Keeawayt
- Insinöörit ovat kehittäneet mekanismin sähkön tuottamiseksi aurinkopaneeleista yöllä.
- Järjestelmä vangitsee jäähdytyspaneeleista karkaavan infrapunavalon tuottaakseen pienen määrän sähköä.
-
Asiantuntijat eivät ole liian innostuneita, koska järjestelmä ei ole kovin tehokas.
Aurinkopaneeli, joka voisi tuottaa sähköä jopa yöllä, kuulostaa liian hyvältä ollakseen totta, ja se saattaa ollakin sitä päinvastaisista todisteista huolimatta.
Vettä valmistavista aurinkopaneeleista uusiin puhdistusmenetelmiin tutkijat etsivät jatkuvasti tapoja tehdä aurinkopaneeleista tehokkaampia ja hyödyllisempiä. Äskettäin Stanfordin yliopiston insinöörit kehittivät lämpösähkögeneraattorin, joka käyttää aurinkopaneelien pinnasta pomppivaa infrapunavaloa tuottamaan pienen määrän sähköä, mikä tuottaa sähköä paneeleista jopa yöllä. Mutta vaikka tiede on vakaata, taloustiede voi estää tätä saamasta v altavirtaa.
"Sanoan, että yksi suurimmista haasteista lämpösähköisille [sovelluksille] on matalan lämpötilan lämmön muuntaminen, [koska] lähellä huoneenlämpötilaa, hyötysuhteet ovat hyvin, hyvin alhaiset", selitti tohtori David Ginley. National Renewable Energy Laboratoryn (NREL) johtava tutkija sähköpostitse Lifewirelle. "Tässä tapauksessa ongelmana on, että energiasisältö on pieni, ja odottaminen iltaan tarkoittaa, että menetät osan [energiasta] säteilyn kautta joka tapauksessa."
Tulkoon valoa
Johtaja Ph. D. ehdokas Sid Assawaworrarit, tutkijat varustivat lämpösähkögeneraattorinsa tavalliseen aurinkopaneeliin ja käyttivät laitetta tuottamaan pienen määrän sähköä aurinkopaneelien pinn alta yöllä pakenevasta infrapunavalosta.
Lämpösähköinen generaattori tuottaa pienen määrän sähköä hyödyntämällä pientä lämpötilaeroa ympäröivän ilman ja aurinkopaneelin pinnan välillä, kun se on suunnattu suoraan kirkkaalle taivaalle.
Aurinko ohjaa v altavan määrän energiaa Maahan, mutta lukuun ottamatta kasvihuonekaasujen vangitsemaa energiaa, planeetta käytännössä lähettää suuren osan vastaanottamastaan energiasta infrapunasäteilyn muodossa prosessissa. tunnetaan säteilyjäähdytyksenä. Prosessia käytettiin muinaisessa Intiassa ja Iranissa veden jäädyttämiseen ja jään luomiseen, ja se toimii parhaiten pilvettöminä öinä, koska pilvet heijastavat infrapunavaloa maata kohti.
Assawaworrarit ja hänen tiiminsä ovat kehittäneet uuden tavan vangita tuo energia, kun se lähtee planeet alta. Aurinkopaneelin jäähtyessä karkaavat fotonit kuljettavat lämpöä, jonka tutkijat vangitsevat lämpösähkögeneraattorillaan muuttaakseen sen sähköksi.
Tutkijat yrittivät ensimmäisen kerran siepata infrapunavaloa vuonna 2019, ja nyt Stanfordin tutkijat ovat onnistuneet yhdistämään tämän tekniikan tavallisiin aurinkopaneeleihin tehdäkseen siitä helpomman ja tehokkaamman.
Konseptin todiste
Sanfordin katolla testattu Assawaworrarit-laite tuottaa kirkkaana yönä noin viisikymmentä milliwattia eli 0,05 wattia jokaista aurinkopaneelin neliömetriä kohden. Sen sijaan aurinkopaneelit voivat tyypillisesti tuottaa noin 150 wattia neliömetriä kohden päivän aikana. Lukujen tarkastelussa pieni LED-lamppu kuluttaa 18 wattia sähköä.
Viisikymmentä milliwattia ei ole v altava määrä, mutta tutkijat väittävät, että luvut summautuvat, kun tekniikkaa sovelletaan mittakaavassa. On monia sovelluksia, joissa tällainen energia yöllä, vaikka kuinka pieni tahansa, voisi olla hyödyllinen, varsinkin kun ottaa huomioon, että merkittävä osa maailman väestöstä ei edelleenkään saa sähköä kellon ympäri.
Ja tämä on vasta alkua. Assawaworrarit kertoi Interesting Engineeringille, että pienellä työllä ja suotuisammissa sääolosuhteissa tutkijat voisivat kaksinkertaistaa laitteensa tuottaman sähkömäärän ja lisäten, että teoreettinen raja on noin yksi tai kaksi wattia neliömetriä kohti.
Tutkijat uskovat, että järjestelmä voisi olla kustannusnäkökulmasta erittäin houkutteleva, jos he voivat saada sen tuottamaan jopa wattia neliömetriä kohti.
Järjestelmällä on kuitenkin vielä joitakin tapoja saavuttaa tällainen tehokkuus. Nykyisessä muodossaan tohtori Ginley ei ole vaikuttunut.
Hänen mielestä ennen kuin tekniikkaa voidaan käyttää todellisessa maailmassa, jonkun on tehtävä hyvä energinen analyysi yhdistettynä alustavaan teknologian markkinoiden arviointiin. Lisäksi hän uskoo, että lämpösähköisten generaattoreiden hinta verrattuna niiden luotettavuuteen ja tehokkuuteen tekee niistä huonon vastineen käytettäväksi aurinkokennojen kanssa.
"Tässä tapauksessa [saadun] lisätehon hinta ei todennäköisesti ole lopulta hintansa arvoinen", tohtori Ginley arvioi.
