Detrás de un recubrimiento hidrofóbico desarrollado para la limpieza y durabilidad de los paneles solares, hay una historia que une propósito, ciencia y persistencia.
Todo comenzó durante la pandemia, cuando el ingeniero energético Diego Jares, entonces estudiante de la UFPR (Universidad Federal de Paraná), Sector Palotina, circulaba por las carreteras del estado como conductor de una cooperativa que transportaba pacientes de Covid-19.
En uno de estos viajes, vio una planta solar cubierta de polvo. "Pensé que aún estaba en construcción porque solo podía ver los pilares", dice. "Pero al doblar la esquina (en la carretera), me di cuenta de que los módulos seguían allí, pero muy sucios, del color de la tierra marrón".
La escena se convirtió en una curiosidad, luego en un proyecto y, finalmente, en un TCC (Proyecto de Finalización de Curso) que dio origen al desarrollo de un producto 100% nacional, capaz de reducir la adherencia de suciedad en los paneles y optimizar la generación de energía solar.
inicio del proyecto
Tras encontrar los paneles polvorientos en la carretera, Diego empezó a investigar si existían productos específicos en el mercado para limpiar o proteger los módulos solares. Buscó en internet, pero solo encontró soluciones genéricas sin aplicación directa en el sector fotovoltaico.
Para ampliar su investigación, contó con la ayuda de un primo residente en Estados Unidos y un amigo ingeniero químico residente en Australia. Encontraron dos startups en el extranjero que utilizaban nanotecnología para limpiar paneles solares.
Tras este descubrimiento, y con la universidad retomando sus actividades de forma remota, Diego inició su proyecto final de carrera centrándose en desarrollar un producto nacional orientado a proteger y optimizar los módulos fotovoltaicos.
Bajo la orientación del Prof. Dr. Maurício Romani, actual coordinador del LABMATER (Laboratorio de Materiales y Energías Renovables) de la UFPR, Diego comenzó a diseñar formas de probar y medir mezclas de compuestos importados en su propio garaje y aplicó los primeros prototipos a paneles utilizados en el campo y en el laboratorio.
El objetivo era crear un recubrimiento hidrofóbico capaz de reducir la adherencia de la suciedad y facilitar la autolimpieza. El principio es simple: al entrar en contacto con el panel tratado, la gota de agua forma una esfera y rueda sobre el vidrio, arrastrando consigo polvo, barro e incluso excrementos de pájaros.
Prueba de campo: planta de 40 kWp en Palotina (PR)
Luego de numerosas pruebas, se realizó un estudio experimental de la solución en una planta de 40,15 kWp, compuesta por tres strings idénticas montadas en el suelo, en la ciudad de Palotina (PR).
Una cuerda se limpió simplemente; otra se limpió y se le aplicó un recubrimiento hidrófobo; y la tercera se dejó intacta. La generación de cada cuerda se monitoreó cada seis minutos durante dos meses.
Los resultados del TCC mostraron que la cuerda tratada tuvo una ganancia de 1,04% más de energía en comparación con la limpia, y 5,17% por encima de la sucia y un ángulo de contacto de 93°.
De hidrofóbico a superhidrofóbico
Con el avance de la investigación y con aproximadamente R$ 700 mil en recursos invertidos, incluyendo contribuciones de la Empresa Brasileña de Investigación e Innovación Industrial (EMBRAPII) y del SEBRAE, Diego y su equipo, junto con investigadores del Instituto SENAI de Innovación en Electroquímica, del SENAI Paraná, desarrollaron una fórmula 100% nacional, más robusta y con mejor adhesión.
En pruebas simuladas de polvo, el panel sin recubrimiento perdió más del 30 % de generación; con el recubrimiento, las pérdidas fueron inferiores al 4 %. El nuevo recubrimiento logró un ángulo de contacto superior a 150°, lo que lo califica como superhidrofóbico, la clasificación más alta para materiales hidrofóbicos.
El producto también mostró efectos secundarios beneficiosos:
- Antirreflejos:mejora la penetración de la luz solar en el vidrio;
- Antielectrostático: reduce la adherencia de partículas finas;
- Antipirético: reduce la temperatura de la superficie, minimizando las pérdidas de calor y los puntos calientes.
Automatización y próximos pasos
Ahora, Diego y su socio, Bruno Meyer, lideran un equipo de 12 ingenieros de energía en Energy Trade que trabajan en la automatización del proceso de aplicación de Suntech para mitigar fallas y reducir el error humano.
"La idea es crear un robot capaz de pulverizar el producto de manera uniforme, optimizando el tiempo. Nuestra empresa está totalmente alineada con la transición energética y nos apasiona desarrollar tecnologías, buscando siempre nuevas soluciones para las aplicaciones del mercado", enfatizó.
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Una respuesta
Existe un producto fantástico que lleva tiempo en el mercado, fabricado por Diamon-Fusion Intl en Irvine, California. Visite dfisolutions.com para conocer recubrimientos de eficacia comprobada que, además de mantener limpios los paneles, los protegen.