Așezarea zăpezii și a gheții pe suprafața unui panou solar poate diminua semnificativ cantitatea de energie produsă de acesta. În plus, dacă se acumulează o cantitate suficient de mare, acest lucru poate provoca chiar daune sau un colaps catastrofal al structurii. Cu toate acestea, aplicarea unui strat transparent pe suprafața panourilor poate elimina zăpada și gheața și poate asigura funcționarea autonomă a acestora pe perioade lungi.
Anish Tuteja și colegii acestuia din cadrul Universității din Michigan au efectuat un experiment la o fermă solară din Alaska în perioada decembrie-aprilie, adică atunci când temperaturile pot scădea până la -35°C. Ei au aplicat un strat transparent format din lanțuri polimerice pe o parte din panouri. Toate panourile au fost înclinate la un unghi de 45 de grade.
În acea perioadă de câteva luni, panourile netratate au avut o acoperire medie de zăpadă de până la 59%. În schimb, panourile tratate au avut doar 28% din suprafață acoperită. Echipa estimează că panourile acoperite cu acest strat ar putea genera cu până la 85% mai multă energie în aceste condiții.
Materialul folosit a fost o combinație de trigliceride cu lanț mediu, care pot fi extrase din ulei de palmier și ulei de cocos, încorporate într-o clorură de polivinil. Acoperirea ar putea avea și alte aplicații, inclusiv pentru parbrize și capace pentru senzori lidar montați mașinile autonome și poate fi aplicată pur și simplu cu o perie, materialul fiind un lichid care se solidifică.
Echipa este de părere că substanța are două mecanisme de funcționare. Acoperirea oprește legarea zăpezii și a gheții de suprafață, ceea ce reduce forța de frecare și permite materialului să alunece. De asemenea, aceasta face posibilă apariția crăpăturilor și propagarea cu ușurință a acestora până în punctul în care gheața se întâlnește cu panoul. Acest lucru face ca gheața să alunece mai ușor în bucăți mai mici, care prezintă o forță de frecare mai mică decât o bucată mai mare.
Deși zăpada poate avea o densitate de doar 0,1 grame pe centimetru cub, gheața grea poate fi de nouă ori mai densă. Până în prezent, acest lucru a făcut dificilă dezvoltarea unei acoperiri care să elimine toate substanțele din acel spectru.
„De obicei, acoperirile folosite pentru a elimina gheața se folosesc de propria greutate. Din cauza variației în structura și densitatea zăpezii, este foarte dificil să folosim aceleași strategii. Tehnica pe care am dezvoltat-o este una dintre primele abordări care este eficientă în ceea ce privește eliminarea bucăților mici și mari de gheață. De asemenea, acoperirea pare să funcționeze foarte bine și în cazul zăpezii”, a declarat Tuteja.
