Tradicionalna solarna tehnologija absorbira sončno svetlobo, da zmanjša napetost. Nenavadno je, da se nekateri materiali lahko premikajo v nasprotni smeri in proizvajajo energijo s sevanjem toplote v hladno nočno nebo. Skupina inženirjev iz Avstralije je to teorijo prikazala v akciji z uporabo tehnologije, ki se običajno uporablja v očalih za nočno opazovanje za ustvarjanje energije.
Zaenkrat prototip proizvede le majhno količino energije in verjetno ne bo konkurenčen obnovljiv vir energije, vendar lahko v kombinaciji z obstoječo fotovoltaično tehnologijo uporabi majhno količino energije, ki jo zagotovijo sončne celice, da se ohladi po dolgem, vročem dan v službi.
"Fotoelektrika, neposredna pretvorba sončne svetlobe v elektriko, je umetni proces, ki so ga ljudje razvili za pretvorbo sončne energije v elektriko," pravi Phoebe Pearce, fizičarka z Univerze v Novem Južnem Walesu. "V tem smislu je termoradiativni proces analogen: preusmerimo energijo, ki teče v infrardečem območju od tople Zemlje do hladnega vesolja." Če prisilite atome v katerem koli materialu, da nihajo s toploto, povzročite, da njihovi elektroni ustvarjajo nizkoenergijske utripe elektromagnetnega sevanja v obliki infrardeče svetlobe. Ne glede na to, kako šibko je to elektronsko utripanje, še vedno lahko sproži počasen električni tok. Za to je potreben le enosmerni elektronski semafor, imenovan dioda. Dioda, izdelana iz prave kombinacije elementov, lahko premika elektrone, medtem ko počasi oddaja svojo toploto hladnejšemu okolju.
V tem primeru je dioda izdelana iz živosrebrovega kadmijevega telurida (živosrebrov kadmijev telurid (MCT)). Zmožnost MCT, da absorbira srednjo in daljno infrardečo svetlobo in jo pretvori v tok, je že uporabljena v napravah, ki zaznavajo infrardečo svetlobo, dobro raziskana. Kar ni bilo povsem jasno, je bilo, kako bi lahko ta poseben trik učinkovito uporabili kot dejanski vir energije.
Pri segrevanju na približno 20 °C je eden od testiranih fotovoltaičnih detektorjev MCT ustvaril gostoto moči 2,26 ml na kvadratni meter. Seveda to ni dovolj, da bi zavreli vrč vode za jutranjo kavo. Za to majhno nalogo boste verjetno potrebovali dovolj plošč MCT, da pokrijete več mestnih blokov. Vendar to pravzaprav ni bistvo, glede na to, da je na tem področju še zelo zgodaj govoriti o resničnem izidu in obstaja možnost, da se bo tehnologija v prihodnosti še precej razvila.
»Trenutno je demonstracija termoradiacijske diode zelo nizke moči. Eden od izzivov je bilo dejansko odkrivanje," pravi vodilni raziskovalec Ned Ekins-Dowkes. Toda teorija pravi, da bi lahko tehnologija sčasoma proizvedla približno 1/10 moči sončne celice. S to učinkovitostjo bi se morda splačalo potruditi, da bi MCT diode vtkali v tipična fotonapetostna omrežja, tako da bodo še naprej polnile baterije še dolgo potem, ko sonce zaide.
Da bi bilo jasno, je zamisel o uporabi hladilnega planeta kot vira nizkoenergetskega sevanja nekaj, kar že nekaj časa zanima inženirje. Različne metode so pokazale različne rezultate, vse s svojimi stroški in koristmi. Vendar pa lahko s preizkušanjem meja vsakega od njih in natančnejšim prilagajanjem njihove sposobnosti, da absorbirajo več infrardečih žarkov, razvijemo nabor tehnologij, ki so sposobne iztisniti vsako kapljico energije iz skoraj vseh vrst odpadne toplote.
Lahko pomagate Ukrajini v boju proti ruskim okupatorjem. Najboljši način za to je donacija sredstev oboroženim silam Ukrajine prek Savelife ali preko uradne strani NBU.
Preberite tudi:
- Elon Musk je Ukrajini predal solarne panele in sisteme za shranjevanje energije Tesla Powerwall
- Sončna energija je bolj primerna za Marsove kolonije kot jedrska energija