La tecnología solar tradicional, absorbe la luz solar para reducir el consumo de voltaje eléctrico. Irónicamente, algunos materiales pueden moverse en la dirección opuesta. Produciendo energía e irradiando calor hacia el frío cielo nocturno. Un equipo de ingenieros de Australia demostró esta teoría en acción, utilizando una tecnología comúnmente utilizada en gafas de visión nocturna para generar energía.
Hasta el momento, el prototipo produce solo una pequeña cantidad de energía y es poco probable que sea una fuente competitiva de energía renovable. Pero en combinación con la tecnología fotovoltaica existente, puede utilizarse una pequeña cantidad de energía proporcionada por células solares enfriadas después de un largo período de calor.
“La energía fotovoltaica, la conversión directa de la luz solar en electricidad, es un proceso artificial que los humanos han desarrollado para convertir la energía solar en energía”, dice Phoebe Pearce, físico de la Universidad de Nueva Gales del Sur. “En ese sentido, el proceso termorradiativo es similar. Estamos desviando la energía que fluye en el infrarrojo desde una Tierra cálida hacia el Universo frío”. Al hacer que los átomos de cualquier material oscilen por el calor, provoca que sus electrones generen pulsaciones de radiación electromagnética de baja energía en forma de luz infrarroja. No importa cuán débil sea este parpadeo electrónico, aún puede desencadenar una corriente lenta de electricidad. Todo lo que necesita es un semáforo electrónico unidireccional llamado diodo. Hecho de la combinación correcta de elementos, el diodo puede mover electrones.
En este caso, el diodo está hecho de telururo de mercurio y cadmio (MCT). Ya utilizado en dispositivos que detectan luz infrarroja. La capacidad de MCT para absorber luz infrarroja de medio y largo alcance y convertirla en corriente está bien estudiada. Lo que no estaba del todo claro era cómo este truco en particular podría usarse de manera efectiva como una fuente real de energía.
Calentado a unos 20 °C, uno de los detectores MCT fotoeléctricos probados generó una densidad de potencia de 2,26 ml por m². Por supuesto, esto no es suficiente para hervir una jarra de agua para el café de la mañana. Probablemente necesitará tantos paneles MCT para cubrir varias cuadras de la ciudad para esta pequeña tarea. Pero en realidad esto no es lo principal. Dado que aún es demasiado pronto para hablar de un resultado real en esta área y existe potencial para un mayor desarrollo tecnológico significativo en el futuro.
“En este momento, la demostración que tenemos con el diodo termorradiativo es de potencia relativamente muy baja. Uno de los desafíos fue detectarlo”, dice el investigador principal del estudio, Ned Ekins-Daukes. “Pero la teoría dice que es posible que esta tecnología produzca finalmente alrededor de 1/10 de la energía de una celda solar”. Con esta eficiencia, puede valer la pena hacer un esfuerzo para tejer diodos MCT en redes fotovoltaicas típicas para que puedan continuar cargando las baterías mucho después de la puesta del sol.
Para ser claros, la idea de utilizar el enfriamiento planetario como fuente de radiación de baja energía ha sido de interés para los ingenieros durante algún tiempo. Diferentes métodos han mostrado diferentes resultados, todos con sus costos y beneficios. Sin embargo, al probar los límites de cada uno y ajustar su capacidad para absorber más ancho de banda infrarrojo, podemos desarrollar un conjunto de tecnologías que pueden exprimir cada gota de energía de prácticamente cualquier tipo de calor residual.
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