Sleutel wegneemetes
- Ingenieurs het 'n meganisme ontwerp om elektrisiteit in die nag vanaf sonpanele op te wek.
- Die stelsel vang die infrarooi lig wat van die verkoelingspanele af ontsnap om 'n klein hoeveelheid elektrisiteit op te wek.
-
Kenners is nie te entoesiasties nie, aangesien die stelsel nie baie doeltreffend is nie.
'n Sonpaneel wat selfs snags elektrisiteit kan opwek, klink te goed om waar te wees, en dit kan net wees, ten spyte van bewyse van die teendeel.
Van watermaak-sonpanele tot nuwe skoonmaakmetodes, wetenskaplikes is altyd op soek na maniere om sonpanele doeltreffender en bruikbaarder te maak. Onlangs het ingenieurs aan die Stanford Universiteit 'n termo-elektriese kragopwekker ontwerp wat die infrarooi lig wat van die oppervlak van sonpanele bons gebruik om 'n klein hoeveelheid elektrisiteit op te wek, wat in wese elektrisiteit van die panele skep, selfs snags. Maar alhoewel die wetenskap gesond is, is dit die ekonomie wat kan verhoed dat dit hoofstroomaanslag kry.
"Ek sal sê dat een van die grootste uitdagings vir termo-elektriese [toepassings] die omskakeling van lae-temperatuur hitte is, [want by] naby kamertemperatuur is die doeltreffendheid baie, baie laag," het dr. David Ginley verduidelik, Hoofwetenskaplike by die National Renewable Energy Laboratory (NREL) in 'n e-pos aan Lifewire. "In hierdie geval is die probleem dat die energie-inhoud klein is, en om tot nag te wag beteken dat jy in elk geval van die [energie] deur bestraling verloor."
Laat daar lig wees
Gelei deur Ph. D. kandidaat Sid Assawaworrarit, het die navorsers hul termo-elektriese kragopwekker op 'n gewone sonpaneel toegerus en die kontrepsie gebruik om 'n klein hoeveelheid elektrisiteit op te wek uit die infrarooi lig wat snags van die oppervlak van sonpanele ontsnap.
'n Termo-elektriese kragopwekker produseer 'n klein hoeveelheid elektrisiteit deur voordeel te trek uit die geringe verskil in temperatuur tussen die omringende lug en die oppervlak van 'n sonpaneel wanneer dit direk na 'n helder lug wys.
Die Son rig 'n geweldige hoeveelheid energie na die Aarde, maar behalwe vir sommige daarvan wat deur die kweekhuisgasse vasgevang word, stuur die planeet feitlik baie van die energie wat dit ontvang in die vorm van infrarooi straling uit, in 'n proses bekend as stralingsverkoeling. Die proses is in antieke Indië en Iran gebruik om water te vries en ys te skep en werk die beste op wolklose nagte, aangesien wolke infrarooi lig na die grond reflekteer.
Assawaworrarit en sy span het 'n nuwe manier bedink om daardie energie vas te vang terwyl dit die planeet verlaat. Soos die sonpaneel afkoel, dra die ontsnappende fotone hitte, wat die navorsers met hul termo-elektriese kragopwekker opvang om in elektrisiteit om te skakel.
Wetenskaplikes het die eerste keer in 2019 probeer om infrarooi lig vas te vang, en nou het die Stanford-navorsers daarin geslaag om hierdie tegnologie met gewone sonpanele te kombineer om dit meer toeganklik en doeltreffend te maak.
Bewys van konsep
Op 'n helder nag genereer die toestel wat Assawaworrarit op die Stanford-dak getoets is, ongeveer vyftig milliwatt, of 0,05 watt, vir elke vierkante meter sonpaneel. In teenstelling hiermee kan sonpanele tipies ongeveer 150 watt per vierkante meter gedurende die dag opwek. Om die syfers in perspektief te plaas, trek 'n klein LED-gloeilamp 18 watt elektrisiteit.
Vyftig milliwatt is nie 'n groot getal nie, maar die navorsers voer aan die getalle tel op wanneer die tegnologie op skaal toegepas word. Daar is baie toepassings waar hierdie soort energie snags, hoe minuscule ook al, handig te pas kan kom, veral as jy in ag neem dat 'n aansienlike hoeveelheid van die wêreld se bevolking steeds nie 24 uur per dag toegang tot elektrisiteit het nie.
En dit is net die begin. Assawaworrarit het aan Interesting Engineering gesê dat met 'n bietjie werk en in meer gunstige weerstoestande, die navorsers die hoeveelheid elektrisiteit wat deur hul toestel opgewek word kan verdubbel, en bygevoeg dat die teoretiese limiet ongeveer een of twee watt per vierkante meter is.
Die navorsers glo die stelsel kan baie aantreklik uit 'n koste-perspektief wees as hulle dit kan kry om tot 'n watt per vierkante meter te genereer.
Daar is egter nog 'n paar maniere om te gaan vir die stelsel om daardie soort doeltreffendheid te bereik. Soos dit nou staan, bly Dr. Ginley onbeïndruk.
Volgens sy mening, voordat die tegnologie in die regte wêreld gebruik kan word, sal iemand 'n goeie energieke ontleding moet doen gekombineer met 'n aanvanklike tegnologie-tot-mark-evaluering. Boonop dink hy dat die koste van termo-elektriese kragopwekkers, in vergelyking met hul betroubaarheid en doeltreffendheid, dit 'n swak pasmaat maak vir gebruik met sonselle.
"Die koste van die inkrementele krag [verwerf] in hierdie geval is waarskynlik nie uiteindelik die koste werd nie," meen dr. Ginley.
