CzechIndustry > Vědci vyvinuli nové termoelektrické zařízení, které k výrobě elektřiny využívá noční teplotu
Vědci vyvinuli nové termoelektrické zařízení, které k výrobě elektřiny využívá noční teplotu
Nedávná studie představuje vývoj zařízení, které využívá teplotní rozdíly v noci k výrobě elektřiny
Vědci z Kalifornské univerzity v Los Angeles a Stanfordské univerzity se spojili a vytvořili generátor elektřiny, který pracuje během chladné a temné noci. Přišli s termoelektrickým zařízením, které bylo schopné napájet LED, fungující bez přímého vstupu tepla ze Slunce.
Zařízení slouží jako dokonalý doplněk solárních panelů, které vyrábějí elektřinu pouze prostřednictvím slunečních paprsků. Solární panely jsou účinnými generátory obnovitelné energie, ale brání jim jejich závislost na Slunci.
„Zařízení je pozoruhodně schopné vyrábět elektřinu v noci, kdy solární články nefungují,“ řekl spoluautor Aaswath Raman.
Poznamenal, že jejich zařízení může být užitečné pro regiony, které dostávají nedostatečné sluneční záření: „Kromě osvětlení věříme, že by to mohl být široce umožňující přístup k výrobě energie vhodný pro vzdálená místa a kdekoli, kde je potřeba výroby energie v noci.“
Zjištění studie jsou publikována v časopise Joule.
Noční generátor elektřiny
Myšlenka vynálezu byla založena na procesu zvaném radiační chlazení. K tomu dochází, když povrch země vyzařuje teplo do atmosféry a ochladí se. Tento proces vysvětluje, jak se na trávě vytváří mráz, i když je teplota vzduchu nad bodem mrazu. Vědci si uvažovali, že stejný princip lze použít i při výrobě elektřiny.
Postavili nízkonákladový generátor a umístili jej tři stopy nad zemí na střeše. Byl pokryt hliníkovým Mylarem, aby se snížilo tepelné záření, a byl chráněn infračerveným větrným krytem. Uvnitř těchto vrstev zařízení čerpá teplo ze vzduchu a prostřednictvím černého vysílače jej odesílá zpět do atmosféry. Vědci připojili zařízení k převodníku zvýšení napětí a rozsvítili bílou LED.
Po výpočtu, kolik energie by zařízení mohlo poskytnout v průběhu šesti hodin, zjistili, že může generovat až 25 miliwattů energie na metr čtvereční. Je to mnohem méně než produkuje průměrný solární článek, ale zařízení pracuje v noci, zatímco solární články nemohou.
Kromě toho lze zařízení snadno přizpůsobit pro použití ve velkém měřítku, protože materiály použité k jeho výrobě jsou levnější a lze je koupit v obchodě. Ačkoli týmové zařízení může generovat jen malé množství elektřiny na jednotku plochy, vědci předpovídají, že může být 20krát výkonnější se suchým podnebím a vylepšeným inženýrstvím. Například vylepšené verze budou schopny potlačit tepelný zisk v komponentě radiačního chlazení a zvýšit účinnost výměny tepla.
Raman se domnívá, že radiační chladič a solární články vytvářejí dokonalou synergii: „Myslíme si, že to tvoří základ doplňkové technologie k solární energii. I když bude výstupní výkon vždy podstatně nižší, může pracovat v hodinách, kdy solární články nemohou. “
Vědci vyvíjejí antisolární panely
Další tým vědců z Kalifornské univerzity v Davisu a z Marylandské univerzity vyvíjí noční generátor elektřiny, který podobně aplikuje fyziku radiačního chlazení.
Svůj vynález nazývají „anti-solární panel“ kvůli tomu, jak funguje opačným způsobem než solární panely. Obě zařízení využívají dvě teplotní tělesa - jedno horké a druhé chladné. Ale v antisolárním panelu týmu je horkým tělesem Země a chladným prostor, zatímco u solárních článků je to naopak. Nové zařízení poté sbírá teplo přicházející z povrchu a přeměňuje ho na energii.
