Pagrindiniai pasiėmimai
- Inžinieriai sukūrė mechanizmą, leidžiantį naktį gaminti elektrą iš saulės baterijų.
- Sistema fiksuoja infraraudonųjų spindulių šviesą, sklindančią iš aušinimo plokščių, kad pagamintų nedidelį kiekį elektros energijos.
-
Ekspertai nėra pernelyg entuziastingi, nes sistema nėra labai efektyvi.
Saulės baterija, galinti gaminti elektrą net naktį, skamba per gerai, kad būtų tiesa, ir taip gali būti, nepaisant priešingų įrodymų.
Nuo vandens gaminančių saulės baterijų iki naujų valymo metodų – mokslininkai nuolat ieško būdų, kaip saulės baterijas padaryti efektyvesnes ir naudingesnes. Neseniai Stanfordo universiteto inžinieriai sukūrė termoelektrinį generatorių, kuris naudoja infraraudonųjų spindulių šviesą, atsimušančią nuo saulės kolektorių paviršiaus, kad sukurtų nedidelį kiekį elektros, iš esmės generuojant elektrą iš plokščių net naktį. Tačiau nors mokslas yra patikimas, būtent ekonomika gali neleisti jam įgyti populiarumo.
"Pasakysiu, kad vienas didžiausių iššūkių termoelektrinėms [taikomoms) yra žemos temperatūros šilumos pavertimas, [nes] artimoje kambario temperatūrai efektyvumas yra labai, labai mažas", – paaiškino daktaras Davidas Ginley. Nacionalinės atsinaujinančios energijos laboratorijos (NREL) vyriausiasis mokslininkas el. laiške Lifewire. "Šiuo atveju problema yra ta, kad energijos kiekis yra mažas, o laukimas iki nakties reiškia, kad bet kuriuo atveju prarasite dalį [energijos] dėl spinduliuotės."
Tebūnie šviesa
Veda Ph. D. kandidatas Sidas Assawaworraritas, tyrėjai įrengė savo termoelektrinį generatorių prie įprastos saulės baterijos ir panaudojo šį prietaisą, kad sukurtų nedidelį kiekį elektros energijos iš infraraudonųjų spindulių, naktį sklindančios nuo saulės kolektorių paviršiaus.
Termoelektrinis generatorius gamina nedidelį kiekį elektros, pasinaudodamas nedideliu temperatūros skirtumu tarp aplinkos oro ir saulės baterijos paviršiaus, kai jis nukreiptas tiesiai į giedrą dangų.
Saulė nukreipia į Žemę didžiulį energijos kiekį, tačiau, išskyrus dalį jos šiltnamio efektą sukeliančių dujų, planeta praktiškai išsiunčia didžiąją dalį energijos, kurią gauna infraraudonosios spinduliuotės pavidalu. žinomas kaip radiacinis aušinimas. Šis procesas buvo naudojamas senovės Indijoje ir Irane vandeniui užšaldyti ir ledui susidaryti. Jis geriausiai veikia be debesų naktimis, nes debesys atspindi infraraudonąją šviesą į žemę.
Assawaworrarit ir jo komanda sukūrė naują būdą užfiksuoti tą energiją, kai ji pasitraukia iš planetos. Saulės kolektoriui vėstant, išbėgantys fotonai neša šilumą, kurią tyrėjai fiksuoja savo termoelektriniu generatoriumi, kad paverstų elektra.
Mokslininkai pirmą kartą pabandė užfiksuoti infraraudonųjų spindulių šviesą 2019 m., o dabar Stanfordo mokslininkams pavyko šią technologiją sujungti su įprastomis saulės baterijomis, kad ji būtų prieinamesnė ir efektyvesnė.
Sąvokos įrodymas
Giedrą naktį ant Stanfordo stogo išbandytas įrenginys Assawaworrarit sukuria maždaug penkiasdešimt milivatų arba 0,05 vatų kiekvienam kvadratiniam saulės kolektorių metrui. Priešingai, saulės baterijos paprastai per dieną gali generuoti apie 150 vatų vienam kvadratiniam metrui. Kad skaičiai būtų perspektyvūs, maža LED lemputė sunaudoja 18 vatų elektros energijos.
Penkiasdešimt milivatų nėra didžiulis skaičius, tačiau mokslininkai tvirtina, kad skaičiai sumuojasi, kai technologija taikoma plačiu mastu. Yra daug programų, kuriose tokia energija naktį, kad ir kokia nedidelė, galėtų praversti, ypač turint omenyje, kad didelė dalis pasaulio gyventojų vis dar neturi prieigos prie elektros visą parą.
Ir tai tik pradžia. Assawaworrarit sakė Interesting Engineering, kad šiek tiek padirbėję ir esant palankesnėms oro sąlygoms, tyrėjai galėtų padvigubinti jų prietaiso pagaminamos elektros energijos kiekį ir pridūrė, kad teorinė riba yra maždaug vienas ar du vatai kvadratiniam metrui.
Tyrėjai mano, kad sistema gali būti labai patraukli sąnaudų požiūriu, jei jie sugebės generuoti iki vato vienam kvadratiniam metrui.
Tačiau vis dar yra keletas būdų, kaip sistema pasiekti tokį efektyvumą. Šiuo metu daktaras Ginley lieka nesužavėtas.
Jo nuomone, prieš pradedant naudoti technologiją realiame pasaulyje, kažkas turės atlikti gerą energetinę analizę kartu su pradiniu technologijų rinkos įvertinimu. Be to, jis mano, kad dėl termoelektrinių generatorių kainos, palyginti su jų patikimumu ir efektyvumu, jie prastai tinka naudoti su saulės elementais.
„Šiuo atveju [įgytos] papildomos galios kaina tikriausiai galiausiai nėra verta išlaidų“, – teigė dr. Ginley.
