Η παραδοσιακή ηλιακή τεχνολογία απορροφά το ηλιακό φως για να μειώσει την τάση. Παραδόξως, ορισμένα υλικά μπορούν να κινούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση, παράγοντας ενέργεια ακτινοβολώντας θερμότητα στον κρύο νυχτερινό ουρανό. Μια ομάδα μηχανικών από την Αυστραλία απέδειξε αυτή τη θεωρία στην πράξη, χρησιμοποιώντας τεχνολογία που χρησιμοποιείται συνήθως σε γυαλιά νυχτερινής όρασης για την παραγωγή ενέργειας.
Μέχρι στιγμής, το πρωτότυπο παράγει μόνο μια μικρή ποσότητα ενέργειας και είναι απίθανο να είναι μια ανταγωνιστική ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, αλλά σε συνδυασμό με την υπάρχουσα φωτοβολταϊκή τεχνολογία, μπορεί να χρησιμοποιήσει μια μικρή ποσότητα ενέργειας που παρέχεται από τα ηλιακά κύτταρα για να κρυώσει μετά από μια μακρά, ζεστή μέρα στη δουλειά.
«Ο φωτοηλεκτρισμός, η άμεση μετατροπή του ηλιακού φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια, είναι μια τεχνητή διαδικασία που έχουν αναπτύξει οι άνθρωποι για να μετατρέψουν την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια», λέει η Phoebe Pearce, φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Νέας Νότιας Ουαλίας. «Με αυτή την έννοια, η διαδικασία θερμοακτινοβολίας είναι ανάλογη: εκτρέπουμε την ενέργεια που ρέει στην υπέρυθρη περιοχή από τη θερμή Γη στο ψυχρό Σύμπαν». Αναγκάζοντας τα άτομα σε οποιοδήποτε υλικό να ταλαντωθούν με θερμότητα, προκαλείτε τα ηλεκτρόνια τους να παράγουν παλμούς ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας χαμηλής ενέργειας με τη μορφή υπέρυθρου φωτός. Ανεξάρτητα από το πόσο αδύναμο είναι αυτό το ηλεκτρονικό τρεμόπαιγμα, εξακολουθεί να είναι σε θέση να ξεκινήσει ένα αργό ρεύμα ηλεκτρικής ενέργειας. Το μόνο που χρειάζεται για αυτό είναι ένα μονόδρομο ηλεκτρονικό φανάρι που ονομάζεται δίοδος. Φτιαγμένη από τον σωστό συνδυασμό στοιχείων, μια δίοδος μπορεί να μετακινήσει ηλεκτρόνια ενώ σιγά-σιγά αποδίδει τη θερμότητά της σε ένα πιο ψυχρό περιβάλλον.
Σε αυτή την περίπτωση, η δίοδος είναι κατασκευασμένη από τελλουρίδιο υδραργύρου-κάδμιο (υδράργυρο τελλουρίδιο του καδμίου (MCT)). Χρησιμοποιείται ήδη σε συσκευές που ανιχνεύουν υπέρυθρο φως, η ικανότητα του MCT να απορροφά το μεσαίο και μακρινό υπέρυθρο φως και να το μετατρέπει σε ρεύμα είναι καλά μελετημένη. Αυτό που δεν ήταν απολύτως σαφές ήταν πώς αυτό το συγκεκριμένο κόλπο θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά ως πραγματική πηγή ενέργειας.
Όταν θερμάνθηκε στους 20°C περίπου, ένας από τους φωτοβολταϊκούς ανιχνευτές MCT που δοκιμάστηκαν παρήγαγε πυκνότητα ισχύος 2,26 ml ανά τετραγωνικό μέτρο. Αυτό βέβαια δεν αρκεί για να βράσετε μια κανάτα νερό για τον πρωινό καφέ. Θα χρειαστείτε πιθανώς αρκετά πάνελ MCT για να καλύψετε πολλά τετράγωνα πόλεων για αυτήν τη μικρή εργασία. Αλλά αυτό δεν είναι πραγματικά το ζητούμενο, δεδομένου ότι είναι ακόμη πολύ νωρίς στο πεδίο για να μιλήσουμε για ένα πραγματικό αποτέλεσμα και υπάρχει πιθανότητα η τεχνολογία να αναπτυχθεί σημαντικά περαιτέρω στο μέλλον.
«Αυτή τη στιγμή, η επίδειξη της διόδου θερμοακτινοβολίας είναι πολύ χαμηλής ισχύος. Μία από τις προκλήσεις ήταν στην πραγματικότητα η ανίχνευση του», λέει ο επικεφαλής ερευνητής Ned Ekins-Dowkes. Αλλά η θεωρία λέει ότι η τεχνολογία θα μπορούσε τελικά να παράγει περίπου το 1/10 της ισχύος ενός ηλιακού κυττάρου. Με αυτήν την απόδοση, ίσως αξίζει τον κόπο να πλέξετε διόδους MCT σε τυπικά δίκτυα φωτοβολταϊκών, έτσι ώστε να συνεχίζουν να φορτίζουν τις μπαταρίες πολύ μετά τη δύση του ηλίου.
Για να είμαστε σαφείς, η ιδέα της χρήσης ενός πλανήτη ψύξης ως πηγής ακτινοβολίας χαμηλής ενέργειας είναι κάτι που ενδιαφέρει τους μηχανικούς εδώ και αρκετό καιρό. Διαφορετικές μέθοδοι έχουν δείξει διαφορετικά αποτελέσματα, όλα με τα δικά τους κόστη και οφέλη. Ωστόσο, δοκιμάζοντας τα όρια καθενός και προσαρμόζοντας την ικανότητά τους να απορροφούν περισσότερο υπέρυθρο, μπορούμε να αναπτύξουμε ένα σύνολο τεχνολογιών ικανών να στύψουν κάθε σταγόνα ενέργειας από σχεδόν κάθε τύπο απορριπτόμενης θερμότητας.
Μπορείτε να βοηθήσετε την Ουκρανία να πολεμήσει ενάντια στους Ρώσους εισβολείς. Ο καλύτερος τρόπος για να γίνει αυτό είναι να δωρίσετε χρήματα στις Ένοπλες Δυνάμεις της Ουκρανίας μέσω Savelife ή μέσω της επίσημης σελίδας NBU.
Διαβάστε επίσης:
- Ο Έλον Μασκ παρέδωσε ηλιακά πάνελ και συστήματα αποθήκευσης ενέργειας Tesla Powerwall στην Ουκρανία
- Η ηλιακή ενέργεια είναι πιο κατάλληλη για τις αποικίες του Άρη παρά για την πυρηνική ενέργεια