Експериментальне пристрій виробляє електрику з космосу.

97

(Щоб не читати статтю – можете подивитися відео)

Вчені розробили пристрій, який за допомогою фотодіода, зверненого до неба, може генерувати електрику з різниці температур між Землею і космосом.

Створений дослідниками з Стенфордського університету, пристрій має аналогічну оптоэлектронную систему, яка використовується в сонячних панелях. Тим не менш, сонячні панелі потребують сонячному світлі для вироблення електроенергії. Замість використання випромінювання, що виходить від Сонця, експериментальне пристрій використовує випромінювання, що виходить від Землі.

Очевидна відмінність полягає в тому, що винахід дослідників може працювати вночі, що робить його потенційним джерелом відновлюваної енергії, яка може працювати цілодобово. Більш того, цей пристрій не залежить від погодних умов.

Результати роботи вчених були опубліковані в останньому виданні « Прикладної фізики листів ».

«Величезна всесвіт є термодинамічним ресурсом», – сказав автор статті Шаньхуэй Фан. – Коли справа доходить до оптоелектронної фізики, існує дійсно дуже красива симетрія між отриманням вхідного випромінювання та отриманням вихідного випромінювання, – додав він.

На відміну від використання енергії, що надходить на нашу планету, як це роблять звичайні сонячні елементи, експериментальне пристрій дозволяє збирати електрика, коли тепло залишає поверхню Землі. Сучасні технології не дозволяють ефективно захоплювати електроенергію таким чином, але це може змінитися в майбутньому.

– Кількість енергії, яку ми можемо генерувати в цьому експерименті, в даний час набагато нижче теоретичної межі, – сказав Масаші Воно, співавтор публікації.

В експериментах дослідникам вдалося виробити 64 нановатта на квадратний метр. Це невелика кількість енергії, але важливе свідчення, що підтверджує саму концепцію пристрою. Це дозволяє удосконалити і удосконалити технологію навіть шляхом квантових модифікацій оптоелектронних властивостей використовуваних матеріалів.

Інфрачервоні фотодіоди, встановлені в пристрої, що працюють «задом наперед». Коли фотони у формі інфрачервоного випромінювання, яке також відоме як теплове випромінювання, залишають систему, генерується невелику кількість енергії. Таким чином, експериментальна система використовує те, що вчені називають «негативним світловим ефектом» – потік вихідної радіації, коли тепло йде від Землі назад у космос. Конфігурація, яка використовується в пристрої, використовує інфрачервоний напівпровідник, спрямований у небо, щоб перетворити цей потік в електрику.

Розрахунки, зроблені після того, як фотодіод генерував електрика, показали, що з урахуванням атмосферних впливів нинішнє пристрій теоретично може генерувати майже 4 Вт на квадратний метр. Це приблизно в мільйон разів більше, ніж електрика, що виробляється під час експериментів. Для порівняння, сучасні сонячні панелі виробляють від 100 до 200 Вт на квадратний метр.

Досвід показує, що цей тип пристрою є перспективною технологією. Але той же принцип може бути використаний для відновлення тепла від машин, хоча це довгий шлях. В даний час вчені зосереджені на підвищенні продуктивності свого пристрою.

Джерело: Science Alert , EurekAlert!