Космический холод. Ученые получили электричество с помощью внеземной энергии

Инновации

7 мая, 20:00

Космический холод. Ученые получили электричество с помощью внеземной энергии

Космический холод. Ученые получили электричество с помощью внеземной энергии - фото

backgrounddownload.com

Ученые получили электричество с помощью космического холода

Международная группа исследователей разработала устройство, которое может генерировать электроэнергию с помощью космического холода.

Несмотря на развитие солнечной энергетики и улучшение эффективности солнечный батарей, главным недостатком этого вида получения электричества является невозможность работы без энергии Солнца. Соответственно, в условиях слабой солнечной активности или ее отсутствия вообще - производить электричество не получится.

Но, международная группа ученых предложила, как получать электроэнергию даже ночью, с помощью модифицированных солнечных панелей. Эксперты из CША и Японии разработали устройство, которое генерирует электричество из космического холода, пишет Phys.org со ссылкой на журнал Applied Physics Letters.

Суть технологии заключается в инфракрасном фотодиоде-полупроводнике, который производит электричество за счет разницы температур между Землей и космическим пространством.

В целом, новая система предлагает генерировать электричество из тепловой энергии Земли, которая остается ночью от дневного солнечного излучения. Разработанный фотодиод лишь улавливает космический холод своими лучами в ночном небе, чтобы остыть сильнее, чем металлическая подложка под ним.

Остывшее с помощью космического холода “зеркало” может принимать тепловую энергию от более нагретых элементов. Непосредственно производить электричество из-за разницы температур позволяет так называемый элемент Пельтье - полупроводниковое устройство, которое выдает электроэнергию при нагреве одной стороны и охлаждении другой.

Фото: Masashi Ono

Правда, такой способ пока малоэффективен. Ученым удалось получить лишь 64 нановатт электроэнергии на квадратный метр. Создатели устройства планируют увеличить этот показатель до 4 Ватт, в то время как современные солнечные панели генерируют от 100 до 200 Ватт электричества на квадратный метр.

Получение электроэнергии за счет сильного охлаждения фотодиода и большой разницы температур имеет скорее экспериментальный характер, и ученым было важно доказать, что такая процедура возможна в принципе. В перспективе, технологию можно использовать для переработки оставшейся тепловой энергии от различных машин в электричество.

“Пустота Вселенной является термодинамическим ресурсом. С точки зрения оптоэлектронной физики, существует действительно очень красивая симметрия между сбором входящего излучения и сбором исходящего излучения”, - говорит автор исследования Шаньху Фань.

Напомним, пару недель назад калифорнийская компания Nanotech Energy разработала устройство, которое может генерировать электрическую энергию, соприкасаясь со снегом. Система стала возможной из-за трибоэлектрического эффекта - создания электрического заряда при трении определенных материалов.

Мельчайшие частицы снега несут позитивный электрический заряд, и ученые использовали кремний, как негативно заряженный материал для создания электричества. С помощью такого устройства можно производить электроэнергию как и из простого снегопада, так и крепить электрод к колесу велосипеда или подошве обуви.

Фото: Abdelsalam Ahmed

Разработка Nanotech Energy может генерировать мгновенную плотность энергии электромагнитного поля всего до 0,2 мВт/м2, напряжение разомкнутой цепи до 8 Вольт и плотность тока до 40 мкА/м2. К сравнению, для яркого освещения помещения, нужна лампа накаливания с плотностью энергии электромагнитного поля в 20 Вт/м2.

В компании предлагают использовать свою технологию для небольших метеостанций мониторинга погоды в режиме реального времени, которая сможет предоставлять информацию о скорости снегопада, количестве осадков, направлении ветра и т.д. Кроме этого, устройство может быть чем-то вроде фитнес-браслета для спортсменов в зимних видах спорта, и помогать им отслеживать движение тела и его показатели.

Ранее исследователи также показывали устройства, которые позволяют добывать электричество из дождя, физических движений, трения автомобильных шин и ходьбы по деревянному покрытию.


Читайте новый номер журнала НВ

Подписывайтесь на журнал НВ и читайте свежий номер прямо сейчас. Все подписчики также получают доступ к архивным выпускам журнала. Стоимость подписки на три месяца всего 59 гривен.

Подписаться и читать журнал