Tradiční solární technologie pohlcuje sluneční světlo, aby se snížilo napětí. Je zvláštní, že některé materiály se mohou pohybovat opačným směrem a produkovat energii vyzařováním tepla do studené noční oblohy. Skupina inženýrů z Austrálie tuto teorii prokázala v praxi, přičemž k výrobě energie použila technologii běžně používanou v brýlích pro noční vidění.
Prototyp zatím vyrábí pouze malé množství energie a je nepravděpodobné, že by byl konkurenceschopným obnovitelným zdrojem energie, ale v kombinaci se stávající fotovoltaickou technologií dokáže využít malé množství energie poskytované solárními články k ochlazení po dlouhém, horkém den v práci.
„Fotoelektřina, přímá přeměna slunečního světla na elektřinu, je umělý proces, který lidé vyvinuli k přeměně sluneční energie na elektřinu,“ říká Phoebe Pearceová, fyzička z University of New South Wales. "V tomto smyslu je termoradiační proces analogický: odvádíme energii proudící v infračervené oblasti z teplé Země do studeného vesmíru." Tím, že přinutíte atomy v jakémkoli materiálu oscilovat teplem, způsobíte, že jejich elektrony budou generovat nízkoenergetické pulzace elektromagnetického záření ve formě infračerveného světla. Bez ohledu na to, jak slabé je toto elektronické blikání, je stále schopné spustit pomalý proud elektřiny. Stačí k tomu jednosměrný elektronický semafor zvaný dioda. Dioda, vyrobená ze správné kombinace prvků, může pohybovat elektrony a zároveň pomalu předávat své teplo chladnějšímu prostředí.
V tomto případě je dioda vyrobena z teluridu rtuť-kadmia (telurid rtuť a kadmia (MCT)). Schopnost MCT absorbovat střední a vzdálené infračervené světlo a přeměňovat ho na proud, který se již používá v zařízeních, která detekují infračervené světlo, je dobře prozkoumána. Nebylo zcela jasné, jak by se tento konkrétní trik dal efektivně využít jako skutečný zdroj energie.
Při zahřátí na přibližně 20 °C jeden z testovaných fotovoltaických detektorů MCT generoval hustotu výkonu 2,26 ml na metr čtvereční. K uvaření džbánu vody na ranní kávu to samozřejmě nestačí. Pro tento malý úkol budete pravděpodobně potřebovat dostatek MCT panelů na pokrytí několika městských bloků. Ale o to ve skutečnosti nejde, vzhledem k tomu, že v oboru je ještě velmi brzy hovořit o skutečném výsledku a existuje potenciál, aby se technologie v budoucnu výrazně dále rozvinula.
„Právě teď má demonstrace termoradiační diody velmi nízký výkon. Jednou z výzev bylo skutečně ji odhalit,“ říká vedoucí výzkumu Ned Ekins-Dowkes. Ale teorie říká, že tato technologie by nakonec mohla produkovat asi 1/10 energie solárního článku. S touto účinností by možná stálo za námahu vetkat MCT diody do typických fotovoltaických sítí, aby nabíjely baterie dlouho po západu slunce.
Aby bylo jasno, myšlenka využití chladící planety jako zdroje nízkoenergetického záření je něco, co inženýry už nějakou dobu zajímá. Různé metody ukázaly různé výsledky, všechny s vlastními náklady a přínosy. Testováním limitů každého z nich a doladěním jejich schopnosti absorbovat více infračerveného záření však můžeme vyvinout sadu technologií schopných vymáčknout každou kapku energie z téměř jakéhokoli druhu odpadního tepla.
Můžete pomoci Ukrajině v boji proti ruským vetřelcům. Nejlepším způsobem, jak toho dosáhnout, je darovat finanční prostředky ozbrojeným silám Ukrajiny prostřednictvím Zachraňte život nebo přes oficiální stránku NBÚ.
Přečtěte si také:
- Elon Musk předal Ukrajině solární panely a systémy úložiště energie Tesla Powerwall
- Sluneční energie je pro marťanské kolonie vhodnější než jaderná energie