A exposição do painel solar a alta temperatura causa uma diminuição de sua eficiência. Como já comprovado em outros estudos por cientistas, a cada grau de temperatura ganho pelo painel solar, sua eficiência diminui.

Mas como resolver esse problema? Porque os painéis solares devem ficar expostos ao sol para gerar energia, então obviamente estarão quentes e perderão eficiência.

Muitas vezes, no sol forte, um painel solar pode alcançar temperaturas superiores a 40 ºC. Causando uma perda muito significativa de energia, se pensarmos ao longo de anos de uso do equipamento.

Algumas empresas buscaram resolver isso instalando painéis solares sob a água, em represas de barragens ou até em açudes.

Outros também criaram protótipos e até comercializam sistemas com painéis solares resfriados por água. O que é uma ótima solução, porém precisa de um sistema de estocagem da água, tubulação e bombeamento da água até os painéis. Isso muitas vezes inviabiliza a utilização desse tecnologia em climas áridos e períodos de seca.

A nova solução apresentada pelos cientistas consiste na utilização de um gel, inventado há alguns anos, que tem uma característica peculiar de retirar o vapor da água durante a noite.

O gel é feito de uma mistura de nanotubos de carbono em um polímero com um sal de cloreto de cálcio que tem a capacidade de atrair a água. Essa substância é capaz de fazer o vapor de água condensar durante a noite em gotas de água que são retidas pelo gel. Quando o sol da manhã chega, a água armazenada é liberada na forma de vapor.

Peng Wang e seus colegas, da Universidade Politécnica de Hong Kong, usaram esse gel no resfriamento de painéis solares fotovoltaicos. Eles aplicaram uma camada de cerca de 1 cm do gel sob o painel solar, esperando que durante a noite o gel sugaria a água da atmosfera e durante o dia, usaria o calor do painel solar para transformar a água novamente em vapor, fazendo com que a temperatura do painel caísse, consequentemente aumentando a eficiência de geração de energia.

A quantidade de gel necessária para resfriamento dos painéis, depende da quantidade de umidade no ambiente. Áreas desérticas com umidade relativa de cerca de 35% requerem até 1 kg de gel para resfriar um metro quadrado de painel solar. Enquanto áreas com umidade de cerca de 80% requerem apenas 300 g de gel.

Os resultados encontrados foram muito empolgantes. Eles conseguiram uma diminuição de até 10 ºC na temperatura dos painéis e um aumento de eficiência de até 19% em alguns testes, segundo seu artigo publicado na revista Nature Sustainability.

Um problema encontrado com o método é em relação a chuva. As gotas de água da chuva poderiam dissolver o sal de cloreto de cálcio do gel, diminuindo a capacidade do gel de atrair e acumular a água da atmosfera. Entretanto os cientistas já estão trabalhando numa nova geração de gel para resolver o problema.

Outro design possível, seria usar essa água sugada pelo gel e atrapar o vapor dentro de algum recipiente para que depois a água possa ser usada para resfriar e limpar os painéis e até mesmo para outros usos como irrigação ou para consumo humano.


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