Τα φωτοβολταϊκά είναι γνωστά στους περισσότερους, αν όχι σε όλους, ως μια αποδοτική και σχετικά εύκολη επιλογή ανανεώσιμης πηγής ενέργειας. Τι γίνεται, όμως, τη νύχτα που τα φωτοβολταϊκά δεν έχουν το φως του ήλιου για να παράγουν την ενέργεια που απαιτείται; Η απάντηση έρχεται από τις ΗΠΑ, και μια ομάδα επιστημόνων που δημιούργησε μια θερμοηλεκτρική συσκευή που εκμεταλλεύεται το κρύο της νύχτας.
Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε πριν λίγες εβδομάδες στο επιστημονικό περιοδικό Joule, παρουσιάζει μια χαμηλού κόστους συσκευή για την «συγκέντρωση» κρύου κατά τη διάρκεια της νύχτας. Η ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια (UCLA), χρησιμοποίησε την ψύξη ακτινοβολίας για να πετύχει την παραγωγή ενέργειας.
Ψύξη ακτινοβολίας
Το φαινόμενο της ψύξης ακτινοβολίας (radiative cooling) παρατηρείται όταν ένα σώμα χάνει θερμοκρασία μέσω θερμικής ακτινοβολίας, όταν η επιφάνειά του είναι στραμμένη προς το διάστημα (π.χ. η επιφάνεια της Γης κατά τη διάρκεια της νύχτας). Η απώλεια αυτή δημιουργεί αλλαγές στη θερμοκρασία τού γύρω αέρα, φαινόμενο που εκμεταλλεύτηκαν οι ερευνητές. Πιο συγκεκριμένα, η συσκευή που δημιούργησαν έχει μια θερμοηλεκτρική γεννήτρια η οποία παράγει ενέργεια όταν η μια πλευρά της είναι πιο κρύα από την άλλη.
Θερμοηλεκτρική γεννήτρια
Για να το πετύχουν αυτό, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν φύλλα αλουμινίου στις δυο πλευρές της συσκευής. Ωστόσο, ο σκοπός ήταν διαφορετικός σε κάθε πλευρά. Στην κορυφή της συσκευής, το φύλλο αλουμινίου έχει ένα διαφανές κάλυμμα αλλά και μόνωση. Το κάλυμμα επιτρέπει στη θερμοκρασία να αποβάλλεται, ενώ η μόνωση αποτρέπει επιρροές της περιβαλλοντικής θερμοκρασίας προς την κορυφή της συσκευής. Στη άλλη πλευρά της συσκευής το φύλλο αλουμινίου είναι εκτεθειμένο και επηρεάζεται η θερμοκρασία του από αυτή του περιβάλλοντος χώρου.
Ενέργεια
Η σταθερή αυτή διαφορά θερμοκρασίας επιτρέπει στη γεννήτρια της συσκευής να παράγει ηλεκτρισμό κατά τη διάρκεια της νύχτας. Αυτό το επιβεβαίωσαν προσθέτοντας ένα λαμπάκι LED στη συσκευή, το οποίο άναψε κατά τη διάρκεια της δοκιμής. Πιο συγκεκριμένα, η δοκιμή τής συσκευής έδειξε ότι μπορεί να παράγει ως και 25 μιλιβάτ ανά τετραγωνικό μέτρο (25mW/m2).
Advertising
Σύμφωνα με τον επικεφαλής της ομάδας, Aaswath Raman, η τεχνολογία αυτή μπορεί να λειτουργήσει συμπληρωματικά με τα ηλιακά πάνελ. Η συσκευή μπορεί να λειτουργήσει τις ώρες που τα ηλιακά πάνελ δεν μπορούν, ακόμα κι αν παράγει, συγκριτικά μικρότερη ενέργεια. Τέλος, ο Raman τονίζει ότι εκτός από μέσο φωτισμού, η συσκευή ίσως είναι και λύση παροχής ενέργειας για απομακρυσμένες περιοχές.
Advertising
