Úplne nová obnoviteľná technológia využíva elektrinu z chladnej, temnej noci

(idizimage/iStock)

Pred dvoma rokmi, v jednu mrazivú decembrovú noc na kalifornskej streche, slabo zažiarilo malé svetielko s malou pomocou mrazivého nočného vzduchu. Nebola to veľmi jasná žiara. Ale stačilo to na demonštráciu možnosti výroby obnoviteľnej energie po západe Slnka.

V spolupráci s inžiniermi zo Stanfordskej univerzity Wei Li a Shanhui Fan, vedcom materiálov z Kalifornskej univerzity v Los Angeles Aaswath Raman dal dohromady zariadenie, ktoré vytvára napätie privádzaním denného zvyškového tepla do chladiaceho vzduchu.

„Naša práca poukazuje na mnohé zostávajúce príležitosti pre energiu tým, že využívame chlad vesmíru ako obnoviteľný zdroj energie,“ hovorí Raman .



(Aaswath Raman)

„Myslíme si, že toto tvorí základ doplnkovej technológie k solárnej energii. Zatiaľ čo výstupný výkon bude vždy podstatne nižší, môže fungovať aj v hodinách, keď solárne články nemôžu.“

Napriek všetkým výhodám slnečnej energie to jednoducho nie je zdroj energie 24 hodín denne, 7 dní v týždni. Jasné, môžeme to uložiťv obrovskej batériialebo ho použiťčerpať vodu do nádržena neskôr, ale kým nebudeme mať hospodárnejšie riešenia, noc bude pokojným obdobím pre obnoviteľnú solárnu energiu.

Väčšina z nás sa vracia domov z práce, keď Slnko zapadá, a vtedy prudko stúpa spotreba energie, aby sme uspokojili naše potreby na vykurovanie, varenie, zábavu a osvetlenie.

Bohužiaľ, často sa obraciame na fosílne palivá, aby sme vyrovnali tento nedostatok. Pre tých, ktorí žijú mimo siete, by to mohlo vyžadovať obmedzené možnosti a ísť bez niekoľkých luxusných vecí.

Shanhui Fan dobre chápe potrebu nočného obnoviteľného zdroja energie. Pracoval na množstve podobných zariadení,vrátane najnovšieho kusu technológiektorý prevrátil fotovoltaiku na hlavu vytláčaním elektriny zo žiary tepla vyžarujúceho z povrchu planéty zohriateho Slnkom.

Zatiaľ čo tento šikovný predmet sa spoliehal na optické kvality teplého predmetu, toto alternatívne zariadenie využíva staré dobré termoelektrický účinok.

Pomocou materiálu nazývaného termočlánok môžu inžinieri premeniť zmenu teploty na rozdiel v napätí. To si vyžaduje niečo relatívne toastové na jednej strane a miesto, kam môže tepelná energia uniknúť na druhej strane.

Teória je tá ľahšia časť – skutočná výzva spočíva v usporiadaní správnych materiálov tak, aby generovali napätie z nášho chladiaceho okolia, vďaka ktorému sa to oplatí.

Na udržanie nízkych nákladov tím použil jednoduché, bežne dostupné položky, ktoré by mohol ľahko dostať do rúk každý z nás.

Zostavili lacný termoelektrický generátor a prepojili ho s čiernym hliníkovým diskom, aby prelial teplo do nočného vzduchu, keď bol otočený k oblohe. Generátor bol umiestnený vo vnútri polystyrénového krytu utesneného oknom priehľadným pre infračervené svetlo a pripojený k jednej malej LED.

(Aaswath Raman)

Jedného večera sa škatuľa nechala šesť hodín chladnúť na streche v Stanforde, keď teplota klesla tesne pod bod mrazu. Keď teplo prúdilo zo zeme na oblohu, malý generátor produkoval práve toľko prúdu, aby sa svetlo prebudilo k životu.

V najlepšom prípade zariadenie generovalo približne 0,8 miliwattov energie, čo zodpovedá 25 miliwattom energie na meter štvorcový.

To by mohlo stačiť na zachovanie fungujúci načúvací prístroj . Spojte niekoľko dohromady a možno budete môcť svoju mačku zabaviť s jednoduchým laserovým ukazovátkom . Nehovoríme teda o masívnom množstve energie.

Ale pokiaľ ide o prototypy, je to fantastický východiskový bod. Tím naznačuje, že so správnymi vylepšeniami a správnymi podmienkami nie je 500 miliwattov na meter štvorcový od veci.

„Veríme, že okrem osvetlenia by to mohol byť široko umožňujúci prístup k výrobe energie vhodný pre vzdialené miesta a všade tam, kde je potrebná nočná výroba,“ hovorí Raman .

Zatiaľ čo hľadáme veľké, bystré nápady, ktoré by podporili revolúciu obnoviteľných zdrojov, je dôležité zabezpečiť, aby sme nenechali menšie a jednoduchšie riešenia, ako sú tieto, potichu utiecť do noci.

Tento výskum bol publikovaný v r Joule .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.