L’électricité statique aide ce panneau solaire à se nettoyer et à augmenter la puissance et la durée de vie

Les chiffres ne mentent pas : l’énergie solaire est en plein essor. Selon un rapport de 2021 de l’Agence internationale de l’énergie, l’électricité produite à partir de systèmes d’énergie solaire renouvelable a augmenté de 23 % dans le monde entre 2019 et 2020. Aux États-Unis, 3 % de toute l’électricité produite en 2020 provenait de l’énergie solaire. Ce chiffre devrait grimper à 20 % d’ici 2050.

Mais il y a un problème qui menace le caractère renouvelable de l’énergie solaire : la poussière. L’encrassement photovoltaïque (ou encrassement PV) se produit lorsque de la poussière, du pollen ou d’autres particules s’accumulent et se déposent à la surface d’un panneau solaire. Selon le National Renewable Energy Laboratory aux États-Unis, cette couche de crasse réduit la capacité de récupération de la lumière et l’efficacité d’un panneau solaire, entraînant une perte d’énergie de 7 % dans certaines régions des États-Unis jusqu’à 50 % dans le Moyen-Orient.

Alors que de nombreuses centrales solaires résolvent ce problème d’encrassement PV en lavant les panneaux avec de l’eau, l’effort utilise environ 10 milliards de gallons par an, soit environ assez d’eau pour 2 millions de personnes par an. Réduire cette empreinte hydrique gargantuesque tout en contrecarrant la perte d’énergie est essentiel dans un avenir de pénurie d’eau imminente.

Heureusement, les scientifiques ont mis au point un moyen sans H2O de nettoyer un panneau solaire sale. Dans une étude publiée dans la revue Avancées scientifiques Vendredi, des chercheurs du MIT ont créé un système qui élimine la poussière à l’aide d’un petit phénomène choquant qui vous entoure tous les jours : l’électricité statique. Une électrode passée sur un panneau solaire donne une charge électrique aux particules de poussière à la surface du panneau. Une autre électrode située sur le couvercle en verre du panneau envoie sa charge électrique à la surface du panneau. Cette interaction fait rebondir la poussière sur le panneau en un instant, sans dépenser de ressources limitées ni endommager physiquement les panneaux solaires eux-mêmes.

“En utilisant cette technique, nous pouvons récupérer jusqu’à 95% de la puissance de sortie d’un panneau solaire”, a déclaré Sreedath Panat, doctorant au MIT et auteur principal de l’étude, au Daily Beast.

Cette technique fonctionne principalement parce que 80 % des particules de poussière contiennent un minéral appelé silice, un matériau isolant qui acquiert une charge électrique car il absorbe l’humidité du milieu environnant. Tant qu’il y a suffisamment d’humidité dans l’air (au-dessus de 20 à 30%), il y a suffisamment d’humidité pour que la silice absorbe, a déclaré Panat. Heureusement, trop peu d’humidité dans les régions sèches comme dans le désert ne pose pas tant de problème puisque l’humidité a tendance à fluctuer là où elle est la plus élevée la nuit. Pour ces régions, a déclaré Panat, le système de répulsion du panneau solaire peut être programmé pour s’éteindre pendant les périodes d’humidité optimale.

Les chercheurs envisagent de motoriser leur système, moins énergivore que cela puisse paraître. Panat et son équipe envisagent de permettre au moteur de prendre un tout petit peu d’énergie du panneau solaire ou même d’ajouter un mini-panneau solaire dédié pour alimenter le jus nécessaire.

Bien qu’il soit difficile de dire exactement quand ce système de nettoyage de panneaux solaires sans eau sera disponible – Panat a déclaré que son équipe a récemment déposé un brevet en instance – il est optimiste quant à l’évolutivité et à l’avenir du prototype pour les prochains tests sur le terrain.

“Nous espérons vraiment mener des études sur le terrain en créant un système à grande échelle, en l’installant sur un panneau solaire plus grand et en mesurant la production”, a-t-il déclaré, ajoutant que ce que son équipe a démontré n’est pas vraiment une preuve de concept. mais une preuve de produit “qui peut être facilement mise à l’échelle et qui fonctionne déjà”.

Alors que la popularité des panneaux solaires ne cesse d’augmenter, l’utilisation du pouvoir nettoyant de l’électricité, et non de l’eau, pourrait bientôt faire partie de l’ensemble de l’énergie solaire.

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