Panoul Anti-Solar: Un dispozitiv care generează electricitate din întuneric

526

Există diferite tipuri de panouri solare. Cel mai utilizat este un tip care generează electricitate de la soare printr-un proces fizic numit efect foto-voltaic (PV) – când expunerea la lumină pe anumite materiale generează un curent electric. Un alt tip generează energie electrică din căldură prin procese termice – când soarele este mai cald și Pământul este mai rece, iar diferența de temperatură poate fi transformată în energie utilizabilă.

Acest al doilea tip de panou solar este cel care a inspirat o echipă de cercetători de la Universitatea Stanford din Palo Alto, California, să dezvolte un nou sistem care poate valorifica energia în întuneric. Se bazează pe conceptul de utilizare a căldurii pentru a genera energie, dar o versiune inversă a panoului solar. În timp ce panoul solar folosește diferența de căldură dintre Soare și Pământ, Pământul fiind partea mai răcoroasă – sistemul lor folosește diferența de căldură între răcoarea atmosferei nopții și Pământul, iar Pământul este partea mai caldă. Studiul a fost publicat în revista științifică Joule.

Citește și:  Care este cea mai grea limbă de învățat?
Credit: Aaswath Raman

Cantitatea de putere care vine de la Soare trebuie să fie aproximativ egală cu cea care iese de pe Pământ ca radiație termică, pentru a menține Pământul la o temperatură aproximativ constantă. Cantitatea de putere disponibilă pentru recoltare este foarte mare.

Supranumit un „panou anti-solar” de unii, dispozitivul are potențialul de a elimina golul lăsat de energia solară, colectând energia de pe cerul nopții. Dispozitivul pe bază de generator termoelectric valorifică variația temperaturii între Pământ și spațiul exterior, folosind „un mecanism de răcire pasivă cunoscut sub denumirea de răcire radiativă a cerului pentru a menține partea rece a unui generator termoelectric la câteva grade sub mediu.”

Cercetătorii scriu:

Folosim un mecanism de răcire pasivă cunoscut sub denumirea de răcire radiativă a cerului pentru a menține partea rece a unui generator termoelectric la câteva grade sub mediu. Aerul din jur încălzește partea caldă a generatorului termoelectric, cu diferența de temperatură care rezultă în urma transformării în electricitate utilizabilă. Punem în evidență căile de îmbunătățire a performanțelor de la un demonstrat de 25 mW / m2 la 0,5 W / m2. În cele din urmă, demonstrăm că, chiar și cu demonstrația de implementare a costurilor reduse aici, se produce suficientă energie pentru a aprinde un LED: generarea de lumină din întuneric.

Credit: Wei Li

Cercetătorii și-au testat sistemul doar cu un prototip foarte mic. Dispozitivul era un disc de aluminiu de 20 de centimetri (8 inci), vopsit negru și conectat la generatoare de termoelectricitate comercială. A creat suficientă energie pentru a alimenta o singură lampă cu LED-uri – un succes mic, cu un potențial masiv incomensurabil. Este chiar posibil ca dispozitivul să poată acționa invers în timpul zilei, absorbind lumina soarelui și producând energie electrică dintr-o căldură care călătorește de la soare pe disc și în mediul exterior.

Citește și:  Atunci când oamenii își pun inima și sufletul în munca lor: 17 idei geniale
Credit: Wei Li

După cum relatează ScienceNews :

O versiune mai mare a acestui generator nocturn ar putea într-o zi să înceteze camere luminoase, să încarce telefoane sau să alimenteze alte aparate electronice în zone îndepărtate sau cu resurse reduse care nu au energie electrică noaptea, când panourile solare nu funcționează.

Deocamdată, acest dispozitiv nu se apropie de abilitățile de recoltare a energiei unui panou solar, dar tehnologia este încă în stadiul de cercetare și dezvoltare. Cercetătorii au planificat deja îmbunătățiri, inclusiv izolarea sporită în jurul plăcii superioare care ar putea ridica producția de energie a dispozitivului la 0,5 watt pe metru pătrat sau mai mult, iar acesta este doar începutul.

Credit: Aaswath Raman

După ce sunt capabili să perfecționeze sistemul pentru a produce energie ca un panou solar standard, acesta ar putea transforma complet sectorul energiei regenerabile. Este mai ieftin de făcut și poate oferi o modalitate de a genera electricitate într-un moment în care panourile solare nu pot.