Võtmed kaasavõtmiseks
- Insenerid on välja töötanud mehhanismi päikesepaneelidest öösel elektri tootmiseks.
- Süsteem püüab kinni jahutuspaneelidest väljuva infrapunavalguse, et tekitada väike kogus elektrit.
-
Eksperdid pole ülearu vaimustuses, kuna süsteem pole eriti tõhus.
Päikesepaneel, mis võib isegi öösel elektrit toota, kõlab liiga hästi, et olla tõsi, ja see võib nii olla, hoolimata vastupidisetest tõenditest.
Vett tootvatest päikesepaneelidest kuni uute puhastusmeetoditeni – teadlased otsivad alati võimalusi päikesepaneelide tõhusamaks ja kasulikumaks muutmiseks. Hiljuti töötasid Stanfordi ülikooli insenerid välja termoelektrilise generaatori, mis kasutab päikesepaneelide pinn alt põrkuvat infrapunavalgust väikese koguse elektri tootmiseks, tekitades paneelidest elektrit isegi öösel. Kuid kuigi teadus on usaldusväärne, võib majandusteadus takistada sellel levimast peavoolu.
"Ma ütlen, et termoelektriliste [rakenduste] üks suurimaid väljakutseid on madala temperatuuriga soojuse muundamine, [kuna] peaaegu toatemperatuuril on efektiivsus väga-väga madal, " selgitas dr David Ginley. Riikliku taastuvenergia laboratooriumi (NREL) peateadlane e-kirjas Lifewire'ile. "Sel juhul on probleem selles, et energiasisaldus on väike ja ööni ootamine tähendab, et te kaotate osa [energiast] kiirguse kaudu igal juhul."
Saagu Valgus
Juhis Ph. D. kandidaat Sid Assawaworrarit paigaldasid teadlased oma termoelektrilise generaatori tavalisele päikesepaneelile ja kasutasid seda seadet väikese koguse elektrienergia tootmiseks öösel päikesepaneelide pinn alt väljuvast infrapunavalgusest.
Termoelektriline generaator toodab väikese koguse elektrit, kasutades ära ümbritseva õhu ja päikesepaneeli pinna temperatuuride erinevust, kui see on suunatud otse selgesse taevasse.
Päike suunab Maale tohutul hulgal energiat, kuid kui osa sellest kasvuhoonegaaside lõksus välja jätta, saadab planeet protsessi käigus praktiliselt välja suure osa energiast, mida ta saab infrapunakiirguse kujul. tuntud kui kiirgusjahutus. Protsessi kasutati iidses Indias ja Iraanis vee külmutamiseks ja jää loomiseks ning see toimib kõige paremini pilvitutel öödel, kuna pilved peegeldavad infrapunavalgust maa poole.
Assawaworrarit ja tema meeskond on välja töötanud uue viisi planeedilt lahkuva energia püüdmiseks. Kui päikesepaneel jahtub, kannavad välja pääsevad footonid soojust, mida teadlased püüavad oma termoelektrilise generaatoriga elektriks muundamiseks.
Teadlased proovisid esimest korda infrapunavalgust jäädvustada 2019. aastal ja nüüd on Stanfordi teadlastel õnnestunud ühendada see tehnoloogia tavaliste päikesepaneelidega, et muuta see kättesaadavamaks ja tõhusamaks.
Mõtete tõestus
Selgel ööl toodab Stanfordi katusel testitud seade Assawaworrarit umbes viiskümmend millivatti ehk 0,05 vatti iga päikesepaneeli ruutmeetri kohta. Seevastu päikesepaneelid võivad päeva jooksul tavaliselt toota umbes 150 vatti ruutmeetri kohta. Numbrite perspektiivi vaatamiseks tarbib väike LED-pirn 18 vatti elektrit.
Viiskümmend millivatti ei ole suur arv, kuid teadlased väidavad, et need numbrid liidetakse, kui tehnoloogiat laialdaselt rakendada. On palju rakendusi, kus selline öine energia, olgu see nii väike, võib kasuks tulla, eriti kui arvestada, et suurel osal maailma elanikkonnast pole ikka veel ööpäevaringset juurdepääsu elektrile.
Ja see on alles algus. Assawaworrarit ütles väljaandele Interesting Engineering, et veidi tööd tehes ja soodsamate ilmastikutingimuste korral võivad teadlased nende seadmega toodetud elektrikoguse kahekordistada, lisades, et teoreetiline piirmäär on umbes üks või kaks vatti ruutmeetri kohta.
Teadlased usuvad, et süsteem võib olla kulude seisukohast väga atraktiivne, kui nad suudavad selle toota kuni vatti ruutmeetri kohta.
Siiski on süsteemil veel mõned võimalused sellise tõhususe saavutamiseks. Praeguse seisuga ei jäta dr Ginley muljet.
Tema arvates peab keegi enne seda, kui tehnoloogiat pärismaailmas kasutada saab, tegema hea energeetilise analüüsi koos esialgse tehnoloogilise turuhinnanguga. Lisaks arvab ta, et termoelektriliste generaatorite maksumus võrreldes nende töökindluse ja tõhususega muudab need päikesepatareidega kasutamiseks halvaks.
"Sellel juhul [saadud] lisanduva võimsuse hind ei ole tõenäoliselt lõppkokkuvõttes seda kulu väärt," arvas dr Ginley.
