Estudantes de sustentabilidade trazem painéis solares mortos de volta à vida

May 24, 2023

A partir da esquerda, Saikant Kamble, Michelle Yang, Anant Gupta, Sarah Alruwaily e En Lo decidem como reformar uma das placas fotovoltaicas quebradas da equipe de Reinicialização do Painel Solar.

Os estudantes estão usando poliuretano, resina, epóxi – e litros de sagacidade – para dar nova vida a painéis solares rachados, quebrados e que não funcionam.

“Estamos reformando painéis solares e isso provavelmente nunca foi ensinado em sala de aula, até onde sabemos”, disse Anant Gupta '25, líder da equipe de Reinicialização de Painéis Solares de Design de Sustentabilidade da Universidade Cornell (CUSD). “Ao dar uma segunda vida a esses painéis, estamos aprendendo como resolver problemas que não têm solução definitiva.”

Em 2019, Tobias Hanrath, professor de engenharia Marjorie L. Hart '50 na Smith School of Chemical and Biomolecular Engineering, recebeu 1.200 painéis solares danificados dos instaladores de um parque solar de grande escala perto de Ithaca.

Hanrath, por sua vez, entregou os painéis ao grupo CUSD e pediu-lhes que projetassem, implementassem e testassem métodos de renovação – e avaliassem a durabilidade dos painéis. O projeto de laboratório vivo e economia circular foi interrompido durante a pandemia, mas os alunos voltaram ao problema do painel quando a universidade reabriu.

Anant Gupta, à esquerda, En Lo e Sarah Abruwaily aplicam resina para consertar um de seus 1.200 painéis solares que não funcionam.

Além de Gupta, os atuais membros da equipe incluem os alunos de mestrado Sarah Alruwaily e Saikant Kamble; e os alunos de graduação En Lo '25 e Michelle Yang '26.

Na configuração do Ward Laboratory, um espaço extra para realizar trabalhos adjacente ao Engineering Quad, os alunos testam os painéis usando um sistema de conjunto de luz halógena, originalmente construído pelo capítulo Cornell de Engenheiros para um Mundo Sustentável. O aparelho imita o sol. Os alunos – que esperam criar um manual sobre o processo – testam o desempenho de cada painel solar e medem a produção de energia.

“Na aula, você sempre pode olhar no livro e encontrar uma resposta. Você recebe seu exame de volta e há uma chave de solução”, disse Gupta. “Enquanto resolvemos os problemas desses painéis solares quebrados, não há ninguém para dizer se isso está certo ou errado. Encontramos problemas estranhos que, se você procurar on-line, não encontrará uma resposta. Nós descobrimos isso por nós mesmos e acho que isso é valioso.”

Para consertar vidros danificados, por exemplo, colocam o painel sobre uma superfície plana e usam resina líquida para repará-lo. Isso é lógico. O revés: a resina não assenta uniformemente. Ele se acumula e enruga. Por enquanto, os alunos aplicaram camadas mais finas – o que funcionou até certo ponto.

Outro grande problema: a degradação rápida quando os painéis não estão em uso. Os alunos acreditam que a deterioração ocorre no sistema de caixa de junção de cada painel – os fios que conectam os painéis entre si.

“Cada vez que testamos os painéis, eles se degradam”, disse Gupta. “Estamos minando um pouco a vida deles, porque estamos desconectando e conectando, mas estamos tentando descobrir como garantir que nossos resultados de dados de energia sejam confiáveis.”

A produção de um novo painel é de cerca de 400 watts por hora. Após o término da equipe de reinicialização, os alunos pretendem atingir uma produção de 150 watts.

Alguns dos painéis renovados foram para o Centro de Reutilização de Ithaca, onde encontraram novos lares.

Na verdade, o grupo começou a conversar com agricultores locais para lhes vender painéis remodelados para necessidades agrícolas de produção – como alimentar um pequeno sistema de irrigação, uma bomba de água, um ventilador ou algumas luzes de celeiro – onde existe um sistema eléctrico de potência total. não precisava.

“Nós nos reunimos com agricultores e fiquei impressionado com o quanto um painel solar reformado pode ajudá-los”, disse Alruwaily. “Nunca me passou pela cabeça que um item reparado como um painel solar pudesse fazer isso. Foi um proverbial momento luminoso para mim.”

Gupta disse que o grupo pretende se conectar ainda mais com a comunidade local e deseja encontrar mais oportunidades para painéis reformados.

Para Yang, o membro mais jovem da equipe, esta foi uma oportunidade de trabalhar e absorver. “A renovação dos painéis parece muito nova”, disse ela. “Você vai ao laboratório Ward e calça luvas, lava os painéis, reforma-os e realiza testes. Estamos aprendendo em primeira mão sobre energia.”