Автор: Инженеры из Калифорнийского Университета в Лос-Анджелесе собрали довольно занятное устройство, позволяющее вырабатывать электроэнергию ночью, тем самым дополняя работу солнечных батарей.
Они преобразуют разницу температур непосредственно в электрическую энергию с помощью явления, называемого эффектом Зеебека.
В 1821 году Томас Иоганн Зеебек обнаружил, что тепловой градиент, образовавшийся между двумя разнородными проводниками, может производить электричество.
Для опытов он использовал специально созданные материалы с высокой тепловой эффективностью, обеспечивая сочетание теплопроводности и теплоемкости или того, как быстро тепло может распределяться по материалу и сколько тепла может быть сохранено.
То есть, когда одна сторона устройства улавливает тепло, которое затем медленно излучается на другую сторону.
В устройстве калифорнийских ученых для производства электроэнергии используются именно этот метод радиационного охлаждения, когда за счет перепада внешних температур специальный термоэлемент вырабатывает электрический ток.
Черные панели, изготовленные из готовых компонентов, могут генерировать электроэнергию в ночное время, используя излучение тепла в атмосферу.
«Примечательно, что устройство способно генерировать электричество ночью, когда солнечные элементы не работают», — подчеркивает ведущий инженер Аасват Раман из Калифорнийского университета.
«Помимо освещения, мы полагаем, что это может быть широким подходом к выработке электроэнергии, подходящим для удаленных мест и везде, где необходимо производство электроэнергии ночью», — заключает он.
Профессор Раман и его коллеги провели испытания недорогого термоэлектрического генератора прямо на крыше в Стэнфорде, штат Калифорния, под ночным декабрьским небом.
Электрический ток, вырабатываемый путем передачи тепла воздуху в процессе, называемом радиационным охлаждением, иллюстрируется появлением росы на траве или даже изморози, когда она появляется ночью при температуре даже выше нуля.
Рабочее устройство изобретателей из Калифорнии содержит полистироловую оболочку, покрытую алюминированным слоем для минимизации теплового излучения, все защищено ветровым щитком, прозрачным для инфракрасных лучей.
Команда поместила это устройство на стол на метр выше уровня пола, позволяя ему извлекать тепло из окружающего воздуха и выпуская его в ночное небо через обычный черный излучатель.
При подключении к белому светодиоду через повышающий трансформатор, исследователи обнаружили, что устройство успешно питает лампочку, генерируя до 25 милливатт мощности на квадратный метр в течение шести часов.
Характерно, что все комплектующие нового устройство доступно для покупки в обычном магазине бытовых приборов и технически более мощный агрегат можно собрать, увеличив размеры комплектующих, добиваясь мощности в 20 раз больше, чем была получена на крыше Калифорнийского Университета.
«Наша работа дает задел для производства устройств, способных использовать холод космоса как работы возобновляемых источников энергии», — поясняет профессор Раман.
«Мы считаем, что это составляет основу дополнительного использования солнечной энергии».
Можно не сомневаться, что подобные технологии будут востребованы человечеством и в быту, позволяя солнечным батареям вырабатывать электроэнергию круглосуточно.