Traditionel solteknologi absorberer sollys for at reducere spændingen. Mærkeligt nok er nogle materialer i stand til at bevæge sig i den modsatte retning og producerer energi ved at udstråle varme ind i den kolde nattehimmel. En gruppe ingeniører fra Australien demonstrerede denne teori i aktion ved at bruge teknologi, der almindeligvis bruges i nattesynsbriller til at generere strøm.
Indtil videre producerer prototypen kun en lille mængde strøm og er usandsynligt at være en konkurrencedygtig vedvarende energikilde, men kombineret med eksisterende solcelleteknologi kan den bruge en lille mængde energi fra solceller til at køle ned efter en lang, varm dag på arbejde.
"Fotoelektricitet, den direkte omdannelse af sollys til elektricitet, er en kunstig proces, som mennesker har udviklet for at omdanne solenergi til elektricitet," siger Phoebe Pearce, en fysiker ved University of New South Wales. "På denne måde er den termostrålende proces analog: vi omleder energien, der flyder i det infrarøde område fra den varme Jord til det kolde univers." Ved at tvinge atomerne i ethvert materiale til at oscillere med varme, får du deres elektroner til at generere lavenergipulseringer af elektromagnetisk stråling i form af infrarødt lys. Uanset hvor svag denne elektroniske flimmer er, er den stadig i stand til at starte en langsom strøm af elektricitet. Alt, hvad der er nødvendigt for dette, er et envejs elektronisk trafiklys kaldet en diode. Lavet af den rigtige kombination af elementer, kan en diode flytte elektroner, mens den langsomt afgiver sin varme til et køligere miljø.
I dette tilfælde er dioden lavet af kviksølv-cadmium tellurid (kviksølv cadmium tellurid (MCT)). Allerede brugt i enheder, der detekterer infrarødt lys, er MCT's evne til at absorbere mellem- og fjerninfrarødt lys og konvertere det til strøm velundersøgt. Hvad der ikke var helt klart var, hvordan dette særlige trick effektivt kunne bruges som en egentlig strømkilde.
Når den blev opvarmet til omkring 20°C, genererede en af de testede MCT fotovoltaiske detektorer en effekttæthed på 2,26 ml pr. kvadratmeter. Det er selvfølgelig ikke nok til at koge en kande vand til morgenkaffen. Du skal sandsynligvis bruge nok MCT-paneler til at dække flere byblokke til denne lille opgave. Men det er egentlig ikke meningen, da det stadig er meget tidligt i feltet at tale om et reelt resultat, og der er potentiale for, at teknologien kan udvikle sig væsentligt yderligere i fremtiden.
"Lige nu er demonstrationen af termostrålingsdioden meget lav effekt. En af udfordringerne var faktisk at opdage det," siger hovedforsker Ned Ekins-Dowkes. Men teorien siger, at teknologien i sidste ende kan producere omkring 1/10 af en solcelles effekt. Med denne effektivitet kan det være besværet værd at flette MCT-dioder ind i typiske PV-netværk, så de bliver ved med at oplade batterierne længe efter, at solen går ned.
For at være klar, er ideen om at bruge en kølende planet som en kilde til lavenergistråling noget, der har interesseret ingeniører i nogen tid. Forskellige metoder har vist forskellige resultater, alle med deres egne omkostninger og fordele. Men ved at teste grænserne for hver enkelt og finjustere deres evne til at absorbere mere infrarødt, kan vi udvikle et sæt teknologier, der er i stand til at presse hver eneste dråbe energi fra næsten enhver form for spildvarme.
Du kan hjælpe Ukraine med at kæmpe mod de russiske angribere. Den bedste måde at gøre dette på er at donere midler til Ukraines væbnede styrker gennem Red livet eller via den officielle side NBU.
Læs også:
- Elon Musk overdrog solpaneler og Tesla Powerwall energilagringssystemer til Ukraine
- Solenergi er mere egnet til Mars-kolonier end atomenergi