Prach je prokletí účinnosti solárních panelů. Fakt je jednoduchý a nezpochybnitelný. Ale existuje mnohem vážnější problém s metodou řešení tohoto problému. Průmysl v současné době používá k čištění vysokotlaké trysky. Ano, funguje to. To je však také obrovské plýtvání zdroji. Hovoříme o 12 miliardách galonů vody ročně na celém světě. Tato voda odtéká do odpadu a bere s sebou zdravý ekologický rozum.
Stávající metody zanechávají nejodolnější špínu, protože fyzikální zákony jim nepomáhají. Těžké částice ulpívají a voda se jednoduše rozptýlí do stran. Díky svému designu je neefektivní.
A tak se tým výzkumníků z City University of Hong Kong, Imperial College London a Čínské akademie věd v Pekingu rozhodl přestat „křičet“ na špínu a začít „šeptat“, aby ji uklidil. Vědci pod vedením profesora Stephena Wanga studovali, jak se příroda vypořádává s úklidem. Motýlí křídla. Listy umyté deštěm. Nepotřebují požární hadice. Využívají povrchové napětí, elasticitu a akupresuru.
Wangův tým nazval tuto metodu “čištění kapek kapaliny”. Zní to jemně, ale nejde o něhu, ale o preciznost.
Většina lidí věří, že čím tvrdší zásah, tím čistší výsledek. Mýlí se. Lo Wai Kin, postgraduální studentka, která doslova bombardovala panely pískem, až ji bolela ruka, objevila pravdu. Pokud je energie příliš mnoho, voda se jednoduše rozptýlí do stran. Povrchové vibrace srážejí kapičky z panelu dříve, než budou mít šanci provést svou práci. Ideální možností není maximální síla, ale střední síla.
Vědecký termín pro tento vzor je „nemonotonie“. To znamená, že vítězí zlatá střední cesta.
Když kapky narazí na povrch s určitou mírnou energií, spojí se dohromady. Táhnou za sebou nečistoty a sbírají je. Namísto náhodného rozstřikování se voda chová jako malý mop, který shromažďuje znečišťující látky do jediné hmoty, než je spláchne.
Výsledky byly úžasné. Účinnost čištění dosáhla 99,9 % i na superhydrofobních nátěrech. Metoda si dokonce poradila s těžkým prachem – těmi ošklivými částicemi, jejichž hustota je 6–10krát vyšší než hustota vody. Obvykle taková nečistota zůstává na místě. Touto metodou odpadá.
Představte si účet za vodu pro celou planetu. Spotřeba klesla z 12 miliard galonů na 2 miliardy. Jedná se o snížení o 80 %. Pro suché oblasti, kde je solární energie nezbytná a kde je málo vody nebo žádná voda k udržení čistoty zařízení, je to víc než jen pohodlí. Je to rozdíl mezi životaschopnou energetickou sítí a neživou, spálenou.
Profesor Wang nazývá výsledek jednoduchý, ale s obrovským potenciálem dopadu. Ověřuje nový princip mechanického čištění a nutí inženýry přehodnotit návrhy rozprašovacích trysek. Proč stříkat silou, když to můžete vyčistit jemně?
Už desítky let se snažíme ovládat přírodu pomocí obrovského množství vody. Možná to byl celou dobu jen lehký dotek. Voda stále teče. Panely stále září. Ale teď to dělají za zlomek stejných nákladů, udržují více řek v toku a méně nádrží vysychá.
