حصل خبراء الطاقة الشمسية من جامعة لوبورو على تمويل لإنشاء طلاء مضاد للتلوث لوحدات الطاقة الشمسية

مدير المشروعالبروفيسور مايكل وولز، أستاذ الخلايا الكهروضوئية لأنظمة الطاقة بالجامعةمركز تكنولوجيا أنظمة الطاقة المتجددة (كريست)يقول إن الدراسة التي استمرت ثلاث سنوات ، ومولها مجلس أبحاث العلوم الهندسية والفيزيائية (EPSRC) ، لديها القدرة على "التخفيف من واحدة من أخطر المشاكل التي تواجه مرافق الطاقة الشمسية".

انخفضت تكلفة الوحدات الشمسية - التي يشار إليها أيضًا باسم "الألواح الشمسية" - بشكل كبير خلال السنوات القليلة الماضية ومن المتوقع أنسيتم استخدام أكثر من 40 جيجاوات في المملكة المتحدة بحلول عام 2030.

يتم تمويل أصول الطاقة الشمسية من قبل مديرين محترفين مهتمين بالتكاليف التشغيلية الجارية للصيانة ، والتي تؤثر على إنتاج الطاقة وعائد الاستثمار.

يتم لفت الانتباه إلى المشكلات الناتجة عن "التلوث" ، وهو مصطلح يستخدم لوصف تراكم الأوساخ والغبار والثلج والجزيئات الأخرى على زجاج الغطاء على الوحدات الشمسية.

هذه مشكلة خطيرة لأن التلوث يقلل من كمية الضوء التي تصل إلى الخلايا الشمسية.

يمكن أن يؤدي التلويث إلى تقليل إنتاج الطاقة بأكثر من 5٪ في المملكة المتحدة وهو كذلكمشكلة أكثر خطورة بكثير (تصل إلى 50٪)في مناطق الحزام الشمسي القاحلة مثل الهند والشرق الأوسط.

لقد ثبت أن الطلاءات المضادة للتلوث التي تعتمد على البوليمر (طاردة للماء) تعمل من حيث المبدأ ، لكن متانتها ليست كافية لتحمل التعرض للضغوط البيئية على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع أو لأضرار التآكل الناتجة عن التنظيف المنتظم.

الهدف من هذا البحث هو تطوير واختبار طلاء رقيق غير عضوي مقاوم للتآكل.

يأمل الباحثون أن يقلل الطلاء من التصاق الوحدات بالتلوث ويقلل من تكرار دورات التنظيف المكلفة.

سيتم تصميم الطلاء لضمان إمكانية تطبيقه على نطاق صناعي باستخدام عملية كيميائية متوافقة مع تصنيع الزجاج.

يتوقع الفريق أنه في حالة نجاح المشروع ، فإن استخدام الطلاء "سيحسن بشكل كبير من إنتاج الطاقة العملية للوحدات الشمسية وسيكون له تأثير عالمي".

وعلق البروفيسور وولز قائلاً: "إن المملكة المتحدة ملتزمة بتحقيق صافي انبعاثات كربونية صفرية بحلول عام 2050.

"سيتطلب هذا تحولًا كبيرًا في طريقة توليد الكهرباء ، بعيدًا عن حرق الوقود الأحفوري ونحو استخدام مصادر متجددة مثل الرياح والطاقة الشمسية.

“نحن سعداء لتلقي التمويل لهذا المشروع من خلال EPSRC. يمثل التلوث مشكلة كبيرة تحد من إنتاج الطاقة من الألواح الشمسية.

"خطتنا هي إنتاج طلاء مضاد للتلوث يكون فعالًا ودائمًا ومنخفض التكلفة."

المشروع الذي تبلغ تكلفته 1.2 مليون جنيه إسترليني بالتعاون مع University College London وسيتلقى مدخلات من الشركاء الصناعيين Above Surveying Ltd و NSG Group (المملكة المتحدة) و Solar Farm Cleaning Ltd.

علق البروفيسور إيفان باركين ، عميد كلية UCL للعلوم الرياضية والفيزيائية ، قائلاً: "نتطلع إلى صنع الطلاءات من خلال عملية تسمى ترسيب البخار الكيميائي ومعرفة كيفية عملها في الممارسة العملية.

"هذا جزء من دراسة" من المهد إلى اللحد "حيث نقوم بتركيب المواد الأولية ، وإيداعها كأغشية رقيقة ، ثم اختبار خصائصها الوظيفية.

"الطلاء الناجح يمكن أن يقطع شوطًا طويلاً لتحسين كفاءة عمر الألواح الشمسية ، وتعزيز فعاليتها."

كجزء من حملة COP26 للجامعة ، ظهر الأستاذ وولز في مقطع فيديو قصير يناقش نجاح مساهمة الطاقة الشمسية و Loughborough&في هذا المجال. يمكن مشاهدة هذا أدناه: