La arena y el polvo son uno de los principales agentes que deterioran los paneles solares, un problema que reduce su eficacia si no se limpia correctamente y que esta semana presentan muchas placas en España por culpa de la calima provocada por la borrasca Celia. Un equipo de investigadores del MIT (Instituto de Tecnología de Massachusetts) ha desarrollado una técnica para limpiar las grandes granjas solares sin gastar litros de agua.

Además de instalarse en algunas casas, la mayoría de paneles solares se encuentran agrupados en grandes extensiones de terreno, por lo generar árido, donde el sol es intenso. En estos desiertos, la arena se acumula encima de las placas poniendo en riesgo su funcionamiento. 

Según el MIT se puede llegar a gastar al año una cantidad de agua similar a la que consumirían 2 millones de personas para limpiar los paneles con regularidad. Litros y litros de agua que deben transportarse a esos desiertos. Este gasto choca con la idea de sostenibilidad que pretende transmitir la energía solar, incongruencia que podría solucionarse con este nuevo invento.

Imantando el polvo

El equipo de investigación del MIT recurre a la repulsión electrostática para evitar usar agua o contacto con las placas. Así consiguen que sean las propias partículas de polvo o granos de arena los que salten a la superficie del dispositivo de limpieza, liberando la superficie del panel.

La barra de metal que pasa cerca del panel, en realidad, es un electrodo que aporta carga eléctrica a las partículas. Una vez cargadas, se aplica también electricidad al panel para que las partículas reaccionen y salten por el aire tratando de alejarse de la superficie que antes ensuciaban. Es decir, convierten el panel fotovoltaico y la suciedad que lo cubre en imanes del mismo signo para que se repelan.

"El sistema se puede operar automáticamente usando un motor eléctrico simple y rieles de guía a lo largo del costado del panel", explica el MIT en su comunicado. La investigación se ha publicado en la revista Science Advances, donde el estudiante graduado del MIT Sreedath Panat y el profesor de ingeniería mecánica Kripa Varanasi. explican cómo han calculado el voltaje correcto para superar la atracción de la gravedad, las fuerzas de adhesión y hacer que el polvo se levante.

"Mientras la humedad ambiental sea superior al 30 por ciento, puede eliminar casi todas las partículas de la superficie, pero a medida que la humedad disminuye, se vuelve más difícil", asegura Panat.

Perdiendo energía por polvo

Las placas fotovoltaicas reducen su eficiencia en un 30% solo con la acumulación por polvo tras un mes sin limpieza. Los investigadores calcularon una reducción del 1% de la energía, para una instalación solar de 150 megavatios, lo que supone una pérdida de 200.000 dólares en ingresos anuales. A nivel mundial, esta escala asciende a los 5.500 millones de dólares en pérdidas.

Para evitar esa consecuencia, las instalaciones dependen de agua para mantenerse en buen estado. El agua debe transportarse a grandes distancias y debe ser muy pura para no dejar depósitos. Si no se usa este método se acaba recurriendo a una gran cantidad de persona que mantenga limpias las placas. Además, sin el agua, otras formas de limpieza suelen producir arañazos que acaban acelerando el deterioro de los paneles.

Este nuevo sistema promete reducir los costes de mantenimiento y reforzar la automatización de los sistemas para que la limpieza sea más frecuente, consiguiendo una mayor eficiencia y paneles más duraderos. Pues otro problema al que se enfrenta la energía solar es el complicado reciclaje de sus materiales.

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