Космічний холод. Вчені отримали електрику за допомогою позаземної енергії

Поделиться:
Share on Facebook
Facebook
Tweet about this on Twitter
Twitter
Share on LinkedIn
Linkedin

Міжнародна група дослідників розробила пристрій, який може генерувати електроенергію за допомогою космічного холоду.

Незважаючи на розвиток сонячної енергетики і поліпшення ефективності сонячних батарей, головним недоліком цього виду отримання електрики є неможливість роботи без енергії Сонця. А отже, в умовах слабкої сонячної активності або її відсутності взагалі — виробляти електрику не вийде.

Проте міжнародна група вчених запропонувала, як отримувати електроенергію навіть уночі, за допомогою модифікованих сонячних панелей. Експерти із CША та Японії розробили пристрій, який генерує електрику з космічного холоду, пише Phys.org з посиланням на журнал Applied Physics Letters.

Суть технології полягає в інфрачервоному фотодіоді-напівпровіднику, який виробляє електрику за рахунок різниці температур між Землею і космічним простором.

Загалом нова система пропонує генерувати електрику з теплової енергії Землі, яка залишається вночі від денного сонячного випромінювання. Розроблений фотодіод лише вловлює космічний холод своїми променями в нічному небі, щоб охолонути сильніше, ніж металева підкладка під ним.

«Дзеркало», що охолонуло за допомогою космічного холоду, може приймати теплову енергію від більш нагрітих елементів. Безпосередньо виробляти електрику через різницю температур дозволяє так званий елемент Пельтьє — напівпровідниковий пристрій, що видає електроенергію при нагріванні одного боку і охолодженні іншого.

Фото: Masashi Ono

Щоправда, такий спосіб поки що малоефективний. Вченим вдалося отримати лише 64 нановатт електроенергії на квадратний метр. Автори пристрою мають намір збільшити цей показник до 4 Вт,  натомість як сучасні сонячні панелі генерують від 100 до 200 Вт електрики на квадратний метр.

Отримання електроенергії за рахунок сильного охолодження фотодіода і великої різниці температур має радше експериментальний характер, і вченим було важливо довести, що така процедура можлива в принципі. У перспективі технологію можна використовувати для перетворення теплової енергії, що лишилася від різних машин, на електрику.

«Порожнеча Всесвіту є термодинамічним ресурсом. З точки зору оптоелектронної фізики, існує дійсно дуже красива симетрія між збором вхідного випромінювання і збором вихідного випромінювання», — стверджує автор дослідження Шаньху Фань.

Нагадаємо, декілька тижнів тому каліфорнійська компанія Nanotech Energy розробила пристрій, який може генерувати електричну енергію, торкаючись снігу. Система стала можливою завдяки трибоелектричному ефекту — створенню електричного заряду під час тертя певних матеріалів.

Найдрібніші частинки снігу несуть позитивний електричний заряд, і вчені використовували кремній як негативно заряджений матеріал для створення електрики. За допомогою такого пристрою можна виробляти електроенергію як зі звичайного снігопаду, так і приєднати електрод до колеса велосипеда або підошви взуття.

Фото: Abdelsalam Ahmed

Розробка Nanotech Energy може генерувати миттєву щільність енергії електромагнітного поля всього до 0,2 мВт/м2, напругу розімкнутого ланцюга до 8 Вольт і щільність струму до 40 мкА/м2. До порівняння, для яскравого освітлення приміщення знадобиться лампа розжарювання зі щільністю енергії електромагнітного поля у 20 Вт/м2.

У компанії пропонують використовувати власну технологію для невеликих метеостанцій моніторингу погоди в режимі реального часу, яка зможе надавати інформацію про швидкість снігопаду, кількість опадів, напрямок вітру тощо. Крім цього, пристрій може слугувати чимось на кшталт фітнес-браслета для спортсменів в зимових видах спорту і допомагати їм відслідковувати рух тіла та його показники.

Раніше дослідники також демонстрували пристрої, завдяки яким можна видобувати електрику з дощу, фізичних рухів, тертя автомобільних шин і ходьби по дерев’яному покриттю.

джерело: https://techno.nv.ua

Комментарии