավելին, հետազոտողները նշում են, որ կոշտ միջավայրում, ինչպիսին է անապատի մեջտեղում, փոշին կուտակվում է օրական մոտ 1 գ/մ2 արագությամբ և, եթե չմաքրվի, կարող է կուտակվել մինչև 3 մգ/սմ2 տակ: մեկ ամիս. Որպեսզի պատկերացնենք, որ 5 մգ/սմ2 փոշու կուտակումը համապատասխանում է էներգիայի թողարկման գրեթե 50 տոկոս կորստին, կիսում են հետազոտողները: Դրամական առումով ասենք, որ 3-4 տոկոս էներգիայի միջին կորուստը համաշխարհային մասշտաբով կազմում է 3 դոլարի տնտեսական կորուստ:3-ից 5,5 միլիարդ դոլար։
Ուրեմն զարմանալի չէ, որ հսկայական ռեսուրսներ են ծախսվում արևային մարտկոցները մաքրելու համար, երբեմն նույնիսկ ամիսը մի քանի անգամ՝ կախված աղտոտման պայմանների ծանրությունից:
Մաքրման ամենատարածված մեթոդը ճնշման տակ գտնվող ջրի շիթերի և սփրեյների օգտագործումն է, որը հետազոտողների գնահատմամբ կարող է նպաստել արևային տնտեսությունների շահագործման և պահպանման ծախսերի մինչև 10 տոկոսին:
Այլ հետազոտողներ հաշվարկել են, որ արևային էլեկտրակայանները տարեկան սպառում են մոտ մեկից հինգ միլիոն գալոն ջուր մաքրման համար՝ 100 ՄՎտ արտադրված էլեկտրաէներգիայի դիմաց: Խոշորացված, դա թարգմանվում է մինչև 10 միլիարդ գալոն ջուր արևային վահանակների մաքրման նպատակով, ինչը, գնահատվում է, բավարար է մինչև 2 միլիոն մարդու տարեկան ջրի կարիքները բավարարելու համար:
Մաքուր փախուստ?
Չոր մաքրումը ջրի վրա հիմնված մաքրման այլընտրանքներից մեկն է, սակայն դա այնքան էլ արդյունավետ չէ և վտանգում է քերծել վահանակները և առաջացնել դրանց արդյունավետության անդառնալի նվազում:
Արևային վահանակների էլեկտրաստատիկ մաքրումը, որը չի օգտագործում ջուր, և չունի կոնտակտային մաքրման ռիսկեր, հայտնվել է որպես հետաքրքիր այլընտրանք: Մյուլլերը նշում է, որ էլեկտրադինամիկ էկրանները (EDS) փոշու հեռացման ամենահայտնի էլեկտրաստատիկ համակարգերն են, որոնք օգտագործվում են մարսագնացի վրա:
Այնուամենայնիվ, հետազոտողները պնդում են, որ Երկրի վրա արևային վահանակներում EDS-ի ներդրման համար կան մի քանի մարտահրավերներ, ինչպիսիք են խոնավության ներթափանցումը և կուտակումը, ինչը կարող է ի վերջո հանգեցնել էլեկտրոդների էլեկտրական կարճացման:
Նրանց առաջարկած մեխանիզմը հիմնված է գոյություն ունեցող էլեկտրաստատիկ մաքրման մեթոդի վրա և օգտագործում է էլեկտրական լիցքեր, որպեսզի փոշու մասնիկները անջատվեն և ցատկեն վահանակների մակերևույթից: Համակարգը կարող է ավտոմատ կերպով շահագործվել՝ օգտագործելով պարզ էլեկտրական շարժիչը և վահանակի կողքին գտնվող ուղեցույցները:
Տեխնոլոգիան հետաքրքիր է, բայց գտնվում է միայն հետազոտական մակարդակի վրա և, հետևաբար, շատ հեռու է առևտրային առումով կենսունակ լինելուց, հիշեցնում է Մյուլլերը: Ավելին, նա ավելացնում է, որ հետազոտողները փորձարկումներ են անցկացրել ճանապարհի փոշու հետ, ինչը իդեալական դեպք է։
«[Իրական] աշխարհում հողը կարող է շատ ավելի բարդ լինել… և, հետևաբար, սարքը կարող է չաշխատել մի շարք միջավայրերում»:
