Evropski istraživački tim istraživao je uticaj zagađenja peskom i prašinom na fotonaponske module u Omanu. Prikupili su 60 uzoraka u različitim godišnjim dobima, mjesecima i uglovima nagiba.
Naučnici sa Imperial College London i Karlsruhe Institute of Technology istraživali su efekte zagađenja pijeskom i prašinom na staklene površine solarnih modula u Omanu. Pola Omana je pustinja.
Proučavali su utjecaj zagađenja pijeskom i prašinom na optičke i električne performanse fotonaponskih panela. Koautor studije Christos Markides rekao je novinarima: "Također smo izvršili ekonomsku analizu zagađenja prašinom, ali ona još nije objavljena. Rezultati pokazuju da ekonomski gubici u velikoj mjeri zavise od specifične lokacije."
Studija je zasnovana na 60 uzoraka prikupljenih iz stanice za prečišćavanje otpadnih voda u Muscatu, glavnom gradu Omana.
U radu se navodi: "Procjena proizvodnje električne energije stvarnih fotonaponskih instalacija ostaje izazovna jer gubici zagađenja prašinom mogu biti previsoki/podcijenjeni. Gubici zagađenja prašinom snažno zavise od veličine čestica, oblika i povezanih spektra, što može imati značajan utjecaj na performanse fotonaponskih uređaja paneli. U ovom radu predstavljamo rezultate opsežne kampanje eksperimentalnog testiranja na otvorenom protiv kontaminacije pijeskom i prašinom, primjenjujući detaljne tehnike karakterizacije uzimajući u obzir nastale gubitke."
U radu, "Karakterizacija onečišćenja staklene površine i njegov utjecaj na optičke i solarne fotonaponske performanse", nedavno objavljenom u časopisu Renewable Energy, Markides i kolege objašnjavaju da su uzorci za testiranje proizvedeni od strane uzorka izrađenog od željeznog stakla. U solarnoj industriji, ovi kuponi se često koriste za kapsuliranje gornjeg sloja fotonaponskih modula. Oni su sakupljali uzorke stakla na kraju svakog mjeseca 2021, praveći razliku između kišne i sušne sezone. Tokom svakog perioda prikupljanja, istraživači su prikupili četiri uzorka pod uglovima nagiba od 0, 23, 45 i 90 stepeni.
Zatim su uzorke poslali u London na testiranje propusnosti svjetlosti. Analiza pokazuje da se relativna propusnost horizontalnih uzoraka smanjuje za 65% u kišnoj sezoni, 68% u sušnoj sezoni i 64% tokom cijele godine.
Istraživački tim je dodao: "U poređenju, relativna propusnost vertikalnog ispitnog komada smanjena je za 34%, 19% i 31% respektivno. Prosjek mokrog ispitnog komada, suhog probnog komada i jednogodišnjeg ispitnog komada pri tri različita nagiba uglovi Relativna propusnost je smanjena za 44%, 49% i 42% respektivno."
Na osnovu ovih rezultata, istraživači su izračunali očekivane gubitke snage monokristalnih fotonaponskih modula u standardnim uslovima ispitivanja, odnosno intenzitet zračenja od 1000 W/m2 i temperaturu od 25 stepeni Celzijusa.
Dodali su: "Relativni pad propusnosti izmjeren korištenjem vlažne sezone, sušne sezone i horizontalnih uzoraka tijekom cijele godine odgovara 67%, 70% i 66% predviđenih relativnih smanjenja u proizvodnji električne energije, respektivno. Procijenjeno pri lokalnom kutu nagiba od 23 stepeni, mjesečno Relativni gubitak propusnosti je približno 30%, što rezultira smanjenjem ekvivalentne relativne fotonaponske snage za približno 30% na mjestu istraživanja svakog mjeseca."
Naučnici su zatim koristili rendgenske zrake i elektronsku mikroskopiju da analiziraju karakteristike čestica tla. Pošto su svi uzorci stakla uzeti sa istog mesta, naučnici su pretpostavili da njihova prljavština ima potpuno iste karakteristike materijala. Stoga su analizirali samo horizontalne uzorke stakla tokom vlažne i sušne sezone i tokom cijele godine.
Naglasili su: „Rezultati difrakcije rendgenskih zraka (XRD) pokazuju da cjelogodišnji ispitni komadi zagađenja pijeskom i prašinom sadrže razne minerale, kao što su silicijum dioksid, kalcijum karbonat, kalcijum magnezijum karbonat, titanijum dioksid, gvožđe karbid i aluminijum silikat. Distribucija elemenata Slika naglašava jedinjenja prijavljena XRD analizom. Najdominantniji element je silicijum (Si), preostali elementi uključuju ugljenik (C), kiseonik (O), natrijum (Na), magnezij (Mg), aluminijum (Al), kalcijum (Ca) i gvožđe (Fe)."
Istraživači su također otkrili da uzorci sušne sezone imaju više čestica PM10 nego uzorci kišne sezone. PM10 su čestice koje se mogu udahnuti, manje od 10 mikrona u prečniku. "Studija također pokazuje da periodične padavine mogu prirodno isprati nakupljene velike čestice, ali ne i male čestice", objašnjavaju u radu.