Egy új megoldással éjszaka is tudunk áramot termelni
Egy ausztrál mérnökcsapat most a gyakorlatban is bemutatta ezt az elméletet, és az éjjellátó szemüvegekben általánosan megtalálható technológiát használta az energiatermeléshez.
A prototípus egyelőre csak kis mennyiségű energiát termel, és nem valószínű, hogy önmagában versenyképes megújuló energiaforrássá válna - de a meglévő fotovoltaikus technológiával párosítva hasznosítani lehetne a napelemek által egy hosszú, forró munkanap után nyújtott kis mennyiségű energiát.
„A fotovoltaika, a napfény közvetlen elektromos árammá alakítása egy mesterséges folyamat, amelyet az emberek azért fejlesztettek ki, hogy a napenergiát energiává alakítsák. Ebben az értelemben a hősugárzási folyamat is hasonló; az infravörösben áramló energiát a meleg Földről a hideg Univerzumba irányítjuk át”
– idézi Phoebe Pearce-t, az Új-Dél-Walesi Egyetem fizikusát a ScienceAlert.
Azzal, hogy bármilyen anyagban az atomokat hővel megmozgatjuk, arra kényszerítjük elektronjaikat, hogy infravörös fény formájában alacsony energiájú elektromágneses sugárzás fodrozódását hozzák létre.
Bármennyire is erőtlen ez az elektron-remegés, még mindig képes egy lassú elektromos áramot elindítani. Ehhez csak egy egyirányú elektronforgalomra, egy diódára van szükség. A megfelelő elemkombinációból készült dióda képes az elektronokat keverni az utcán, miközben lassan elveszíti a hőjét a hűvösebb környezet felé.
Ebben az esetben a dióda higany-kadmium-telluridból (MCT) készült. Az MCT-t már használják infravörös fényt érzékelő eszközökben, és jól ismert az a képessége, hogy képes elnyelni a közép- és hosszú távú infravörös fényt, és azt árammá alakítani.
Az azonban még nem teljesen világos, hogy ez a trükk hogyan használható hatékonyan tényleges áramforrásként.
Körülbelül 20 Celsius-fokra felmelegítve az egyik tesztelt MCT fotovoltaikus detektor 2,26 milliwatt teljesítménysűrűséget generált négyzetméterenként. Ez nem éppen elég ahhoz, hogy felforraljon egy kancsó vizet a reggeli kávéhoz. Ehhez a kis feladathoz valószínűleg néhány háztömbnyi MCT-panelre lenne szükség.
De igazából nem is ez a lényeg, hiszen ezen a területen még nagyon korai stádiumban járunk, és a jövőben a technológia még jelentősen tovább fejlődhet.
„Jelenleg a termoradiatív diódával végzett bemutatónk viszonylag nagyon kis teljesítményű. Az egyik kihívás a tényleges kimutatás volt. De az elmélet szerint lehetséges, hogy ez a technológia végül a napelemek teljesítményének körülbelül 1/10-ed részét állítsa elő”
– mondja a tanulmány vezető kutatója, Ned Ekins-Daukes.
Ilyen hatásfok mellett talán érdemes lenne az MCT-diódákat a tipikusabb fotovoltaikus hálózatokba szőni, hogy a Napnyugta után még sokáig töltsék az akkumulátorokat.
A mérnökök már egy ideje foglalkoznak azzal az ötlettel, hogy a bolygó lehűlését alacsony energiájú sugárzás forrásaként használják fel. A különböző módszerek különböző eredményeket hoztak, mindegyiknek megvannak a maga költségei és előnyei. Mindazonáltal mindegyik határának tesztelésével és az infravörös sávszélesség nagyobb elnyelésére vonatkozó képességeik finomhangolásával olyan technológiák sorát hozhatjuk létre, amelyek képesek minden csepp energiát kicsikarni szinte bármilyen hulladékhőből.
„A későbbiekben ez a technológia potenciálisan hasznosíthatja ezt az energiát, és bizonyos eszközökben szükségtelenné teheti az akkumulátorokat - vagy segíthet feltölteni azokat. Ez nem olyasmi, ahol a hagyományos napenergia feltétlenül életképes megoldás lenne”
– tette hozzá Ekins-Daukes.
Nyitókép: Shutterstock
