Descoperire inovativă pentru creșterea performanței panourilor fotovoltaice: poate fi aplicată și pe sere

Oamenii de știință din Arabia Saudită au dezvoltat o tehnologie de răcire revoluționară care reglează pasiv temperatura panourilor solare, crescând în același timp semnificativ puterea acestora și triplându-le durata de viață.

Condus de o echipă internațională de cercetare de la Universitatea de Știință și Tehnologie Regele Abdullah (KAUST) din Thuwal, proiectul a introdus un material compozit inovator, realizat din clorură de litiu și poliacrilat de sodiu.

Acest strat hidroscopic absoarbe umezeala din aer în timpul nopții și o eliberează în timpul zilei, asigurând o răcire eficientă, fără electricitate, pentru panourile fotovoltaice, potrivit interestingengineering.com.

Când au fost testate în căldura extremă a deșertului saudit, panourile solare acoperite cu acest material au rămas cu 9,4 grade Celsius mai reci decât cele netratate. Mai mult, puterea lor de producție a crescut cu 12,9%, în timp ce durata lor de viață s-a prelungit cu peste 200%.

Remodelarea energiei solare

Energia solară rămâne o prioritate de vârf pentru țările care își extind economiile verzi, celulele solare reprezentând trei sferturi din totalul instalațiilor noi de energie regenerabilă.

Mai mult, în 2024, lumea a adăugat 451,9 gigawați de capacitate solară nouă, reprezentând aproape 75% din totalul instalațiilor de energie regenerabilă din acel an, subliniind în continuare creșterea rapidă a sectorului și impulsul global.

Cu toate acestea, furnizarea de energie solară fiabilă și de lungă durată rămâne o provocare, deoarece panourile solare comerciale transformă doar aproximativ 20% din lumina soarelui în electricitate, restul fiind fie absorbită sub formă de căldură, fie reflectată.

Soluția poate fi aplicată și serelor

Căldura reduce, de asemenea, performanța și scurtează durata de viață a celulelor solare, ceea ce duce la înlocuiri mai frecvente. Deși sistemele tradiționale de răcire, precum ventilatoarele și pompele, pot fi de ajutor, acestea consumă energie electrică suplimentară. La rândul său, răcirea pasivă oferă o alternativă care nu necesită energie electrică pentru a funcționa și poate fi aplicată și pe sere.

„Ne specializăm în materiale care permit răcirea pasivă”, a declarat Qiaoqiang Gan, doctor în știința și ingineria materialelor la KAUST și autor principal al studiului. „Aceste materiale sunt subțiri și pot fi plasate pe diferite sisteme care necesită răcire pentru a funcționa, cum ar fi serele și celulele solare, fără a afecta performanța”, a adăugat el.

Testarea tehnologiei de răcire

Ca parte a proiectului, echipa a dezvoltat un compozit realizat din clorură de litiu și poliacrilat de sodiu la centrul de excelență pentru tehnologii de energie regenerabilă și stocare al KAUST.

Oamenii de știință au explicat că au ales poliacrilatul deoarece este un polimer ieftin, iar procesul său de fabricație nu necesită substanțe chimice dure sau reactivi specializați, spre deosebire de alte compozite hidroscopice utilizate pentru răcire, ceea ce îl face o soluție mai rentabilă.

După analizarea rezultatelor, echipa a fost surprinsă să descopere că celulele solare acoperite cu noul material aveau o temperatură cu 20 grade Celsius mai scăzută decât cele fără acesta.

Panourile tratate au furnizat, de asemenea, cu peste 12% mai multă energie, le-au prelungit durata de viață cu peste 200% și au redus costurile de generare a energiei electrice cu aproape 20%.

Pe lângă Arabia Saudită, echipa a testat tehnologia și în unele dintre cele mai reci și umede zone ale continentului american pentru a demonstra că sistemul de răcire pasivă funcționează eficient într-o gamă largă de condiții de mediu.