Ključni podaci za van
- Inženjeri su osmislili mehanizam za proizvodnju električne energije iz solarnih panela noću.
- Sustav hvata infracrveno svjetlo koje izlazi iz rashladnih ploča kako bi proizveo malu količinu električne energije.
-
Stručnjaci nisu pretjerano oduševljeni jer sustav nije baš učinkovit.
Solarni panel koji bi mogao proizvoditi električnu energiju čak i noću zvuči predobro da bi bilo istinito, a moglo bi i biti, unatoč dokazima koji govore suprotno.
Od solarnih ploča za proizvodnju vode do novih metoda čišćenja, znanstvenici uvijek traže načine da solarne ploče učine učinkovitijima i korisnijima. Nedavno su inženjeri sa Sveučilišta Stanford osmislili termoelektrični generator koji koristi infracrveno svjetlo koje se odbija od površine solarnih panela za generiranje male količine električne energije, u biti stvarajući električnu energiju iz panela čak i noću. No iako je znanost čvrsta, ekonomija je ta koja bi mogla spriječiti da ovo postane popularno.
"Reći ću da je jedan od najvećih izazova za termoelektrične [primjene] pretvaranje topline niske temperature, [jer] na] temperaturi blizu sobne, učinkovitost je vrlo, vrlo niska, " objasnio je dr. David Ginley, Glavni znanstvenik u Nacionalnom laboratoriju za obnovljivu energiju (NREL) u e-poruci Lifewireu. "U ovom slučaju, problem je u tome što je sadržaj energije mali, a čekanje do noći znači da u svakom slučaju gubite dio [energije] putem zračenja."
Neka bude svjetlost
Pod vodstvom dr.sc. kandidata Sida Assawaworrarita, istraživači su opremili svoj termoelektrični generator na običnu solarnu ploču i upotrijebili uređaj za generiranje male količine električne energije iz infracrvenog svjetla koje noću izlazi s površine solarnih ploča.
Termoelektrični generator proizvodi malu količinu električne energije iskorištavanjem male razlike u temperaturi između okolnog zraka i površine solarnog panela kada je usmjeren izravno u vedro nebo.
Sunce usmjerava ogromnu količinu energije na Zemlju, ali izuzimajući dio energije koji je zarobljen stakleničkim plinovima, planet gotovo šalje većinu energije koju prima u obliku infracrvenog zračenja, u procesu poznato kao radijacijsko hlađenje. Proces se koristio u drevnoj Indiji i Iranu za zamrzavanje vode i stvaranje leda, a najbolje funkcionira u noćima bez oblaka, jer oblaci reflektiraju infracrveno svjetlo prema tlu.
Assawaworrarit i njegov tim osmislili su novi način za hvatanje te energije dok napušta planet. Dok se solarni panel hladi, fotoni koji izlaze prenose toplinu koju istraživači hvataju svojim termoelektričnim generatorom kako bi je pretvorili u električnu energiju.
Znanstvenici su prvi put pokušali uhvatiti infracrveno svjetlo 2019., a sada su istraživači sa Stanforda uspjeli kombinirati ovu tehnologiju s običnim solarnim panelima kako bi je učinili pristupačnijom i učinkovitijom.
Dokaz koncepta
U vedroj noći, uređaj Assawaworrarit testiran na krovu Stanforda generira otprilike pedeset milivata, ili 0,05 vata, za svaki kvadratni metar solarne ploče. Nasuprot tome, solarni paneli obično mogu proizvesti oko 150 vata po kvadratnom metru tijekom dana. Da stavimo brojke u perspektivu, mala LED žarulja troši 18 vata električne energije.
Pedeset milivata nije velika brojka, ali istraživači tvrde da se brojke zbrajaju kada se tehnologija primjenjuje u velikom opsegu. Postoji mnogo primjena u kojima bi ova vrsta energije noću, koliko god bila neznatna, mogla biti korisna, pogotovo ako uzmete u obzir da značajan dio svjetske populacije još uvijek nema pristup električnoj energiji 24 sata dnevno.
A ovo je samo početak. Assawaworrarit je za Interesting Engineering rekao da bi uz malo rada i u povoljnijim vremenskim uvjetima istraživači mogli udvostručiti količinu električne energije koju proizvodi njihov uređaj, dodajući da je teoretska granica oko jedan ili dva vata po kvadratnom metru.
Istraživači vjeruju da bi sustav mogao biti vrlo privlačan iz perspektive cijene ako ga uspiju postići da generiše do watt po kvadratnom metru.
Međutim, još uvijek postoje neki načini da sustav postigne tu vrstu učinkovitosti. Kako sada stvari stoje, dr. Ginley nije impresioniran.
Prema njegovom mišljenju, prije nego što se tehnologija može koristiti u stvarnom svijetu, netko će morati napraviti dobru energetsku analizu u kombinaciji s početnom procjenom tehnologije za tržište. Štoviše, smatra da cijena termoelektričnih generatora, u usporedbi s njihovom pouzdanošću i učinkovitošću, čini lošu kombinaciju za korištenje sa solarnim ćelijama.
"Cijena inkrementalne snage [dobivene] u ovom slučaju vjerojatno u konačnici nije vrijedna cijene," smatra dr. Ginley.
