צוות מחקר אירופאי חקר את ההשפעה של זיהום חול ואבק על מודולים פוטו-וולטאיים בעומאן. הם אספו 60 דגימות בעונות, חודשים וזוויות הטיה שונות.
מדענים מאימפריאל קולג' בלונדון ומהמכון הטכנולוגי של קרלסרוהה חקרו את ההשפעות של זיהום חול ואבק על משטחי הזכוכית של מודולים סולאריים בעומאן. חצי עומאן הוא מדבר.
הם חקרו את ההשפעה של זיהום חול ואבק על ביצועי הכוח האופטי והחשמלי של לוחות פוטו-וולטאיים. מחבר המחקר, כריסטוס מרקידס, אמר לכתבים: "ערכנו גם ניתוח כלכלי של זיהום אבק, אבל הוא עדיין לא פורסם. התוצאות מראות שההפסדים הכלכליים תלויים מאוד במיקום הספציפי".
המחקר התבסס על 60 דגימות שנאספו מתחנת טיפול בשפכים במוסקט, בירת עומאן.
המאמר קובע: "הערכת ייצור החשמל של מתקנים פוטו-וולטאיים ממשיים נותרה מאתגרת מכיוון שאובדי זיהום אבק עלולים להיות מוגזמים/לא מוערכים. הפסדי זיהום אבק תלויים מאוד בגודל החלקיקים, הצורה והספקטרים הקשורים אליהם, שיכולים להיות בעלי השפעה משמעותית על ביצועי הפוטו-וולטאים. לוחות. במאמר זה אנו מציגים את התוצאות של מסע ניסויים נרחב בחוץ נגד זיהום חול ואבק, תוך יישום טכניקות אפיון מפורטות תוך התחשבות בהפסדים הנובעים מכך."
במאמר, "אפיון של זיהום משטחי זכוכית והשפעתו על ביצועים פוטו-וולטאיים אופטיים וסולאריים", שפורסם לאחרונה בכתב העת Renewable Energy, Markides ועמיתיו מסבירים כי דגימות הבדיקה הופקו על ידי מבחן זכוכית עשויה ברזל. בתעשיית השמש, קופונים אלה משמשים לעתים קרובות כדי לעטוף את השכבה העליונה של מודולים פוטו-וולטאיים. הם אספו דגימות זכוכית בסוף כל חודש ב-2021, תוך הבחנה בין עונת גשמים לעונה יבשה. במהלך כל תקופת איסוף, החוקרים אספו ארבע דגימות בזוויות הטיה של 0, 23, 45 ו-90 מעלות.
לאחר מכן הם שלחו את הדגימות ללונדון לבדיקת העברת אור. ניתוח מראה שההעברה היחסית של דגימות אופקיות יורדת ב-65% בעונת הגשמים, ב-68% בעונה היבשה וב-64% בכל ימות השנה.
צוות המחקר הוסיף: "לשם השוואה, השידור היחסי של חומר הבדיקה האנכי ירד ב-34%, 19% ו-31% בהתאמה. הממוצע של חומר הבדיקה הרטוב, חומר הבדיקה היבש וחתיכת הבדיקה לשנה בשלוש הטיות שונות. זוויות השידור היחסי מופחת ב-44%, 49% ו-42% בהתאמה."
בהתבסס על תוצאות אלה, החוקרים חישבו את הפסדי ההספק הצפויים של מודולי PV חד גבישיים בתנאי בדיקה סטנדרטיים, כלומר עוצמת קרינה של 1000 W/m2 וטמפרטורה של 25 מעלות צלזיוס.
הם הוסיפו: "הירידות היחסיות שנמדדו בעונה רטובה, עונה יבשה ודגימות אופקיות לאורך כל השנה תואמות ל-67%, 70% ו-66% מהירידה היחסית החזויה בייצור החשמל, בהתאמה. נאמד בזווית הטיה מקומית של 23 מעלות, חודשי אובדן השידור היחסי הוא כ-30%, וכתוצאה מכך ירידה של כ-30% בהספק הפוטו-וולטאי היחסי המקביל באתר המחקר בכל חודש."
לאחר מכן השתמשו המדענים במיקרוסקופ רנטגן ואלקטרונים כדי לנתח את המאפיינים של חלקיקי האדמה. מכיוון שכל דגימות הזכוכית נלקחו מאותו מקום, המדענים הניחו שללכלוך שלהם יש בדיוק את אותם מאפייני החומר. לכן, הם ניתחו רק דגימות זכוכית אופקיות בעונות הרטיבות והיבשות ובכל ימות השנה.
הם הדגישו: "תוצאות דיפרקציית רנטגן (XRD) מראות שחלקי בדיקת זיהום החול והאבק לאורך כל השנה מכילים מגוון מינרלים, כגון סיליקה, סידן פחמתי, סידן מגנזיום קרבונט, טיטניום דו חמצני, ברזל קרביד ואלומיניום סיליקט. איור התפלגות היסודות מדגיש את התרכובות המדווחות על ידי ניתוח XRD. היסוד הדומיננטי ביותר הוא סיליקון (Si), היסודות הנותרים כוללים פחמן (C), חמצן (O), נתרן (Na), מגנזיום (Mg), אלומיניום (Al), סידן (Ca) וברזל (Fe)."
החוקרים מצאו גם שבדגימות העונה היבשה היו יותר חלקיקי PM10 מאשר בדגימות העונה הגשומה. PM10 הם חלקיקים הניתנים לשאיפה בקוטר של פחות מ-10 מיקרון. "המחקר גם מדגים שגשמים תקופתיים יכולים באופן טבעי לשטוף חלקיקים גדולים שהצטברו, אבל לא חלקיקים קטנים", הם מסבירים בעיתון.