De acordo com pt.wedoany.com-Um estudo de medição de campo publicado por uma equipe de pesquisa da Universidade do Texas em El Paso (UTEP) mostra que painéis solares localizados perto do campo de dunas de gesso de White Sands, em Alamogordo, Novo México, sofreram perdas de potência por acúmulo de poeira extremamente baixas, de apenas 2% a 3%, após 22 eventos significativos de vento com areia. Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Atmosphere.
O estudo indica que os ventos predominantes de sul a sudoeste na região, juntamente com rajadas de alta velocidade, sopram diretamente sobre o conjunto fotovoltaico, formando um mecanismo de limpeza passivo eficiente. Esse processo natural remove continuamente partículas grossas e ressuspende partículas finas na superfície dos módulos, eliminando a necessidade de limpeza manual frequente e intensiva, o que pode gerar economias significativas em despesas operacionais de longo prazo para os desenvolvedores regionais.
Esta investigação de campo foi realizada na Instalação Nacional de Pesquisa em Dessalinização de Águas Subterrâneas Salobras (BGNDRF) do Bureau of Reclamation dos EUA, localizada no norte do Deserto de Chihuahua, avaliando módulos fotovoltaicos de silício monocristalino (m-Si) operando em condições ambientais reais. Os cientistas utilizaram análise de difração de raios X em pó (PXRD) para examinar materiais raspados diretamente do vidro dos módulos, descobrindo variações sazonais significativas na mineralogia.
Os resultados da análise mostram que, no outono, o quartzo predomina na poeira acumulada, com concentrações superiores a 76%; na primavera, a calcita torna-se o componente principal, representando 48% a 60% da massa. Amostras coletadas por método de extração a seco continham grandes quantidades de gesso, entre 23% e 49%, confirmando o transporte atmosférico direto de poeira mineral do vizinho Parque Nacional de White Sands.
O estudo aponta que a poeira de gesso possui menor capacidade de absorção de luz e maior capacidade de dispersão de luz em comparação com solos desérticos escuros padrão. Portanto, a composição única de poeira que cobre as instalações reduz estruturalmente o efeito inibitório esperado na transmissão de radiação solar. A pesquisa da UTEP analisou dados meteorológicos de aeroportos próximos para isolar o impacto da dinâmica dos ventos na taxa de acúmulo de poeira (DAR). Na primavera, com ventos mais fortes, foram registrados 9 eventos de areia, com velocidade média do vento elevada para 3,9 m/s, e a taxa de acúmulo de poeira foi apenas 20% maior do que no outono, com ventos mais fracos (apenas 3 eventos).
Os pesquisadores atribuem essa diferença desproporcional ao alinhamento da direção do vento. Os eventos regionais de vento com areia são impulsionados por correntes de ar de sudoeste a sul com média de 12 m/s, com rajadas máximas de até 26,2 m/s, que atingem diretamente a face frontal voltada para o sul do conjunto fotovoltaico. As rajadas de alta energia cisalham sistematicamente os grãos de areia, realizando uma limpeza ambiental contínua. Além disso, essa dinâmica de limpeza pelo vento requer pouca precipitação auxiliar; eventos de chuva leve acumulando apenas 2,2 mm/h foram totalmente suficientes para remover partículas residuais e restaurar o desempenho elétrico dos módulos.
Com a crescente dominância da capacidade instalada de energia solar nas redes elétricas modernas (representando cerca de 77% da implantação global de energia renovável recentemente), os custos associados ao acúmulo de poeira crescem exponencialmente. Dados da indústria citados no estudo preveem que as perdas relacionadas à poeira em todo o país variam entre US$ 4,2 bilhões e US$ 7,3 bilhões anualmente, destacando a importância dos investimentos em operação e manutenção para a economia de projetos em escala de utilidade pública. A equipe de pesquisa da UTEP afirma que, embora a baixa degradação observada de 2% a 3% torne o sul do Novo México um ponto preferencial de baixa manutenção para investimentos fotovoltaicos, os gestores de ativos ainda precisam considerar variáveis locais. Os autores recomendam a expansão do monitoramento plurianual para acompanhar o impacto das mudanças nos padrões de vento durante a estação das monções de verão, pois alterações nas trajetórias dos ventos podem ativar fontes alternativas de poeira e modificar os requisitos de limpeza.
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