Pasukan penyelidik Eropah menyiasat kesan pencemaran pasir dan habuk pada modul fotovoltaik di Oman. Mereka mengumpul 60 sampel dalam musim, bulan dan sudut kecondongan yang berbeza.
Para saintis dari Imperial College London dan Institut Teknologi Karlsruhe menyiasat kesan pencemaran pasir dan habuk pada permukaan kaca modul solar di Oman. Separuh daripada Oman adalah padang pasir.
Mereka mengkaji kesan pencemaran pasir dan habuk ke atas prestasi kuasa optik dan elektrik panel fotovoltaik. Pengarang bersama kajian Christos Markides memberitahu pemberita: "Kami juga telah menjalankan analisis ekonomi terhadap pencemaran habuk, tetapi ia masih belum diterbitkan. Keputusan menunjukkan bahawa kerugian ekonomi sangat bergantung pada lokasi tertentu."
Kajian itu berdasarkan 60 sampel yang dikumpul dari stesen rawatan kumbahan di Muscat, ibu negara Oman.
Makalah itu menyatakan: "Menganggarkan penjanaan kuasa pemasangan fotovoltaik sebenar kekal mencabar kerana kehilangan pencemaran habuk mungkin melebihi/diremehkan. Kehilangan pencemaran habuk sangat bergantung pada saiz zarah, bentuk dan spektrum yang berkaitan, yang boleh memberi kesan yang ketara terhadap prestasi fotovoltan panel. Dalam makalah ini kami membentangkan hasil kempen ujian eksperimen luar yang meluas terhadap pencemaran pasir dan habuk, menggunakan teknik pencirian terperinci sambil mengambil kira kerugian yang terhasil."
Dalam makalah, "Pencirian kekotoran permukaan kaca dan kesannya terhadap prestasi fotovoltaik optik dan suria," baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal Tenaga Boleh Diperbaharui, Markides dan rakan sekerja menjelaskan bahawa sampel ujian dihasilkan oleh sekeping ujian kaca besi. Dalam industri suria, kupon ini sering digunakan untuk merangkum lapisan atas modul fotovoltaik. Mereka mengumpul sampel kaca pada akhir setiap bulan dalam 2021, membezakan antara musim hujan dan musim kemarau. Dalam setiap tempoh pengumpulan, para penyelidik mengumpul empat sampel pada sudut kecondongan 0, 23, 45 dan 90 darjah.
Mereka kemudian menghantar sampel ke London untuk ujian penghantaran cahaya. Analisis menunjukkan bahawa penghantaran relatif sampel mendatar berkurangan sebanyak 65% pada musim hujan, 68% pada musim kemarau dan 64% sepanjang tahun.
Pasukan penyelidik menambah: "Sebagai perbandingan, hantaran relatif bahagian ujian menegak masing-masing menurun sebanyak 34%, 19% dan 31%. Purata bahagian ujian basah, bahagian ujian kering dan bahagian ujian satu tahun pada tiga kecondongan berbeza sudut Kehantaran relatif dikurangkan masing-masing sebanyak 44%, 49% dan 42%.
Berdasarkan keputusan ini, penyelidik mengira jangkaan kehilangan kuasa modul PV monohabluran di bawah keadaan ujian standard, iaitu keamatan sinaran 1000 W/m2 dan suhu 25 darjah Celsius.
Mereka menambah: "Pengurangan penghantaran relatif yang diukur menggunakan sampel mendatar musim hujan, musim kering dan sepanjang tahun sepadan dengan 67%, 70% dan 66% daripada penurunan relatif yang diramalkan dalam penjanaan kuasa, masing-masing. Dianggarkan pada sudut kecondongan tempatan 23 darjah, bulanan Kehilangan penghantaran relatif adalah kira-kira 30%, mengakibatkan pengurangan kira-kira 30% dalam kuasa fotovoltaik relatif setara di tapak kajian setiap bulan."
Para saintis kemudian menggunakan sinar-X dan mikroskop elektron untuk menganalisis ciri-ciri zarah tanah. Oleh kerana semua sampel kaca diambil dari tempat yang sama, para saintis menganggap kotoran mereka mempunyai ciri-ciri bahan yang sama. Oleh itu, mereka hanya menganalisis spesimen kaca mendatar semasa musim lembap dan kering serta sepanjang tahun.
Mereka menekankan: "Keputusan pembelauan sinar-X (XRD) menunjukkan bahawa kepingan ujian pencemaran pasir dan debu sepanjang tahun mengandungi pelbagai mineral, seperti silika, kalsium karbonat, kalsium magnesium karbonat, titanium dioksida, besi karbida dan aluminium silikat. Taburan unsur Rajah menyerlahkan sebatian yang dilaporkan oleh analisis XRD. Unsur yang paling dominan ialah silikon (Si), unsur selebihnya termasuk karbon (C), oksigen (O), natrium (Na), magnesium (Mg), aluminium (Al), kalsium (Ca) dan besi (Fe).
Para penyelidik juga mendapati bahawa sampel musim kemarau mempunyai lebih banyak zarah PM10 daripada sampel musim hujan. PM10 ialah bahan zarah boleh sedut yang berdiameter kurang daripada 10 mikron. "Kajian itu juga menunjukkan bahawa hujan berkala secara semula jadi boleh membasuh zarah besar terkumpul, tetapi bukan zarah kecil, " jelas mereka dalam kertas itu.