L’électricité statique garde les panneaux solaires du désert sans poussière
L’électricité statique pourrait enlever la poussière des panneaux solaires du désert, ce qui permettrait d’économiser environ 10 milliards de gallons d’eau chaque année. Certaines des plus grandes fermes solaires sur la planète se trouvent dans des déserts, comme le parc solaire Mohammed bin Rashid Al Maktoum aux Émirats arabes unis et la ferme solaire Desert Sunlight en Californie.
L’électricité statique enlève la poussière des panneaux solaires
Ces environnements ont tendance à être très poussiéreux, les particules s’accumulant rapidement sur les panneaux solaires. Un mois d’accumulation de poussière peut réduire le rendement d’un panneau solaire d’environ 40 %.
L’une des méthodes les plus courantes pour éliminer cette poussière consiste à pulvériser de grandes quantités d’eau distillée sur les panneaux solaires. Selon Kripa Varanasi, du Massachusetts Institute of Technology, on estime que 10 milliards de gallons d’eau sont utilisés chaque année uniquement pour nettoyer les panneaux solaires, ce qui rend ce procédé coûteux et non durable. « Cette quantité pourrait fournir de l’eau à plus d’un million de personnes [chaque année] », affirme-t-il.
Pour contribuer à résoudre ce problème, Kripa Varanasi et ses collègues ont créé en laboratoire une méthode de nettoyage sans eau des panneaux solaires par l’électricité statique.
Une couche de 5 nanomètres d’oxyde de zinc transparent et d’aluminium
D’ordinaire, la poussière ne conduit pas l’électricité. Mais cela change lorsque l’humidité de l’air se fixe sur la surface d’une particule de poussière – un processus connu sous le nom d’adsorption. Les fines feuilles de verre qui recouvrent les panneaux solaires ne sont pas non plus conductrices. Pour changer cela, l’équipe de Varanasi a ajouté une couche de 5 nanomètres d’oxyde de zinc transparent et d’aluminium à la surface d’un panneau solaire.
Une plaque métallique a ensuite été suspendue au-dessus du panneau recouvert de poussière et un champ électrique d’environ 12 kilovolts a été appliqué entre la plaque et le panneau. Ces deux couches sont alors devenues des électrodes, des conducteurs qui entrent en contact avec une partie non métallique d’un circuit.
Le panneau solaire et la poussière se sont alors chargés positivement, tandis que la plaque métallique s’est chargée négativement. Au fur et à mesure que la plaque passait au-dessus du panneau, les particules de poussière ont commencé à se repousser mutuellement, ce qui a entraîné leur dispersion.
Cette technique a rétabli 95 % de sa puissance perdue
À environ 30 % d’humidité relative, les particules de poussière ont adsorbé suffisamment d’humidité pour être complètement éliminées du panneau solaire dans le laboratoire, rétablissant 95 % de sa puissance perdue. Même les déserts les plus arides ont une humidité relative d’environ 30 pour cent, dit Varanasi.
« Je pense que l’eau est un bien précieux qui est très sous-évalué », dit-il. « Ce que j’espère, c’est que cela incitera davantage de personnes à réfléchir aux problèmes liés à l’eau ».
Cette recherche a été publiée dans Science Advances.
Source : New Scientist
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