La tecnología fue desarrollada para ser utilizada en los vehículos de las futuras misiones a Marte, pero podría funcionar aquí en la Tierra para hacer que los paneles solares funcionen a su máxima capacidad. Utiliza carga electrostática para repeler el polvo y hacer que se desplace a los bordes de los paneles. Es capaz de eliminar el 90 por ciento del polvo en un panel solar en un ciclo de dos minutos, afirma Malay Mazumder, profesor de investigación en la Universidad de Boston y director del proyecto. La tecnología fue descrita en la reunión de la American Chemical Society en Boston.
El polvo, que se acumula en los paneles solares y bloquea la luz, puede paralizar los vehículos en la Luna o en Marte. Los vehículos Spirit y Opportunity Mars duraron más de lo esperado gracias a que varias ráfagas ocasionales de viento limpiaron sus paneles. "Sin embargo puede que no tengamos suerte todo el tiempo", afirma Rao Surampudi, supervisor de proyectos en el Jet Propulsion Laboratory de la NASA. De hecho, el vehículo de la misión Mars Pathfinder en la década de 1990 no se benefició de estos vientos.
El polvo también ha llegado a asolar varias instalaciones solares en la Tierra. Por ejemplo, las tormentas de polvo han logrado reducir la producción de energía en un 40 por ciento dentro de una planta solar de gran tamaño y 10 megavatios en los Emiratos Árabes Unidos. El lavado de los paneles puede consumir mucho tiempo o requerir una automatización costosa—además de una gran cantidad de agua, un recurso muy valioso en el desierto. "Con esta nueva tecnología, los paneles solares pueden limpiarse automáticamente sin usar agua ni trabajo", afirma Mazumder.
El sistema se aprovecha del hecho de que la mayoría de las partículas de polvo, sobre todo en ambientes secos, poseen una carga eléctrica. Un material de electrodos transparente, como el óxido de indio y estaño, proporciona una corriente alte a a la superficie superior del panel. Al pasar entre cargas positivas y negativas, crea un campo eléctrico que repele las partículas cargadas de forma positiva y negativamente. El campo eléctrico también ayuda impartir una carga a las partículas de polvo sin carga, lo que les permite ser rápidamente rechazadas al entrar en contacto con el panel. Los investigadores han diseñado el sistema para que el campo eléctrico se abra camino desde un lado del panel solar al otro, moviendo gradualmente el polvo a lo largo del panel hasta que se caiga.
El sistema no utiliza mucha energía—la corriente eléctrica es pequeña y, normalmente, sólo necesita estar encendida entre dos y cinco minutos al día, señala Mazumder. El sistema podría incluir un sensor para determinar la necesidad de llevar a cabo una limpieza. La tecnología no funciona si el polvo se moja o se transforma en barro, por lo que debería ponerse en marcha para eliminar el polvo antes de que llueva, asegura Mazumder.
La tecnología de Mazumder es uno de los dos métodos para la limpieza de paneles solares que la NASA ha financiado. El otro hace vibrar todo el panel para sacudir el polvo. Todavía no está claro cuál resultará más práctico para las misiones espaciales, afirma Surampudi, que supervisó la investigación sobre las dos técnicas de limpieza de polvo. El uso de vibraciones es más simple y requiere pocas modificaciones en el panel solar, afirma. Sin embargo, no elimina las partículas finas tan bien como lo hace el método del campo eléctrico. Para las aplicaciones terrestres, la tecnología de Mazumder tendrá que competir con otros posibles métodos de limpieza de células solares sin agua, como por ejemplo aplicar aire sobre ellas o añadir una capa antiadherente.
La tecnología de campo eléctrico podría ser fácil de producir, asegura Mazumder, puesto que muchos fabricantes de energía solar ya poseen el equipamiento necesario para depositar electrodos transparentes, que generarían los campos eléctricos, sobre los paneles. Afirma que el paso siguiente es determinar si será posible cumplir con el objetivo de los investigadores de mantener los costes de fabricación por debajo del 1 por ciento del coste total del panel solar. Sin embargo el valor del sistema dependerá de la cantidad de polvo que los paneles solares acumulen en diferentes lugares. El lavado convencional con agua, por ejemplo, funciona bastante bien para una gran cantidad de sistemas de paneles solares en azoteas operados por Southe Califo ia Edison, según afirma la compañía.