Panele pobierające energię elektryczną z zimna kosmosu

dodano: 2019-11-11 18:58 | aktualizacja: 2019-11-11 19:34
autor: Jerzy Kruczek | źródło: iflscience

Bez Słońca Ziemia powoli by się ochłodziła. Ten fakt jest szczególnie widoczny w pogodne noce, kiedy ciepło naszej planety, odblokowane przez chmury, rozprzestrzenia się w ciemność kosmosu. Okazuje się, że naukowcy z Uniwersytetu Stanforda opracowali urządzenie, które może wykorzystać ten przepływ ciepła i wytworzyć elektryczność.

Prosimy o wyłączenie blokowania reklam i odświeżenie strony.

Urządzenie eksperymentalne przypomina nieco panel słoneczny, biorąc pod uwagę, że ma podobny system optoelektroniczny. Jednak zamiast wykorzystywać promieniowanie ze Słońca, wykorzystuje promieniowanie wychodzące z... Ziemi. Jak podano w Applied Physics Letters, system wykorzystuje efekt „ujemnego oświetlenia". Półprzewodnik na podczerwień wytwarza energię elektryczną, gdy ciepło odpływa z powierzchni urządzenia.

- Ogrom wszechświata jest termodynamiczny zasobem - twierdzi autor badania, Shanhui Fan.

- Jeśli chodzi o fizykę optoelektroniczną, naprawdę istnieje bardzo piękna symetria między zbieraniem promieniowania przychodzącego a zbieraniem promieniowania wychodzącego.

Podstawą tego rozwiązania jest to, że istnieje duża różnica temperatur między Ziemią a przestrzenią kosmiczną.
Nawet w najzimniejszych miejscach na naszej planecie różnica nadal wynosi co najmniej 200°C.

Ograniczenia urządzenia nie dotyczą warunków zewnętrznych, ale technologii. Obecne urządzenie wytwarza tylko niewielki prąd - 64 nanowatów na 1 m kw. To niby bardzo mało, ale jednak daje szansę w przyszłości.

- W tej chwili ilość mocy, jaką możemy wygenerować za pomocą tego eksperymentu, jest znacznie poniżej teoretycznego limitu - wyjaśnił autor pomysłu Masashi Ono.

Teoretyczny limit dla urządzenia powinien wynosić 4 W na 1 m kw., około 1 mln razy więcej niż w pierwszych eksperymentach. To byłaby ogromna poprawa, ale nadal byłaby znacznie poniżej tego, co może wytworzyć standardowy panel słoneczny (do 200 W na 1 m. kw.), ale wystarczająco, aby być interesującym. Na tym etapie jest to tylko dowód koncepcji. Żadne inne urządzenie optoelektroniczne nie jest w stanie wytworzyć elektryczności z zimna przestrzeni/kosmosu.

Teraz musi się znaleźć sposób ulepszenia urządzenia, aby upewnić się, że użyte materiały są najlepsze do danego zadania. Zastosowania tej technologii nie polegają tylko na wykorzystaniu chłodu wszechświata, można go w zasadzie wykorzystać do odzyskania części zmarnowanego ciepła z maszyn. Mimo tego naukowcy ostrzegają, że wciąż to zbyt wczesny etap rozwoju tej technologii.

Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy.