Como as paralisações da Covid-19 e os pedidos de estadia em casa paralisaram grande parte das viagens e comanãrcio do mundo, as pessoas ao redor do mundo começam a perceber canãus mais claros como resultado de na­veis mais baixos de poluição do ar. Agora, os pesquisadores conseguiram demonstrar que esses canãus mais claros tiveram um impacto mensura¡vel na produção de painanãis solares fotovoltaicos, levando a um aumento de mais de 8% na produção de energia das instalações em Delhi.

Embora essa produção melhorada não tenha sido inesperada, os pesquisadores dizem que este éo primeiro estudo a demonstrar e quantificar o impacto da redução da poluição do ar na produção solar. O efeito deve se aplicar a s instalações solares em todo o mundo, mas normalmente seria muito difa­cil de medir em um cena¡rio de variações naturais na produção de painanãis solares causadas por tudo, desde nuvens a poeira nos painanãis. As condições extraordina¡rias desencadeadas pela pandemia, com sua interrupção repentina de atividades normais, combinadas com dados de poluição do ar de alta qualidade de uma das cidades mais polua­das do mundo, proporcionaram a oportunidade de aproveitar os dados de um experimento natural não planejado e sem precedentes.

As descobertas são relatadas hoje na revista Joule , em um artigo do professor de engenharia meca¢nica Tonio Buonassisi, do MIT, do cientista Ian Marius Peters e de outros três em Cingapura e na Alemanha.

O estudo foi uma extensão da pesquisa anterior que a equipe vem realizando em Delhi hávários anos. O a­mpeto para o trabalho veio depois que um padrãoclima¡tico incomum em 2013 varreu uma nuvem concentrada de fumaa§a de incaªndios florestais na Indonanãsia atravanãs de uma vasta faixa da Indonanãsia, Mala¡sia e Cingapura, onde Peters, que acabara de chegar na regia£o, o encontrou " era tão ruim que vocênão podia ver os prédios do outro lado da rua. ”

Como ele já estava pesquisando sobre energia solar fotovoltaica, Peters decidiu investigar quais efeitos a poluição do ar estava causando na saa­da do painel solar. A equipe obteve bons dados de longo prazo sobre a saa­da do painel solar e a insolação solar, reunidos ao mesmo tempo por estações de monitoramento montadas adjacentes a s instalações solares. Eles viram que durante o evento de 18 dias de neblina, o desempenho de alguns tipos de painanãis solares diminuiu, enquanto outros permaneceram iguais ou aumentaram um pouco. Essa distinção se mostrou útil para afastar os efeitos da poluição de outras varia¡veis ​​que poderiam estar em jogo, como as condições climáticas.

Peters soube mais tarde que um registro de alta qualidade e anos de medições reais da poluição do ar porpartículas finas (parta­culas com menos de 2,5 micra´metros de tamanho) havia sido coletado a cada hora, ano após ano, na Embaixada dos EUA em Delhi. Isso forneceu a linha de base necessa¡ria para determinar os efeitos reais da poluição na produção do painel solar; os pesquisadores compararam os dados de poluição do ar da embaixada com os dados meteorola³gicos sobre nebulosidade e os dados de irradiação solar dos sensores.

Eles identificaram uma redução geral de aproximadamente 10% na produção das instalações solares em Danãlhi por causa da poluição - o suficiente para causar um impacto significativo nas projeções financeiras das instalações.

Para ver como as paralisações do Covid-19 afetaram a situação, eles puderam usar as ferramentas matemáticas que haviam desenvolvido, juntamente com a coleta de dados em andamento da embaixada, para ver o impacto das reduções nas operações de viagens e fa¡bricas. Eles compararam os dados de antes e depois da andia entrarem em bloqueio obrigata³rio em 24 de mara§o, e também compararam isso com os dados dos três anos anteriores.

Os na­veis de poluição caa­ram cerca de 50% após o desligamento, eles descobriram. Como resultado, a produção total dos painanãis solares aumentou 8,3% no final de mara§o e 5,9% em abril, eles calcularam.

"Esses desvios são muito maiores do que as variações tipicas que temos" dentro de um ano ou de ano para ano, diz Peters - três a quatro vezes maior. "Portanto, não podemos explicar isso com apenas flutuações." A quantidade de diferença, ele diz, éaproximadamente a diferença entre o desempenho esperado de um painel solar em Houston versus um em Toronto.

Um aumento de 8% na produção pode não parecer muito, diz Buonassisi, mas "as margens de lucro são muito pequenas para essas empresas". Se uma empresa de energia solar esperava obter uma margem de lucro de 2% da produção esperada de 100% do painel e, de repente, estãoobtendo 108% de produção, isso significa que a margem aumentou cinco vezes, de 2% para 10%, ele ressalta.

As descobertas fornecem dados reais sobre o que pode acontecer no futuro, a  medida que as emissaµes forem reduzidas globalmente, diz ele. "Esta éa primeira avaliação quantitativa real em que vocêquase tem um interruptor que pode ligar e desligar a poluição do ar e pode ver o efeito", diz ele. "Vocaª tem a oportunidade de basear esses modelos com e sem poluição do ar".

Ao fazer isso, ele diz, "da¡ uma olhada em um mundo com significativamente menos poluição do ar". Tambanãm demonstra que o pra³prio ato de aumentar o uso da eletricidade solar e, assim, substituir a geração de combusta­veis fa³sseis que produz poluição do ar, torna esses painanãis mais eficientes o tempo todo.

Colocar painanãis solares na casa de alguém , diz ele, “estãoajudando não apenas a si mesmo, não apenas colocando dinheiro no seu bolso, mas também ajudando todos os outros que já tem painanãis solares instalados, bem como todos os outros que os instalara£o sobre eles. pra³ximos 20 anos. " De certa forma, uma marécrescente de painanãis solares eleva todos os painanãis solares.

Embora o foco estivesse em Danãlhi, porque os efeitos são tão fortes e fa¡ceis de detectar, esse efeito “éverdadeiro em qualquer lugar onde vocêtenha algum tipo de poluição do ar. Se vocêreduzi-lo, isso tera¡ consequaªncias benanãficas para os painanãis solares ”, diz Peters.

Mesmo assim, nem todas as alegações de tais efeitos são necessariamente reais, diz ele, e os detalhes são importantes. Por exemplo, canãus mais claros também foram observados em grande parte da Europa como resultado das paralisações e algumas reportagens descreveram na­veis excepcionais de produção de fazendas solares na Alemanha e no Reino Unido. Mas os pesquisadores dizem que isso acabou por ser uma coincidaªncia.

"Os na­veis de poluição do ar na Alemanha e na Gra£-Bretanha são geralmente tão baixos que a maioria das instalações fotovoltaicas não ésignificativamente afetada por elas", diz Peters. Depois de verificar os dados, o que mais contribuiu para os altos na­veis de produção solar nesta primavera, diz ele, foi apenas o “clima extremamente agrada¡vel”, que produziu um número recorde de horas de luz solar.

A equipe de pesquisa incluiu C. Brabec e J. Hauch no Instituto Helmholtz Erlangen-Nuremberg para Energias Renova¡veis, na Alemanha, onde Peters também trabalha agora, e A. Nobre na Cleantech Solar em Cingapura. O trabalho foi apoiado pelo governo do estado da Baviera.