Загрязнение воздуха сокращает выработку солнечной энергии

Больше всего страдают регионы, которые активно инвестируют в «чистую» энергетику

Фото: Рixabay/Photo-Mix

Скопление загрязняющих частиц пыли на фоточувствительных элементах солнечных батарей сокращает выработку энергии более чем на 25% и может доходить до 35%. Такое открытие сделали ученые Университета Дьюка (США), об их исследовании сообщается на сайте университета. Наиболее пострадавшими регионами считаются Китай, Индия и страны Аравийского полуострова, так как они больше всего инвестируют в солнечные энергетические установки.

«Мои коллеги в Индии демонстрировали некоторые из своих солнечных установок на крыше, и я был потрясен тем, насколько грязными были панели. Я подумал, что грязь должна влиять на их эффективность, но не было никаких исследований, оценивающих потери», — цитирует университет ведущего автора исследования, профессора гражданской и экологической инженерии Майкла Бергина.

Ученые вместе с коллегами из Индийского технологического института Гандинагар и Висконсинского университета в Мадисоне (США) зафиксировали уменьшение энергии, выработанной солнечными батареями IITGN, поскольку со временем они загрязнялись. Опыты показали 50-процентный скачок эффективности каждый раз, когда панели очищались впервые за несколько недель.

Исследователи также проанализировали состав грязи, выяснив, что 92% ее компонентов было пылью, а оставшаяся часть состояла из загрязняющих веществ от человеческой деятельности. Ученые обращают внимание, что хоть это и кажется небольшим количеством, источники света скорее блокируются искусственными частицами, чем природной пылью. Искусственные частицы меньше по размеру и обладают повышенной липкостью, поэтому их сложнее очищать.

«В результате вклад человека в потерю энергии намного больше, чем загрязняющий эффект от пыли», — отметили авторы работы. Кроме того, чем чаще солнечные батареи чистят, тем выше риск их повреждения.

Ранее, анализируя загрязняющие вещества, обесцвечивающие индийский Тадж-Махал, Бергин выяснил, что разные частицы по-разному реагируют на солнечный свет. В новом исследовании он использовал прошлое открытие в качестве базы и создал уравнение, которое оценивает количество заблокированного из-за загрязнений солнечного света.

Полученные расчеты позволяют оценить общие потери солнечной энергии из-за загрязнения воздуха в каждой части мира. Аравийский полуостров, Северная Индия и Восточный Китай теряют от 17% до 25% и более даже при условии ежемесячной очистки. Если очистка происходит каждые два месяца, эти цифры достигают от 25% до 35%. Исследователи также отметили переменные, которые влияют на производство солнечной энергии как на местном, так и на региональном уровне. Например, строительные зоны усиливают накопление пыли на расположенных в том же районе батареях.

«Мы всегда знали, что эти загрязняющие вещества вредны для здоровья человека и влияют на изменение климата, но сейчас мы доказали, что они мешают получению энергии из солнца, — заявил Бергин. — Это еще одна причина для политиков по всему миру, чтобы принять меры по контролю выбросов».