Untersuchung der Staubadhäsion an Sonnenreflexionsspiegeln
Forscher haben die Staubanhaftungskräfte auf hydrophilen und hydrophoben Gläsern an zwei repräsentativen Solarkraftwerken in Marokko untersucht.
Viele Standorte mit hoher Sonneneinstrahlung wie die MENA-Region sind mit einer hohen Staubbelastung konfrontiert, die den Wirkungsgrad von Solarkraftwerken verringert. In diesem Zusammenhang bietet eine neue Arbeit einen Überblick über den Mechanismus der Staubanhaftung auf den Oberflächen von Spiegeln für konzentrierte Solarenergie („Concentrated Solar Power“, CSP). Die Bewertung der Staubanhaftung wurde an hydrophilen/hydrophoben Gläsern an zwei repräsentativen CSP-Standorten in Marokko (Ouarzazate und Midelt) durchgeführt.
Adhäsionskräfte auf den Oberflächen von CSP-Spiegeln
Es wurden zwei Arten von Spiegeln untersucht. Der erste basiert auf einer superhydrophilen TiO2-Schutzschicht, der zweite ist ein Reflektorspiegel mit einer hydrophoben Al2O3-Schutzschicht. Die Untersuchungen zeigten, dass bei einem Partikelradius von 2 µm die Van-der-Waals-Kraft bei der hydrophoben Beschichtung für Midelt mit hoher Luftfeuchtigkeit dominiert. Im Gegensatz dazu sind die Kapillarkräfte auf der superhydrophilen TiO2-Beschichtung für Ouarzazate bei niedriger Luftfeuchtigkeit vorherrschend. Die Ergebnisse zeigen eine gute Übereinstimmung mit den Röntgenbeugungsergebnissen. Den Autoren der Studie zufolge bietet ihre Arbeit eine einfache Methode zur Berechnung der Adhäsionskräfte auf den Oberflächen von CSP-Spiegeln und hilft uns somit bei der Auswahl der besten Arten von Anti-Schmutz-Beschichtungen für Reflektorspiegel.
Die Studie wurde im Journal of Coatings Technology and Research, Band 20, Ausgabe 1, Januar 2023, veröffentlicht.