Energia
Redação do Site Inovação Tecnológica – 22/07/2025
Painis solares revestidos com o novo composto absorvem umidade noite e a liberam durante o dia, fazendo um resfriamento passivo.
[Imagem: Heno Hwang/KAUST]
Refrigerao de painis solares
Um novo material hbrido – um compsito – melhorou drasticamente o desempenho dos painis solares tradicionais de silcio. A adeso do material compsito s clulas solares aumentou tanto a produo de energia quanto a longevidade dos painis.
Os painis solares comerciais convertem cerca de 20% dos raios solares em eletricidade, sendo o restante refletido ou absorvido como calor. Alm disso, o calor reduz o desempenho e a vida til das clulas solares, o que significa que elas precisam ser substitudas mais cedo.
possvel resfriar as clulas solares, mas sistemas de resfriamento, como ventiladores e bombas, precisam de eletricidade, o que diminui o rendimento lquido da fazenda solar.
Foi por isso que Huangyu Fang e seus colegas se voltaram para o resfriamento passivo, ou resfriamento radiativo, que retira o calor sem precisar de eletricidade.
“Ns nos especializamos em materiais que permitem o resfriamento passivo. Esses materiais so finos e podem ser colocados em diferentes sistemas que exigem resfriamento para operar, como estufas e clulas solares, sem afetar o desempenho,” disse o professor Qiaoqiang Gan, da Universidade de Cincia e Tecnologia Rei Abdullah, na Arbia Saudita – de fato, a equipe tem uma lista respeitvel de feitos no campo da refrigerao passiva.
Esquemas de funcionamento e preparao do compsito que induz o resfriamento evaporativo.
[Imagem: Huangyu Fang et al. – 10.1016/j.mser.2025.101016]
Resfriamento evaporativo
O novo material um composto hidroscpico feito de cloreto de ltio e poliacrilato de sdio, que absorve a umidade do ar noite e a libera durante o dia, baixando a temperatura do painel solar por resfriamento evaporativo. Ao otimizar a proporo da mistura, a gua armazenada em uma camada composta de 10 mm de espessura atingiu uma potncia de resfriamento evaporativo de 373 W/m2 em um ambiente controlado de laboratrio.
O poliacrilato um polmero barato e o processo de fabricao no requer produtos qumicos agressivos ou reagentes especializados, ao contrrio de outros compostos hidroscpicos usados para resfriamento, reduzindo ainda mais o custo.
Operando por semanas no deserto saudita, as clulas solares preparadas com este material apresentaram temperaturas 9,4 C mais baixas do que aquelas sem o novo material – o pico na reduo de temperatura foi 14,1C sob uma temperatura ambiente de 38 C. Elas tambm apresentaram um aumento na potncia de mais de 12% e na vida til de mais de 200%, alm de uma reduo de quase 20% no custo de gerao de eletricidade.
Alm da Arbia Saudita, a equipe realizou experimentos em algumas das partes mais frias do continente norte-americano e sob chuvas, para provar que a tecnologia de resfriamento passivo funciona em qualquer ambiente e resiste aos diferentes tipos de intemperismo.
Bibliografia:
Artigo: Streamlined fabrication of an inexpensive hygroscopic composite for low maintenance evaporative cooling of solar panels
Autores: Huangyu Fang, Saichao Dang, Prasanth Kumar, Jiake Wang, Lujia Xu, Yingkun Zhu, Abdullah Almogbel, Abdulrahman Albadri, Stefaan De Wolf, Qiaoqiang Gan
Revista: Materials Science and Engineering
DOI: 10.1016/j.mser.2025.101016
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