27 май 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Експериментално устройство генерира електричество от студа на Вселената

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 08 май 2019 в 08:3428931
Схема на експерименталния инфрачервен фотодиод, който генерира електричество директно от студа на космоса. Кредит: Masashi Ono

Ако няма слънчева светлина соларните панели не генерират електроенергия.

Екип учени забелязва, че устройство, намиращо се на Земята и обърнато към космоса, може да получи енергия от температурните разлики като се използва същата оптоелектронна физика, която се използва при събирането на слънчевата енергия.

Новата работа, публикувана в Applied Physics Letters, изглежда предлага потенциален начин за генериране на електричество в соларните клетки, който може да захрани електрониката през нощта.

Международен екип учени за първи път показа, че е възможно да се генерира измеримо количество електроенергия в диод директно от студа на Вселената. Инфрачервеното полупроводниково устройство, насочено към небето, използва температурната разлика между Земята и космоса, за да произведе електричество.

"Пространството на Вселената е термодинамичен ресурс", коментира Шанхуей Фан (Shanhui Fan), автор на статията. "От гледна точка на оптоелектронната физика наистина има много красива симетрия между събирането на входящата радиация и събирането на изходящата радиация."

За разлика от използването на входящата енергия както е в нормалната соларна клетка, отрицателният ефект на осветяването позволява да бъде събрана електрическата енергия, когато топлината напуска повърхността. Съвременната технология обаче не улавя енергията на тези отрицателни температурни разлики толкова ефективно.

Като насочва устройството си към пространството, чиято температура се доближава до абсолютната нула, групата успява да намери достатъчно голяма температурна разлика, за да генерира някаква енергия, а това е път към производство на електроенергия през нощта.

"Количеството енергия, която можем да генерираме с този експеримент, в момента е далеч под теоретичния праг", отбелязва Масаши Оно (Masashi Ono), съавтор на статията.

Устройството на екипа генерира около 64 нановата на квадратен метър, малко количество електроенергия, но важно доказателство за концепцията, която авторите могат да подобрят с използването на материали с по-ефективни квантово оптоелектронни свойства.

Изчисленията, направени на база експеримента, показаха, че когато се вземат под внимание атмосферните ефекти, сегашното устройство теоретично може да генерира почти 4 вата на квадратен метър, приблизително един милион пъти повече от това, което е генерирало устройството на екипа и достатъчно, за да помогне на апаратурата, която е нужно да работи през нощта.

За сравнение съвременните слънчеви панели генерират 100 до 200 вата на квадратен метър.

Според Фан същият принцип може да се приложи за използване на отработената топлина от машините. Засега той и неговата група се фокусират върху подобряването на производителността на устройството.

Справка:  Masashi Ono et al, Experimental demonstration of energy harvesting from the sky using the negative illumination effect of a semiconductor photodiode, Applied Physics Letters (2019). DOI: 10.1063/1.5089783

Източник: Experimental device generates electricity from the coldness of the universe, American Institute of Physics


Препоръчани материали
+ 0
- 1
И сега, внимание:

Как работи инфрачервеният термометър, който се продава за 20лв в бакалията и е произведен в Китай?

Технологията е масова от поне 30г
 
Още от : Технологии
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.