Các nhà nghiên cứu Ai Cập từ Đại học Đức tại Cairo đã phát triển hai hệ thống lấy cảm hứng từ tự nhiên để ngăn bụi phủ trên tấm pin mặt trời ở vùng sa mạc. Nghiên cứu ở Trung Đông và Bắc Phi cho thấy tổn thất sản lượng nghiêm trọng, từ 17 per cent trong sáu ngày ở Kuwait đến 66 per cent trong sáu tháng ở Ai Cập. Vấn đề này làm giảm lượng ánh sáng tới tấm và cách nhiệt bề mặt, dẫn tới mất hiệu suất.
Công nghệ được thương mại hóa bởi một công ty do kỹ sư Hossam Mohamed thành lập. Lắp đặt thương mại đầu tiên của hệ thống rung được đặt tại một khu dân cư ở Fifth Settlement của Cairo khoảng một tháng trước và kết quả ban đầu là đáng khích lệ. Hệ thống chạy bằng điện sử dụng động cơ nhỏ và một khối kim loại lệch trọng để tạo rung; bộ điện tử điều khiển thời điểm chạy. Thiết bị lắc tấm hai lần mỗi ngày (buổi trưa và 3 giờ sáng), mỗi lần khoảng một phút. Nó có thể lấy điện từ chính tấm pin hoặc từ một pin độc lập nhỏ, và các tấm được phủ một lớp nano chống tĩnh điện.
Thử nghiệm ngoài thực địa so sánh các cấu hình khác nhau và báo cáo kết quả:
- Tấm thông thường không làm sạch mất khoảng 33 per cent hiệu suất sau sáu tuần.
- Tấm có hệ thống rung và phủ nano chỉ mất 12.9 per cent sau sáu tuần.
- Tấm trên giá đỡ linh hoạt chạy bằng gió mất 5 per cent trong sáu tuần, so với khoảng 25 per cent ở tấm cố định truyền thống.
Nhóm cũng phát triển phiên bản chạy hoàn toàn bằng gió, bắt chước cành cây đung đưa: giá đỡ linh hoạt cho phép tấm rung khi có gió và lò xo kéo tấm trở lại. Thiết kế này hoạt động tốt hơn vào mùa có gió ổn định; các nhà nghiên cứu nói hiệu suất thay đổi theo mùa.
Các chuyên gia như Essam Tawfik El Shenawy, trưởng phòng năng lượng mặt trời tại Trung tâm Nghiên cứu Quốc gia Ai Cập, khen ý tưởng nhưng đặt câu hỏi về độ bền khi tấm chịu rung liên tục và tính kinh tế so với vệ sinh thủ công. Mohamed nói hệ thống đã được thử nghiệm nghiêm ngặt và hiệu chỉnh để tránh hư hại. Mohamed Salama Abd-Elhady ghi nhận tiềm năng tiết kiệm, nêu ví dụ vệ sinh một tấm gắn trên cột đèn có thể tốn tới 200 Egyptian pounds (US$4) mỗi tháng, vì vậy một khu phức hợp với 200 cột đèn có thể tiêu 40,000 pounds (US$800) mỗi tháng. Công ty đang mở rộng sản xuất sau khi nhận được đón nhận tích cực, bao gồm cung cấp cho một cộng đồng dân cư khác ở tỉnh Giza.
Từ khó
- tổn thất — mất mát về sản lượng hoặc lợi ích
- hiệu suất — lượng điện tạo ra so với khả năng
- thương mại hóa — đưa công nghệ ra thị trường để bán
- rung — dao động nhanh của một vật hoặc bộ phận
- nano — kích thước hoặc lớp rất nhỏ trong công nghệ
- độ bền — khả năng chịu đựng, tồn tại lâu dài
- hiệu chỉnh — điều chỉnh để thiết bị hoạt động đúng
- vệ sinh — làm sạch bề mặt hoặc thiết bị
Mẹo: di chuột, dùng phím Tab hoặc chạm vào các từ được tô sáng trong bài để xem định nghĩa nhanh ngay khi bạn đọc hoặc nghe.
Câu hỏi thảo luận
- So sánh lợi ích và nhược điểm của hệ thống rung tự động so với vệ sinh thủ công về chi phí và rủi ro hư hại.
- Thiết kế chạy bằng gió có hiệu suất theo mùa; điều này sẽ ảnh hưởng thế nào đến quyết định lắp đặt ở khu vực ít gió hoặc gió không ổn định?
- Dựa trên thông tin về chi phí vệ sinh và khả năng tiết kiệm, bạn sẽ khuyên một khu dân cư nhỏ nên đầu tư hệ thống tự động hay tiếp tục thuê vệ sinh? Nêu lý do.
