A napelemek ugyan hatékonyak, ám az egyik legnagyobb hátrányuk, hogy csak nappal termelnek energiát, így a felesleget az éjszakai felhasználáshoz el kell tárolni. A Los Angeles-i Kaliforniai Egyetem (UCLA) mérnökei azonban nemrég kifejlesztettek egy prototípus készüléket, amely szinte teljesen ellenkező módon működik, miközben az energiát a hideg éjszakai égbolt felé nézve gyűjti.
A készülék termoelektromos elven működik, ahol a két felület közötti hőmérsékleti különbség révén elektromos áram jön létre. Ez az ötlet vezetett olyan termoelektromos kipufogócsövek készítéséhez, amelyek hozzájárulnak a járművek akkumulátorának töltéséhez, továbbá olyan tábori főzőberendezésekhez, amelyek feltöltik a telefonokat, és olyan ruhákhoz, amelyek a test hőjét használják a hordható elektronika táplálásához.
Ebben az esetben az újonnan kifejlesztett termoelektromos készülék egy másik furcsa jelenséget is kihasznál, az úgynevezett sugárzó hűtést. A folyamat során az ég felé néző felületek éjszaka hidegebbé válhatnak, mint a környező levegő, miközben egyenesen az űr felé sugározzák a hőt, mivel a légkör nem blokkolja az infravörös energiát. A sugárzó hűtéssel végzett korábbi kísérletek ígéretes eredményeket mutattak az épületek hűtésének egyik módjaként, energiafelhasználás nélkül.
A UCLA kutatói ezt a két alapelvet kombinálták, amikor megtervezték a termoelektromos generátorukat. Az eszköz fekete színű alumínium korongból készül, amely polisztirol házban van elhelyezve, ami tükröző mylar fóliába van csomagolva. Ez a belül található levegőt viszonylag melegen tartja, míg a korong egy hideg, ég felé néző felületként működik. (1)
A termoelektromos modul a lemez és a környező levegő közötti hőmérsékleti különbséget használja fel villamosenergia előállítására. Amikor ezt egy feszültségnövelő átalakítóhoz és egy kis fehér LED-hez csatlakoztatták, elegendő energiát generált a fény bekapcsolásához.
A csapat éjszaka tesztelte a tetőre elhelyezett eszközt, és hat órán keresztül mérték a generátor teljesítményét. Megállapították, hogy képes 25 mW-ot termelni négyzetméterenként, ami nyilvánvalóan nem sok energiát jelent, de nem csupán a koncepció érdekes bizonyítéka, hogy a készülék működik, de a kutatók azt mondják, hogy ezt meglehetősen könnyen fel lehet méretezni 0,5 W/m² előállítására.
Ideális esetben ezt a fajta termoelektromos generátort a napelemekkel együtt lehetne használni, így a két rendszer éjjel-nappal működhet a környezeti energia kinyerése érdekében. (2)
(1) - https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(19
(2) - https://samueli.ucla.edu/low-cost-device-generates
0 Comments