Key Takeaways
- Inženjeri su osmislili mehanizam za proizvodnju električne energije iz solarnih panela noću.
- Sistem hvata infracrveno svjetlo koje izlazi iz rashladnih panela kako bi proizveo malu količinu električne energije.
-
Stručnjaci nisu pretjerano oduševljeni jer sistem nije baš efikasan.
Solarni panel koji bi mogao stvarati električnu energiju čak i noću zvuči previše dobro da bi bilo istinito, a možda i jest, uprkos dokazima koji govore suprotno.
Od solarnih panela za proizvodnju vode do novih metoda čišćenja, naučnici uvijek traže načine da solarne panele učine efikasnijim i korisnijim. Nedavno su inženjeri na Univerzitetu Stanford osmislili termoelektrični generator koji koristi infracrveno svjetlo koje se odbija od površine solarnih panela za proizvodnju male količine električne energije, u suštini stvarajući električnu energiju iz panela čak i noću. Ali iako je nauka zdrava, ekonomija je ta koja bi mogla spriječiti da ovo zadobije popularnost.
"Reći ću da je jedan od najvećih izazova za termoelektrične [aplikacije] pretvaranje niskotemperaturne topline, [jer na] blizu sobne temperature, efikasnost je vrlo, vrlo niska", objasnio je dr. David Ginley, Glavni naučnik u Nacionalnoj laboratoriji za obnovljivu energiju (NREL) u e-poruci za Lifewire. "U ovom slučaju, problem je što je sadržaj energije mali, a čekanje do noći znači da gubite dio [energije] radijacijom u svakom slučaju."
Neka bude svjetlost
Vodio dr.sc. kandidata Sid Assawaworrarit, istraživači su opremili svoj termoelektrični generator na običan solarni panel i koristili napravu za generiranje male količine električne energije iz infracrvene svjetlosti koja izlazi sa površine solarnih panela noću.
Termoelektrični generator proizvodi malu količinu električne energije koristeći prednost male razlike u temperaturi između okolnog zraka i površine solarnog panela kada je usmjeren direktno u vedro nebo..
Sunce usmjerava ogromnu količinu energije na Zemlju, ali osim dijela koje je zarobljeno stakleničkim plinovima, planeta praktički šalje veliki dio energije koju prima u obliku infracrvenog zračenja, u procesu poznato kao radijacijsko hlađenje. Proces je korišten u staroj Indiji i Iranu za zamrzavanje vode i stvaranje leda i najbolje funkcionira u noćima bez oblaka, jer oblaci reflektiraju infracrvenu svjetlost prema tlu.
Assawaworrarit i njegov tim osmislili su novi način za hvatanje te energije dok napušta planetu. Kako se solarni panel hladi, fotoni koji izlaze nose toplinu, koju istraživači hvataju svojim termoelektričnim generatorom da bi se pretvorili u električnu energiju.
Naučnici su prvi put pokušali uhvatiti infracrveno svjetlo 2019. godine, a sada su istraživači sa Stanforda uspjeli da kombinuju ovu tehnologiju sa redovnim solarnim panelima kako bi je učinili dostupnijom i efikasnijom.
Dokaz koncepta
U čistoj noći, uređaj Assawaworrarit testiran na krovu Stanforda generiše otprilike pedeset milivata, ili 0,05 vati, za svaki kvadratni metar solarne ploče. Nasuprot tome, solarni paneli obično mogu proizvesti oko 150 vati po kvadratnom metru tokom dana. Da bi brojke bile u perspektivi, mala LED sijalica troši 18 vati električne energije.
Pedeset milivata nije ogroman broj, ali istraživači tvrde da se brojevi zbrajaju kada se tehnologija primjenjuje u velikim količinama. Postoji mnogo aplikacija u kojima bi ova vrsta energije noću, ma koliko neznatna, mogla biti od koristi, posebno ako se uzme u obzir da značajan dio svjetske populacije još uvijek nema pristup električnoj energiji 24 sata dnevno.
I ovo je samo početak. Assawaworrarit je rekao za Interesting Engineering da bi uz malo rada i u povoljnijim vremenskim uvjetima, istraživači mogli udvostručiti količinu električne energije koju proizvodi njihov uređaj, dodajući da je teorijska granica oko jedan ili dva vata po kvadratnom metru.
Istraživači vjeruju da bi sistem mogao biti vrlo atraktivan iz perspektive troškova ako ga natjeraju da generira do vat po kvadratnom metru.
Međutim, još uvijek postoje neki načini da sistem postigne tu vrstu efikasnosti. Kako sada stoji, dr. Ginley ostaje neimpresioniran.
Po njegovom mišljenju, pre nego što se tehnologija može koristiti u stvarnom svetu, neko će morati da uradi dobru energetsku analizu u kombinaciji sa početnom procenom od tehnologije do tržišta. Štaviše, on misli da trošak termoelektričnih generatora, u poređenju sa njihovom pouzdanošću i efikasnošću, čini ih lošim za upotrebu sa solarnim ćelijama.
"Cijena inkrementalne snage [dobijene] u ovom slučaju vjerovatno nije u konačnici vrijedna troška, " smatra dr. Ginley.
