التقارير تقارير الطاقة المتجددة رئيسية طاقة متجددة

تنظيف ألواح الطاقة الشمسية.. تقنيات مغربية ومصرية في الصدارة (صور وفيديو)

أحمد بدر

2023-08-15

0 6٬546

مع انتشار فكرة توليد الكهرباء من الطاقة المتجددة، أصبحت مسألة تنظيف ألواح الطاقة الشمسية تشغل الكثيرين، الأمر الذي دعا كثيرًا من الشركات إلى تبنّي تكنولوجيات وتقنيات، تتراوح بين الحداثة والتقليدية، لتحقيق هذه المسألة.

يأتي ذلك، في وقت تؤكد فيه التقارير الفنية أن استمرار تشغيل الألواح بكفاءة مرتبط بالحفاظ على نظافتها من الأتربة وعوامل الاتّساخ الأخرى، إذ إن الألواح الشمسية معرّضة لعوامل التعرية والعوامل الجوية المختلفة، بما فيها الغبار والأمطار.

وبينما لجأت بعض الشركات والمختبرات العلمية لتطوير روبوتات أو تقنيات حديثة لتنظيف ألواح الطاقة الشمسية على الأسطح أو في الأماكن الواسعة، لجأت شركات أخرى وأبحاث أكاديمية إلى ابتكار ألواح شمسية لا يعلق بها الغبار وتنظف نفسها بنفسها.

في هذا التقرير، ترصد منصة الطاقة المتخصصة أبرز طرق وأساليب وتقنيات تنظيف ألواح الطاقة الشمسية، التي قدّمها الباحثون، أو أنتجتها شركات متخصصة في مجال تكنولوجيات الطاقة المتجددة، وفي مقدّمتها الطاقة الشمسية.

روبوت مغربي لتنظيف الألواح

في مارس/آذار الماضي 2023، أعلن فريق بحثي مغربي أنه توصّل إلى اختراع روبوت لتنظيف ألواح الطاقة الشمسية، من شأنه أن يوفر طريقة آمنة وفعالة، دون تدخّل بشري، سواء من المشغّلين أو المستعمِلين، وكذلك دون الحاجة إلى توصيله بمصدر خارجي للطاقة.

ويتميز الروبوت المغربي بأنه يمكنه تفادي عيوب أنظمة التنظيف الموجودة في الأسواق، بالإضافة إلى أنه يحقق الاستفادة القصوى من قدرة الألواح الشمسية، وزيادة عمرها الافتراضي، وهو خطوة يراها الفريق تدعم توجّه المغرب للتوسع في مصادر الطاقة المتجددة، وزيادة مشاركتها في مزيج الطاقة بنسبة 52% بحلول عام 2030، وفق ما طالعته منصة الطاقة المتخصصة.

ويسهم الابتكار المغربي بتسهيل مهمة تنظيف ألواح الطاقة الشمسية في المناطق الصحراوية أو على الأسطح المرتفعة، وهي العملية التي تتّسم بصعوبتها الشديدة، مع الحفاظ على نظافتها لأطول وقت ممكن، لضمان تشغيلها بكفاءة عالية.

وبحسب الفريق البحثي، فإن الروبوت المغربي بإمكانه تلافي عدد كبير من العيوب التقليدية لعملية التنظيف، إذ إنه لا يهدر المياه، كما أنه لا يحتاج إلى تدخّل بشري، وينجز مهمته بسرعة، ولا يتطلب توفير مصدر خارجي للطاقة، بالإضافة إلى أنه لا يقلل معدل الامتصاص خلال عملية التنظيف بسبب "الظل"، وهو أمر قد يؤدي إلى حرق الخلية الشمسية.

تقنية طلاء مغربية – برتغالية

يواصل المغرب اهتمامه بتقنيات تنظيف ألواح الطاقة الشمسية، إذ إنه، بجانب ابتكار الروبوت بفريق بحثي مغربي بالكامل، ينتمي لأحد الجامعات في المملكة، كانت هناك جهود أخرى تستهدف إيجاد حلول أخرى، تصدّرتها دراسة جمعت بين منصة الأبحاث المغربية "غرين إنرجي بارك" وشركة "كيميتك سولار" البرتغالية المتخصصة في إنتاج محاليل تنظيف الأسطح.

وأُجريت الدراسة لتقييم أداء الطلاءات المضادة لتراكم الشحنات الكهروستاتيكية، وكذلك المضادة للماء في الظروف الجوية الصعبة وشبه الجافة، والتي اختبرت خلالها العديد من إستراتيجيات الطلاء والتنظيف على 5 أنظمة كهروضوئية، تعمل جميعها بالتقنيات والتكوينات الكهربائية نفسها، وفق ما رصدته منصة الطاقة المتخصصة.

وأبقت الدراسة، خلال التجربة، على النظام الكهروضوئي الأول غير نظيف؛ فلم يخضع لحلول طلاء أو تنظيف، بينما نُظِّف النظام الكهروضوئي الثاني بالماء فقط، وفي النظام الثالث استُعمل محلول التنظيف والحماية ضد تراكم الشحنات الكهروستاتيكية "كيميتك سولار ووش بروتيكيت"، وهو أحد منتجات تنظيف ألواح الطاقة الشمسية التي قدّمتها الشركة البرتغالية.

وبالنسبة للنظامين الرابع والخامس، فقد استعملا محولين من الطلاءات المضادة للمياه، وبعد 9 أشهر من التشغيل التجريبي، أظهرت النتائج تحسنًا ملحوظًا في كفاءة ألواح الطاقة الشمسية المطلية، مقارنة بعدم طلائها بأيّ محاليل، كما زاد متوسط كفاءة الألواح الكهروضوئية المطلية بنسبة 10%.

تقنية التنظيف الذاتي في مصر

من بين أبرز تقنيات تنظيف ألواح الطاقة الشمسية، تأتي تقنية التنظيف والتبريد التي توصّل إليها فريق بحثي مصري في أبريل/نيسان من العام الماضي 2022، والتي تعمل على رشّ الخلايا بمادة نانومترية، تتكون من مزيج من أكاسيد المعادن والبوليمر، وفق ما رصدته منصة الطاقة المتخصصة.

وصُممت هذه التقنية ذات الجدوى الاقتصادية الكبيرة، بهدف تطبيقها في المحطات الكبرى، على غرار محطة بنبان، وهي أكبر محطة طاقة شمسية في مصر، وتقع في محافظة أسوان، وتستهدف توليد 1465 ميغاواط من الكهرباء النظيفة، عبر ربط 32 محطة شمسية بمحطات المحولات لربطها بشبكة الكهرباء الموحدة.

وعمل الباحثون الذين توصلوا إلى هذه التقنية على تطوير هدف تنظيف ألواح الطاقة الشمسية الذاتي، من خلال تطهير الخلايا الشمسية لنفسها، دون أيّ تدخّل بشري، وهو أمر يضمن الحفاظ على كفاءة الألواح، وتحسين قدرتها على امتصاص الضوء.

وتحقق التقنية المصرية الفريدة من نوعها هدفين في وقت واحد، وهما تنظيف خلايا الطاقة الشمسية من الأتربة والشوائب العالقة عليها، بالإضافة إلى تبريدها، بما يضمن تحسين كفاءتها والحفاظ عليها سليمة لأطول وقت ممكن، إذ إن المواد النانوماترية المستَعمَلة فيها طاردة للمياه، وتحتوي على جزء بوليمر ومادة قادرة على امتصاص الضوء.

"دست آي كيو" الهولندية

أعدّت شركة "كيب آند زونين" الهولندية تقنية باسم "دست آي كيو"، تعمل على تنظيف ألواح الطاقة الشمسية، إذ تُعدّ جهازًا بصريًا فريدًا من نوعه، يمكنه تحديد نسبة اتّساخ الألواح الشمسية بدقّة، كما يوفر المعلومات المطلوبة لجعلها تعمل بنجاح وإتقان.

ويمكن للتقنية الهولندية أن تسهم في معالجة وتنظيف مجموعة متنوعة من مصادر الاتّساخ، وفي مقدّمتها فضلات الطيور والغبار المعدني ونمو المواد العضوية (مثل الفطريات والطحالب)، بالإضافة إلى عوادم محركات السيارات، وحبوب اللقاح، بجانب العوامل المناخية مثل المطر والرياح والإشعاع ودرجة الحرارة والرطوبة.

وبالنسبة لكيفية تركيب وتشغيل جهاز "دست آي كيو"، فإنه يمكن وضعه بأيّ مكان من مجموعة الطاقة الشمسية، على جانب أو أعلى أو أسفل الألواح، لكن الموضع المثالي يكون عموديًا، إذ يختلف التلوث عادةً في الاتجاه العمودي، ومن ثم يمكن أن يكون التثبيت الأفقي أقلّ فعالية في تقديم الخدمة الأمثل.

كما يوصي الخبراء بالتحقق من الحماية الكهربائية، إذ إن الجهاز مصمم لضمان البقاء محميًا كهربائيًا في الموقع، وعلى الرغم من ذلك فإنه من المفيد أن تتوفر حماية خارجية بشكل دائم، وفق المعلومات التي طالعتها منصة الطاقة المتخصصة.

روبوت أميركي مبتكر منخفض التكلفة

تمكنت شركة "أونسايت تكنولوجي" الأميركية، في مارس/آذار من العام الماضي 2023، من تقديم حل مبتكر ومنخفض التكلفة في الوقت نفسه لمعضلة تنظيف ألواح الطاقة الشمسية، إذ إن الشركة اخترعت "روبوتًا" يعمل بالطاقة الشمسية ذاتيًا، لتنظيف المصفوفات الشمسية دون الاستعانة بعنصر بشري.

وطورت الشركة، التي تتخذ من ولاية كاليفورنيا مقرًا لها، مركبة أرضية دون سائق، تعمل عن بُعد، مزودة بآلة تصوير حراري مدعومة بالذكاء الاصطناعي، ويمكنها الكشف عن أيّ مشكلات وعيوب في المحطات الشمسية، والإبلاغ عنها، حسبما نشر موقع "بي في ماغازين".

وأوضحت الشركة الأميركية أن استعمال الروبوت -الذي أطلقت عليه اسم "أو آند إم"- سهل؛ إذ يمكن التحكم به من خلال موقعها، وتحريكه عبر ذراع تحكّم "إكس بوكس"، وفق المعلومات التي رصدتها منصة الطاقة المتخصصة.

روبوت "إيكو بوت" الهندي

ضمن جهود تطوير الطاقة المتجددة في الهند، ابتكرت شركة "سولافيو" روبوتًا أطلقت عليه اسم "إيكو بوت"، والذي يمكنه تنظيف ألواح الطاقة الشمسية، سواء تلك المثبتة على الأرض في مساحات واسعة، أو الألواح فوق الأسطح.

ويعتمد الروبوت "إيكو بوت" على التنظيف الجاف للألواح، من خلال تدفّق الهواء واحتكاك قطعة من القماش المقاومة للكهرباء الساكنة، كما أنه يمكن تعديل سرعته وسرعة وحدة التنظيف داخله، بناءً على كمية الغبار أو الأوساخ الأخرى، ونوعها، وفق ما طالعته منصة الطاقة المتخصصة.

ويحتوي الروبوت الهندي على بطاريات ليثيوم أيون، ويمكن نقله يدويًا لتنظيف مصفوفات عديدة من الألواح الشمسية، دون أن تتسبب قطعة القماش المستعمَلة فيه بأيّ تجريح أو خدوش لألواح الطاقة الشمسية التي ينظّفها.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..