O impacto da poeira na temperatura e no desempenho do módulo fotovoltaico

Uma equipe de pesquisadores internacionais explorou como o acúmulo de poeira afeta a eficiência dos painéis solares em duas zonas climáticas distintas do Paquistão. Eles mediram meticulosamente o acúmulo de poeira nos painéis, examinando sua composição e tamanho das partículas.

Em Islamabad, capital do Paquistão, instalaram uma configuração no telhado de um edifício. Islamabad desfruta de um clima limpo e quente, com uma temperatura média anual de 20,3°C e chuvas regulares, o que ajuda a manter os painéis solares limpos. Por outro lado, em Bahawalpur, uma cidade do sul situada numa área desértica, o clima é seco, com pouca chuva, mas frequentes tempestades de vento e poeira, com uma temperatura média de 26,1°C.

O experimento utilizou painéis policristalinos de 40 W, incluindo painéis de referência que eram limpos rotineiramente. Todos os painéis estavam voltados para o sul, fixados com inclinação de 34 graus em suportes de metal.

Os pesquisadores coletaram dados sobre a radiação solar e a tensão e corrente de cada painel. Eles também anexaram folhas de vidro aos módulos para coletar e analisar a poeira.

Depois de seis semanas, observaram uma queda notável na eficiência devido às diferentes densidades de poeira em Islamabad e Bahawalpur. O acúmulo de poeira foi de 6,388 g/m2 (média diária de 0,152 g/m2) em Islamabad e 10,254 g/m2 (média diária de 0,244 g/m2) em Bahawalpur. A análise SEM revelou que as partículas de poeira em ambas as cidades variavam em tamanho, forma e disposição.

A poeira de Islamabad consistia principalmente de carbono (55,8%), seguido por oxigênio, silício e cálcio. Outros elementos como alumínio, ferro, potássio, magnésio e sódio estavam em quantidades menores. Em Bahawalpur, o oxigênio foi o componente predominante (46,9%), com carbono, silício e alumínio também presentes de forma significativa.

Comparando módulos limpos e empoeirados, os pesquisadores encontraram uma redução de 15,08% na produção de energia em Islamabad e uma redução de 25,42% em Bahawalpur.

Eles concluíram que a diminuição da produção se devia ao efeito de proteção da poeira que bloqueava a luz solar e ao fenômeno da "temperatura da poeira". Este efeito é causado pela transferência de calor que altera a poeira nos painéis, levando a pontos quentes.