تنظيف ألواح الطاقة الشمسية.. 5 تقنيات فريدة تحسن كفاءة عملها (فيديو وصور)

خلال السنوات الأخيرة، بدأت تظهر الحاجة إلى تنظيف ألواح الطاقة الشمسية بازْدياد، لا سيما مع توجّه الكثيرين إلى مصادر الطاقة المتجددة لتوليد الكهرباء، في ظل أزمة الطاقة التي تضرب مناطق كثيرة في العالم خلال العامين الأخيرين.

وتتابع منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن) تقنيات الطاقة النظيفة، وأحدث الطرق المستعملة في تنظيف الألواح الشمسية، التي برزَ فيها كثير من التقنيات العربية، لا سيما في مصر والمغرب، بالإضافة إلى الهند والصين ودول أخرى.

وعلى مدى العامين الأخيرين، أصبح تنظيف ألواح الطاقة الشمسية يحظى بأهمية كبيرة، تتناسب مع حجم الانتشار الواسع لتقنيات الطاقة المتجددة، إذ يتبنى كثير من الشركات تكنولوجيات حديثة للتنظيف، بعضها حديث، وبعضها يتبع الطرق القديمة.

ويتجه كثير من الناس إلى البحث عن أحدث تقنيات وطرق تنظيف ألواح الطاقة الشمسية، بهدف الحفاظ على عمل الألواح الشمسية بكفاءة عالية، لا سيما أن الأتربة وعوامل الاتّساخ الأخرى تؤثّر في هذه الكفاءة، كما أن الألواح تتعرض باستمرار لعوامل جوّية مختلفة.

مشروع مصري

في أغسطس/آب الماضي 2024، أعلنت جامعة الزقازيق المصرية أن فريقًا من طلّابها توصّل إلى اختراع "روبوت" لتنظيف ألواح الطاقة الشمسية، ضمن مشروع تخرجهم، شاركوا به في مسابقات دولية.

ونفّذ طلاب كلية الهندسة في جامعة الزقازيق مشروع "تصميم وتصنيع واختبار التنظيف الآلي للألواح الشمسية"، الذي حصد المركز الأول في الأنظمة المؤتمتة لتنظيف ألواح الطاقة الشمسية، وفق بيان للجامعة.

كما حصد هذا الروبوت المركز السادس في مجال الطاقة الجديدة والمتجددة بـ"الهاكاثون" الثالث للحلول الذكية للطاقة المتجددة في معهد بحوث الإلكترونيات، بالإضافة إلى دعم أكاديمية البحث العلمي والتكنولوجيا.

وبحسب ما طالعته منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)، فإن المشروع المصري عبارة عن نموذج لـ"روبوت" يمكنه تنظيف ألواح الطاقة الشمسية باستعمال الماء ودونه، إذ يعمل على "سيور" مطاطية، وكل منها يستعمل محركًا يساعده على الحركة في جميع الاتجاهات.

ويحتوي الروبوت على فرشاتين مثبتتين أعلى جسمه، واحدة في الأمام والثانية في الخلف، ومهمتهما إزالة الأتربة والأوساخ عن الخلايا الشمسية، وفوق الفرشاتين يوجد غطاء مثبّت فوقه نظام خاص بتغذية الماء، لدى الرغبة في استعماله.

روبوت هندي

في أكتوبر/تشرين الأول الماضي 2024، أعلنت شركة "" العالمية الرائدة في مجال تقديم تقنيات الطاقة المتجددة، عن روبوت لتنظيف ألواح الطاقة الشمسية، وذلك خلال معرض الطاقة المتجددة في الهند.

ومن بين 4 تقنيات حديثة في مجال الطاقة الشمسية، قدّم فريق هندي تابع للشركة "روبوت" التنظيف الذكي للألواح الكهروضوئية المطور حديثًا، الذي كان نجم العرض، بحسب ما طالعته منصة الطاقة المتخصصة.

وبحسب الشركة، فإن الروبوت يُدمَج مع نظام التتبع الشمسي الخاص به، بما يحسّن مسار التشغيل لتنظيف الوحدة الشمسية، كما صُمِّمَت منصة لإغلاقه، للتكامل مع دفة جهاز تتبُّع الطاقة الشمسية، بما يقلل عدد الأعمدة المطلوبة.

ويتميز الروبوت بهيكل خفيف الوزن، مصنوع من مواد مركبة قوية للغاية، إذ إن وزنه أقل من نظرائه بأكثر من 30%، وهو ما يقلل خطر تلف الوحدات الشمسية، ويضمن أداء ثابتًا بعد 20 ألف دورة عمل، وهو مضادّ للسقوط المباشر، ويتميز بمقاومة الرياح، إذ يتحمل قوة 50 مترًا/ثانية.

التنظيف الذاتي

ما زالت تقنية تنظيف ألواح الطاقة الشمسية، التي توصَّل إليها فريق بحثي مصري قبل عامين، محل اهتمام كثير من الباحثين، لا سيما أنها تعتمد تقنية التنظيف والتبريد في الآن ذاته، من خلال رش مادة نانومترية على الخلايا.

وبحسب متابعات منصة الطاقة المتخصصة، فإن هذه المادة النانومترية تتكون من مزيج من أكاسيد المعادن والبوليمر، وصممت للتطبيق في محطات الطاقة الشمسية الكبرى، مثل محطة بنبان الواقعة في مدينة أسوان، التي تُعدّ أكبر محطة طاقة شمسية في مصر.

وتعمل تقنية تنظيف ألواح الطاقة الشمسية ذاتيًا، عن طريق تمكين الخلايا الشمسية من تطهير نفسها دون أيّ تدخُّل بَشري، الأمر الذي يحافظ على كفاءة الألواح الشمسية، ويحسّن من قدرتها على امتصاص الضوء.

تقنية هولندية

تعدّ تقنية "داست آي كيو" لتنظيف ألواح الطاقة الشمسية واحدة من أهم التقنيات في هذا المجال، إذ إنها تعدّ جهازًا بصريًا متفردًا، تمكنت شركة "كيب آند زونين" الهولندية من تصنيعه لتحديد مدى حاجة الألواح الشمسية إلى التطهير من خلال قياس قوة الاتّساخ، ويوفر معلومات دقيقة.

وبإمكان هذه التقنية معالجة وتنظيف كثير من الأتربة ومصادر الاتّساخ التي تتعرض لها ألواح الطاقة الشمسية، ومنها الغبار المعدني والمواد العضوية التي تنمو فوق الأسطح مثل الطحالب والفطريات، وكذلك فضلات الطيور وغيرها.

ويعمل الجهاز لتنظيف ألواح الطاقة الشمسية من خلال وضعه فوقها، من الأعلى أو أحد جوانبها، بينما موضعه الأفضل –وفق الشركة- يكون عموديًا، إذ إن تثبيته أفقيًا يقلل من فعاليته في أداء وظيفته.

روبوت مغربي

خلال مارس/آذار من العام الماضي 2023، تمكّن فريق بحثي مغربي من تقديم روبوت جديد، يتولى مهمة تنظيف ألواح الطاقة الشمسية بأسلوب آمن وفعّال، دون الحاجة إلى وجود تدخُّل بشري، سواء للتشغيل أو التوجيه أو الاستعمال، كما أنه لا يحتاج إلى مصدر طاقة خارجي.

وبحسب ما طالعته منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)، فإن الروبوت المغربي يحقق أقصى استفادة من قدرات الألواح، ويزيد من عمرها الافتراضي، كما يسهّل مهمة التنظيف بالمناطق النائية والصحراوية، وفوق الأسطح المرتفعة.

بالإضافة إلى ذلك، يسهم الروبوت في تلافي كثير من العيوب التي عادةً ما تشهدها عمليات التنظيف، إذ إنه لا يهدر المياه، ويؤدي دوره بسرعة، كما أنه لا يقلل معدلات امتصاص الطاقة الشمسية بسبب الظل خلال عملية التنظيف، بما يحمي الخلية الشمسية من الاحتراق.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..