Önemli Bilgiler
- Mühendisler geceleri güneş panellerinden elektrik üretmek için bir mekanizma tasarladılar.
- Sistem, az miktarda elektrik üretmek için soğutma panellerinden sızan kızılötesi ışığı yakalar.
-
Sistem çok verimli olmadığı için uzmanlar aşırı hevesli değil.
Geceleri bile elektrik üretebilen bir güneş paneli kulağa gerçek olamayacak kadar iyi geliyor ve aksi yöndeki kanıtlara rağmen gerçek olabilir.
Su üreten güneş panellerinden yeni temizleme yöntemlerine kadar bilim insanları her zaman güneş panellerini daha verimli ve kullanışlı hale getirmenin yollarını arıyor. Son zamanlarda, Stanford Üniversitesi'ndeki mühendisler, az miktarda elektrik üretmek için güneş panellerinin yüzeyinden sıçrayan kızılötesi ışığı kullanan ve esasen geceleri bile panellerden elektrik üreten bir termoelektrik jeneratör tasarladılar. Ancak bilim sağlam olsa da, bunun ana akım çekiş kazanmasını engelleyebilecek olan ekonomidir.
"Termoelektrik [uygulamalar] için en büyük zorluklardan birinin düşük sıcaklıktaki ısıyı dönüştürmek olduğunu söyleyeceğim, çünkü oda sıcaklığına yakın [çünkü] verimlilikler çok, çok düşük," diye açıkladı Dr. David Ginley, Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı'ndaki (NREL) Baş Bilim Adamı, Lifewire'a bir e-posta gönderdi. "Bu durumda sorun, enerji içeriğinin küçük olması ve geceye kadar beklemek, her durumda [enerjinin] bir kısmını radyasyon yoluyla kaybetmeniz anlamına geliyor."
Işık Olsun
Ph. D. Aday Sid Assawaworrarit'e göre, araştırmacılar termoelektrik jeneratörlerini normal bir güneş paneline yerleştirdiler ve bu düzeneği, geceleri güneş panellerinin yüzeyinden sızan kızılötesi ışıktan az miktarda elektrik üretmek için kullandılar.
Bir termoelektrik jeneratör, doğrudan açık bir gökyüzüne doğrultulduğunda ortam havası ile güneş panelinin yüzeyi arasındaki küçük sıcaklık farkından yararlanarak az miktarda elektrik üretir.
Güneş, Dünya'ya muazzam miktarda enerji yönlendirir, ancak sera gazları tarafından hapsedilen bir kısmının dışında, gezegen aldığı enerjinin çoğunu bir süreç içinde kızılötesi radyasyon şeklinde neredeyse gönderir. radyasyonlu soğutma olarak bilinir. İşlem, antik Hindistan ve İran'da suyu dondurmak ve buz oluşturmak için kullanıldı ve bulutlar kızılötesi ışığı yere doğru yansıttığı için bulutsuz gecelerde en iyi sonucu verir.
Assawaworrarit ve ekibi, gezegenden ayrılırken bu enerjiyi yakalamanın yeni bir yolunu tasarladı. Güneş paneli soğudukça, kaçan fotonlar, araştırmacıların termoelektrik jeneratörleriyle elektriğe dönüştürmek için yakaladıkları ısıyı taşır.
Bilim adamları ilk olarak 2019'da kızılötesi ışığı yakalamayı denediler ve şimdi Stanford araştırmacıları bu teknolojiyi daha erişilebilir ve verimli hale getirmek için normal güneş panelleriyle birleştirmeyi başardılar.
Konsept Kanıtı
Açık bir gecede, Assawaworrarit cihazı Stanford çatısında test edildi ve her metrekare güneş paneli için yaklaşık elli miliwatt veya 0,05 watt üretiyor. Buna karşılık, güneş panelleri gün boyunca tipik olarak metrekare başına yaklaşık 150 watt üretebilir. Rakamları bir perspektife oturtmak için, küçük bir LED ampul 18 watt elektrik çeker.
Elli miliwatt çok büyük bir sayı değil, ancak araştırmacılar, teknoloji geniş ölçekte uygulandığında sayıların toplandığını savunuyor. Geceleri bu tür enerjinin, ne kadar ufacık olsa da, kullanışlı olabileceği pek çok uygulama var, özellikle de dünya nüfusunun önemli bir bölümünün hâlâ günün 24 saati elektriğe erişimi olmadığını düşündüğünüzde.
Ve bu sadece başlangıç. Assawaworrarit, İlginç Mühendislik'e, biraz çalışmayla ve daha elverişli hava koşullarında, araştırmacıların cihazlarının ürettiği elektrik miktarını iki katına çıkarabileceklerini ve teorik sınırın metrekare başına yaklaşık bir veya iki watt olduğunu da sözlerine ekledi.
Araştırmacılar, metrekare başına bir watt'a kadar üretmeyi başarırlarsa sistemin maliyet açısından çok çekici olabileceğine inanıyorlar.
Ancak, sistemin bu tür bir verimliliğe ulaşması için hala bazı yollar var. Şu anki haliyle Dr. Ginley etkilenmedi.
Ona göre, teknoloji gerçek dünyada kullanılmadan önce, birisinin ilk teknoloji-pazar değerlendirmesiyle birlikte iyi bir enerji analizi yapması gerekecek. Ayrıca, termoelektrik jeneratörlerin güvenilirliği ve verimliliğine kıyasla maliyetinin, onları güneş pilleri ile kullanım için zayıf bir eşleşme haline getirdiğini düşünüyor.
"Bu durumda [kazanılan] artan gücün maliyeti, muhtemelen nihai olarak maliyete değmez," dedi Dr. Ginley.
