Diversi progetti in fase di sperimentazione, dalla Corea del Sud agli Stati Uniti alla Svizzera, stanno testando schermi elettrodinamici in grado di tenere gli impianti al riparo dall’accumularsi della polvere. Ecco come

La pulizia dei pannelli fotovoltaici è strettamente collegata al loro rendimento. L’accumularsi di polvere con il passare del tempo può contribuire a un peggioramento delle prestazioni degli impianti, e per questo è una regola di buon senso pulirli periodicamente. Questa operazione, se effettuata con acqua e detersivi specifici, può risultare scomoda se si effettua personalmente o costosa se ci si affida a una ditta specializzata.

Gli schermi elettrodinamici

Per ovviare a questo problema diversi gruppi di ricercatori e aziende stanno lavorando sul progetto dei pannelli autopulenti, cioè su tecnologie che consentano agli impianti di rimanere puliti senza l’intervento manuale di un operatore: tra le più promettenti c’è l’applicazione di schermi elettrodinamici “a difesa” dei pannelli. Si tratta in sostanza di una pellicola sulla quale vengono applicati elettrodi paralleli che, quando entrano in azione, sono in grado di spostare e respingere più del 90% della polvere o delle particelle estranee che altrimenti si depositerebbero sui pannelli.

Il progetto del Dgist

Tra i progetti più interessanti in campo c’è quello messo a punto dall’istituto di ricerca Sud coreano Dgist, che ha concentrato l’attenzione su come generare l’energia necessaria per azionare gli schermi elettrodinamici. Il risultato è il prototipo di un nanogeneratore triboelettrico rotante (Rteng) azionato dal vento.

“Abbiamo lavorato a lungo per ottimizzare la struttura dell’Rteng, del design degli elettrodi e del materiale dielettrico della piastra elettrodinamica per massimizzare le prestazioni del sistema. Come risultato abbiamo ottenuto una relazione diretta tra la potenza erogata dal Rteng e le prestazioni del pannello solare, raggiungendo efficienze superiori al 90% a velocità del vento di 28 m/s. In questo modo abbiamo dimostrato – spiegano i ricercatori presentando il loro lavoro sulla rivista Nano Energy – la fattibilità pratica dei nanogeneratori triboelettrici come fonte di energia sostenibile per la gestione delle polveri. Una tecnologia particolarmente promettente nel campo dell’energia solare”.

Sol Clarity

A seguire l’idea di uno schermo elettrodinamico per rimuovere la polvere dai pannelli solari è negli Stati Uniti l’azienda Sol Clarity di Somerville, Massachusetts, nata come spin-off della Boston University. Si tratta in questo caso di uno schermo elettrodinamico pensato per coprire i pannelli solari, in grado di rimuovere automaticamente la polvere, migliorare il rendimento energetico e la potenza di uscita dei pannelli solari senza la necessità di lavarli con acqua.

Lo schermo elettrodinamico di Sol Clarity, progetto per il quale l’azienda si è aggiudicata diversi riconoscimenti e finanziamenti – attinge per attivarsi all’energia solare generata dal pannello che riveste: è costituito da file di elettrodi paralleli interdigitati che caricano le particelle di polvere con l’elettricità statica e le spazzano via dalla superficie grazie a un’onda elettrica mobile.

“Gli attuali metodi di pulizia dei pannelli solari sono poco efficienti dal punto di vista dei costi e richiedono molto denaro per ogni ciclo di pulizia – si legge sul sito di Sol Clarity – Miliardi di litri di acqua potabile vengono sprecati per pulire gli impianti solari.”

La sperimentazione di CleanFizz

CleanFizz è un’azienda nata nel 2011 a Satigny, in Svizzera. Tra i suoi progetti di punta c’è la tecnologia basata sulle onde elettrostatiche per rimuovere la polvere e lo sporco dai pannelli fotovoltaici senza un intervento diretto di operatori umani.

Un sistema di sensori monitorati da un sistema basato sull’intelligenza artificiale monitora gli impianti e la pulizia viene attivata soltanto quando l’operazione risulta necessaria. Ogni ciclo di pulizia, spiega l’azienda, dura complessivamente meno di un minuto, ed è in grado di rimuovere il 90% della polvere nei primi 20 secondi di attività. Anche in questo caso il sistema funziona attingendo a una minima parte dell’elettricità prodotta dai pannelli.

La tecnologia di CleanFizz consiste in elettrodi paralleli posizionati sotto la superficie del vetro e collegati a un controller elettronico avanzato che utilizza IoT e intelligenza artificiale. Le onde indotte elettronicamente, in sostanza, fanno levitare le particelle di sabbia e le portano via dalla superficie, per poi farle cadere per gravità fuori dalla superficie dei panelli.