Tradisjonell solenergiteknologi absorberer sollys for å redusere spenningen. Merkelig nok er noen materialer i stand til å bevege seg i motsatt retning, og produserer energi ved å utstråle varme inn i den kalde nattehimmelen. En gruppe ingeniører fra Australia demonstrerte denne teorien i aksjon, ved å bruke teknologi som vanligvis brukes i nattsynsbriller for å generere kraft.
Foreløpig produserer prototypen bare en liten mengde strøm og vil neppe være en konkurransedyktig fornybar energikilde, men kombinert med eksisterende solcelleteknologi kan den bruke en liten mengde energi fra solceller til å kjøle seg ned etter en lang, varm dag på jobb.
"Fotoelektrisitet, direkte konvertering av sollys til elektrisitet, er en kunstig prosess som mennesker har utviklet for å konvertere solenergi til elektrisitet," sier Phoebe Pearce, fysiker ved University of New South Wales. "I denne forstand er den termostrålende prosessen analog: vi avleder energien som strømmer i det infrarøde området fra den varme jorden til det kalde universet." Ved å tvinge atomene i ethvert materiale til å oscillere med varme, får du elektronene deres til å generere lavenergipulseringer av elektromagnetisk stråling i form av infrarødt lys. Uansett hvor svak denne elektroniske flimren er, er den fortsatt i stand til å starte en langsom strøm av elektrisitet. Alt som trengs for dette er et enveis elektronisk trafikklys kalt en diode. Laget av den rette kombinasjonen av elementer, kan en diode flytte elektroner mens den sakte gir fra seg varmen til et kjøligere miljø.
I dette tilfellet er dioden laget av kvikksølv-kadmium tellurid (kvikksølvkadmiumtellurid (MCT)). Allerede brukt i enheter som oppdager infrarødt lys, er MCTs evne til å absorbere mellom- og fjerninfrarødt lys og konvertere det til strøm godt studert. Det som ikke var helt klart, var hvordan dette bestemte trikset effektivt kunne brukes som en faktisk strømkilde.
Når den ble oppvarmet til ca. 20°C, genererte en av de testede fotovoltaiske MCT-detektorene en effekttetthet på 2,26 ml per kvadratmeter. Dette er selvsagt ikke nok til å koke en kanne med vann til morgenkaffen. Du vil sannsynligvis trenge nok MCT-paneler til å dekke flere byblokker for denne lille oppgaven. Men det er egentlig ikke poenget, gitt at det fortsatt er veldig tidlig i feltet å snakke om et reelt resultat, og det er potensiale for at teknologien kan utvikle seg betydelig videre i fremtiden.
"Akkurat nå har demonstrasjonen av termostrålingsdioden veldig lav effekt. En av utfordringene var faktisk å oppdage det," sier hovedforsker Ned Ekins-Dowkes. Men teorien sier at teknologien til slutt kan produsere omtrent 1/10 av kraften til en solcelle. Med denne effektiviteten kan det være verdt innsatsen å flette MCT-dioder inn i typiske PV-nettverk slik at de fortsetter å lade batteriene lenge etter at solen går ned.
For å være klar, er ideen om å bruke en avkjølende planet som en kilde til lavenergistråling noe som har interessert ingeniører en stund. Ulike metoder har vist ulike resultater, alle med sine egne kostnader og fordeler. Men ved å teste grensene for hver enkelt og finjustere deres evne til å absorbere mer infrarødt, kan vi utvikle et sett med teknologier som er i stand til å presse hver dråpe energi fra nesten alle typer spillvarme.
Du kan hjelpe Ukraina med å kjempe mot de russiske inntrengerne. Den beste måten å gjøre dette på er å donere midler til Ukrainas væpnede styrker gjennom Redd livet eller via den offisielle siden NBU.
Les også:
- Elon Musk overleverte solcellepaneler og Tesla Powerwall energilagringssystemer til Ukraina
- Solenergi er mer egnet for marskolonier enn kjernekraft