Ved en solcellepark like utenfor Budapest i Ungarn er en vaskerobot flittig i gang med
Prosjektleder og forsker Martin Bellmann i SINTEFs testlab for solceller. Foto: SINTEF.
dagens dont. Her skal hundredevis av kvadratmeter med solceller rengjøres – så fort og effektivt som mulig. Helt uten bruk av kjemikalier og uønskede utslipp til naturen. Roboten er et resultat av et samarbeid mellom norske forskere og den ungarske bedriften ProDSP Technology.
– Det er en kjent sak at solceller er mer effektive når de er rene. Men det som er nytt er at vi har utviklet en robot som tar jobben. Det gjør at solcellene vaskes både kjapt og effektivt og med minst mulig slitasje, vann og miljøpåvirkning. Det sier SINTEF-forsker og prosjektleder Martin Bellmann som til daglig jobber med å utvikle det som kalles bærekraftige energiteknologi.
Skitt og skitt har ulike egenskaper
Å vaske solceller ved hjelp av en robot høres muligens enkelt og greit ut. Men skitt er ikke bare skitt. Og n��r anlegg på flere kvadratkilometer skal holdes rene, bør det skje uten kjemikalier som kan skade naturen. Så hvordan angriper man en slik problemstilling?
I SINTEFs dagslyslaboratorie står solcelle-forsker Birgit Ryningen bøyd over et sett med glassplater. Alle tilfredsstillende møkkete – men i varierende grad, fastslår hun.
Grunnen til det er at skitten er nøye påført. Nå skal den under forskernes luper for å gi svar om hvor mye skitten bremser sollyset som en aller siste del av prosjektet.
Skitt kan nemlig ha veldig ulike egenskaper. Hvor mye støv og forurensing påvirker solcellene er også veldig lokasjonsavhengig, forklarer forskeren.
Slik ser den ut, roboten. Foto: Promoter Pro DSP Technology, Ungarn.
I starten av prosjektet gjorde hun en litteraturstudie på hvordan skitt påvirket omgivelsene, men konkluderte med at det som fantes av forskning på luftforurensing og støv stort sett handlet om menneskekroppen. Eller i beste fall hvordan sandstormer påvirket solceller i Midtøsten. Med andre ord måtte det forsøk til for å gi forskerne nok fordypning i tematikken.
Vi har sett at noen støvkorn absorberer lys, andre reflekterer lyset. Små partikler reflekterer mer enn store. Mens noen belegg er biologiske og oppfører seg som en slags «solfaktor», sier Birgit Ryningen. Og noen belegg er tynne, og andre tykke.
Felles for alle er imidlertid at de bør fjernes for å gi solcellene best mulig «arbeidsvilkår». Derfor har forskerne her rett og slett utviklet en vaskemetode som er både kjapp og skånsom – og miljøvennlig. Og som kan hanskes med ulike typer «forurensing».
– Vasking er drift for oss
Den norske aktøren Scatec Solar bygger, eier, drifter og vedlikeholder solkraftverk i flere land, blant annet Tsjekkia, Sør-Afrika, Rwanda, Honduras og Jordan. De produserte hele 791 GWh i fjor. Dette tilsvarer energiforbruket til 200 000 gjennomsnittlige EU-hjem.
Prosjektleder Caroline Sissener hos Scatec Solar betegner de norske forskernes løsning som interessant, spesielt for parker i Midt-Østen.
Fakta om prosjektet:
Prosjektnavn: Eco-friendly cleaning of solar farms with reduces energy and water-consumption.
Varighet: Mai 2016 - mai 2017
Mål: Å lage en selvkjørende robot som rengjør solcelleparker med minimalt energi- og vannforbruk uten kjemikalier.
SINTEFs avdeling for bioteknologi og nanomedisin har utviklet et klimaanlegg som danner forskjellige belegg på solglass, mens avdeling for bærekraftig energiteknologi har utført en studie av semi-automatisk vasking av solglass. NTNU har levert målinger av lystransmisjon på forurenset og renset glass.
ProDSP Technologies i Ungarn står bak robotikkløsningen.
Prosjektet er finansiert gjennom Norway Grants, via EEA Green industry-programmet (EØS)
– Vasking er en del av driftsrutinen på solkraftverkene våre, som minst vaskes en til to ganger i året for å unngå «soiling» at alt fra sand til fugleskitt blir fjernet. Men hyppigheten avhenger av lokaliteten, dersom kraftverket ligger i en ørken vil den kreve oftere vasking fordi solscellene dekkes av jord og sand, sier Sissener.
Hun opplyser at Scatec Solar ofte bruker manuell vasking fordi dette både er en godt og billig løsning, men at de også bruker automatiseringsprosesser for vasking.
– Vaskeroboter kan være en aktuell og attraktiv løsning for solparker som ligger i områder som krever jevnlig vask, sier prosjektlederen.
Samtidig opplyser hun at manuell vasking i noen tilfeller er viktige for Scatec, da dette skaper lokale arbeidsplasser. Men vaskemetodene vurderes i hvert enkelt tilfelle, også av hensyn til miljøet, som f.eks vannmangel eller nærliggende jordbruk.
Robotarm og mikrodusj
Forsker Birgit Ryningen undersøker hvor mye ulike forurensende belegg hindrer solcellenes effektivitet. Her er hun utenfor SINTEFs dagslyslaboratorie. Foto: Christina Benjaminsen/SINTEF.
Robotvaskeren som står i SINTEFs laboratorium har vært igjennom en rekke tester. Forskerne har eksprimentert med ulike mikrokluter, ulike kjemikalier, ulik trykkpåføring og selvfølgelig ulike typer skitt.
– Det er spesielt viktig at vi ikke forurenser med kjemikalier, så vaskemidler har vi fjernet fra prosessen.Det vi endte med å bruke er vanndråper som er utrolig små, og som dusjes på glasset, nesten som damp. Etter det bruker roboten en mikroklut som effektivt fjerner partikler.
Fordi også solceller kan utsettes for slitasje, har forskerne jobbet mye med å justere trykket på vaskearmen.
– Det er helt essensielt at roboten ikke skraper i den fine glassoverflata. Selv små skrammer kan gjøre at solcellene blir mindre effektive, forklarer Ryningen, og legger til:
– Denne bør jo i teorien kunne brukes på vinduer også. Det ville gitt oss et enda bredere marked!
