This post is also available in:
English (אנגלית)
בדרך כלל, תאים סולאריים תת-ימיים מושפעים מתופעה שנקראת ביופאולינג: הצטברות של אורגניזמים ימיים כמו אצות על משטחים תת-ימיים, אשר בדרך כלל מפחיתה את היעילות של תאים סולאריים תת-ימיים ומגדילה את עלויות התחזוקה. חוקרים מהאוניברסיטה הטכנית של דנמרק, במימון חיל הים האמריקאי, פיתחו ציפוי חדשני עבור תאים סולאריים תת-ימיים המבטיחים שהם יישארו יעילים מתחת למים על ידי התמודדות עם האתגר שמציבה תופעת הביופאולינג.
הציפוי מורכב מננו-פיגמנטים כמו תחמוצת נחושת (Cu2O) ותחמוצת אבץ (ZnO) הנמצאים בתוך חומר מקשר. כאשר הם נחשפים למי ים, פיגמנטים אלה מתמוססים ויוצרים שכבה נקבובית. מבנה נקבובי זה מאפשר למי ים לחלחל לתוך הציפוי, ומאפשר שחרור של תרכובות ביוצידליות שנלחמות בביופאולינג. החומר המקשר מגיב גם עם יוני מי ים כדי לווסת את קצב הניקוי, ולהבטיח כי הציפוי שומר על תכונותיו נגד הביופאולינג על אף ניקוי חוזר.
פאנלים סולאריים חיוניים למשימות ארוכות של כלי שיט תת-ימיים בלתי מאוישים (UUVs) וכלי שיט תת-ימיים אוטונומיים המופעלים על ידי השמש (AUVs). עם זאת, ביופאולינג מפחית את היעילות האופטית של לוחות אלה לאורך זמן, ופוגם ביכולת התמרון והביצועים של הכלי. ציפויים קיימים, כגון ציפוי מבוסס סיליקון וציפוי של תחמוצת נחושת, דורשים ניקוי מכני או חסימת אור גלוי, ובכך מגבילים את יעילותם עבור יישומים אלה.
על פי Interesting Engineering, החוקרים רצו ליצור ציפוי המנקה את עצמו שמשמר מעל 80% מהעברת אור ו-90% מייצור האנרגיה הסולארית למשך לפחות שלושה חודשים ללא התערבות מכנית. הציפוי החדשני שלהם השיג מטרות אלה על ידי שימוש בהשפעות המשולבות של החומרים.
בבדיקה, הפנלים המצופים, ששקעו בנמל הונדסטד בדנמרק במשך חודשיים וחצי, הפגינו דחייה מצויינת לביו-פאולינג. הציפוי נוקה בקצב של 1.4 מיקרומטר ליום ושמר על יעילות אנרגיה סולארית של כמעט 100% במשך 13 שבועות בפלורידה. דבר זה מייצג התקדמות משמעותית בפיתוח ציפויים שקופים שיכולים להתנקות מביופאולינג תוך שמירה על בהירות אופטית עבור מצלמות וחיישנים מתחת למים.
מחקר זה, שפורסם בכתב העת Progress in Organic Coatings, מסמן צעד גדול קדימה בווידוא שתאים סולאריים תת-ימיים וחיישנים יישארו יעילים ואמינים למרות חשיפה ממושכת לסביבות ימיות.
