Nova vrsta solarnih ćelija kojom će se proizvoditi električna energija čak i noću

Konvencionalna solarna tehnologija upija zrake sunčeve svjetlosti i pretvara ih u energiju. Koliko god se činilo čudno, postoje neki materijali koji mogu raditi obrnutim procesom – proizvoditi energiju dok isijavaju toplinu natrag u hladno noćno nebo.

Tim inženjera u Australiji demonstrirao je teoriju u praksi, koristeći tehnologiju koja se obično nalazi u naočalama za noćno gledanje, ali za proizvodnju energije.

Prototip je do sad generirao samo malu količinu energije i malo je vjerojatno da će sam postati konkurentan izvor obnovljive energije – ali u kombinaciji s postojećom fotonaponskom tehnologijom, mogao bi iskoristiti malu količinu energije koju osigurava hlađenje solarnih ćelija nakon dugog vrućeg dana.

– Fotonaponska tehnika, izravna pretvorba sunčeve svjetlosti u električnu energiju, umjetni je proces koji su ljudi razvili kako bi pretvorili sunce u energiju – kaže Phoebe Pearce, fizičarka sa Sveučilišta New South Wales, prenosi Science Alert.

– U tom smislu, termoradijativni proces je sličan; mi preusmjeravamo energiju koja teče u infracrvenom zračenju s tople Zemlje u hladni svemir – objašnjava.

Postavljanjem atoma u bilo koji materijal koji treperi od topline, prisiljavate njihove elektrone da generiraju niskoenergetske valove elektromagnetskog zračenja u obliku infracrvenog svjetla.

Koliko god ovaj elektron bio nejasan, još uvijek ima potencijal da pokrene sporu struju. Sve što je potrebno je jednosmjerni elektronski prometni signal koji se zove dioda. Napravljena od prave kombinacije elemenata, dioda može miješati elektrone dok polako gubi toplinu u hladnijem okruženju.

U ovom slučaju, dioda je izrađena od živinog kadmij telurida (MCT). Već se koristi u uređajima koji detektiraju infracrveno svjetlo, sposobnost MCT-a da apsorbira infracrveno svjetlo srednjeg i dugog dometa i pretvori ga u struju dobro je prihvaćena.

Ono što nije bilo sasvim jasno je kako bi se ovaj trik mogao učinkovito koristiti kao stvarni izvor energije.

Zagrijan na oko 20 stupnjeva Celzija, jedan od testiranih MCT fotonaponskih detektora generirao je gustoću snage od 2,26 miliwata po četvornom metru. Doduše, vjerojatno će trebati puno MCT ploča da se pokrije nekoliko gradskih blokova za taj “mali” zadatak.

– U ovom trenutku, demonstracija koju imamo s termoradijativnom diodom relativno je male snage. Jedan od izazova je zapravo bilo njeno otkrivanje – kaže vodeći istraživač studije, Ned Ekins-Daukes.

Ali teorija kaže da je moguće da ova tehnologija u konačnici proizvede oko 1/10 snage solarne ćelije.

Pri takvim vrstama učinkovitosti, možda bi se isplatilo uložiti MCT diode u tipičnije fotonaponske mreže kako bi nastavile puniti baterije dugo nakon zalaska sunca.

Ideju korištenja hlađenja planeta kao izvora niskoenergetskog zračenja inženjeri već neko vrijeme usavršavaju. Različite metode dale su različite rezultate, sa svojim manama i koristima.

Ipak, testiranjem granica svakog od njih i finim podešavanjem njihovih sposobnosti da upijaju više infracrvene širine pojasa, možemo doći do niza tehnologija koje su sposobne iscijediti svaku kap energije iz gotovo bilo koje vrste otpadne topline.

– Ova tehnologija bi potencijalno mogla prikupiti potrebnu energiju i ukloniti potrebu za baterijama u određenim uređajima ili pomoći u njihovom ponovnom punjenju – kaže Ekins-Daukes.

– To nije nešto gdje bi konvencionalna solarna energija nužno bila održiva opcija – zaključuje.

Z.G.

PROČITAJTE JOŠ:

Na karti solarnih elektrana u Europi Hrvatska ne stoji najbolje