Πρόσφατα οι επιστήμονες βρήκαν έναν τρόπο να τροφοδοτήσουν ένα LED εκμεταλλευόμενοι το κρύο της νύχτας. Ένα πρωτότυπο του αντίστοιχου της ηλιακής ενέργειας ήταν στην οροφή του Πανεπιστημιούπολη του Στάνφορντ δοκιμάστηκε στην Καλιφόρνια. Μια ευρύτερη έκδοση αυτής της νυχτερινής γεννήτριας ρεύματος θα μπορούσε να φωτίσει κάποια μέρα δωμάτια, να φορτίσει κινητά τηλέφωνα ή να τροφοδοτήσει άλλες ηλεκτρονικές συσκευές σε απομακρυσμένες ή φτωχές πηγές όπου υπάρχει έλλειψη ενέργειας τη νύχτα. Έτσι, η ενέργεια από τον νυχτερινό ουρανό θα μπορούσε πολύ σύντομα να γίνει μια καθημερινή πραγματικότητα.
Τα ηλιακά κύτταρα είναι ανενεργά μετά το ηλιοβασίλεμα
Πώς μπορείτε να πάρετε ενέργεια από τον νυχτερινό ουρανό;?
Στην καρδιά του πρωτοτύπου βρίσκεται μια θερμοηλεκτρική γεννήτρια που παράγει ηλεκτρική ενέργεια όταν η μία πλευρά της είναι πιο ψυχρή από την άλλη. Ακούγεται λίγο σαν sci-fi, αλλά αντλεί έμπνευση από φυσικές διαδικασίες. Η πλευρά που βλέπει στον ουρανό είναι προσαρτημένη σε μια πλάκα αλουμινίου που είναι σφραγισμένη κάτω από ένα διαφανές κάλυμμα και περιβάλλεται από μόνωση για να κρατήσει τη θερμότητα μακριά.
Αυτή η πλάκα παραμένει ψυχρότερη από τον αέρα του περιβάλλοντος απελευθερώνοντας την απορροφούμενη θερμότητα ως υπέρυθρη ακτινοβολία. Μια παρόμοια μέθοδος τροφοδοτεί επίσης το Curiosity Rover της NASA στον Άρη. Η θερμοηλεκτρική γεννήτρια της αντλεί θερμότητα από την ακτινοβολία πλουτωνίου.
Στην πραγματικότητα, αυτή η ενέργεια από τον νυχτερινό ουρανό είναι εκατό τοις εκατό φυσική διαδικασία. Εάν δεν υπάρχουν σύννεφα τη νύχτα για να παγιδεύσουν τη θερμότητα, τα αντικείμενα μπορούν να φτάσουν σε χαμηλότερη θερμοκρασία από τον αέρα του περιβάλλοντος. Αυτός είναι ακριβώς ο λόγος που οι λεπίδες χόρτου μπορούν να παγώσουν τα καθαρά φθινοπωρινά πρωινά, ακόμη και όταν η θερμοκρασία του αέρα είναι πάνω από το σημείο πήξης. Οι άνθρωποι εκμεταλλεύονται αυτό το αποτέλεσμα για πολλές χιλιετίες. Πριν από έξι χιλιάδες χρόνια, στο σημερινό Ιράν και το Αφγανιστάν, οι Πέρσες έχτισαν τεράστιες δομές σε σχήμα κυψέλης που ονομάζονταν yakhchal (παγωμένο σπίτι) που χρησιμοποίησαν αυτό το παθητικό αποτέλεσμα ψύξης για να δημιουργήσουν και να αποθηκεύσουν πάγο στην έρημο.
Πάγος στην έρημο; Ναι, με αυτό το έξυπνο κόλπο!
Μια επιτυχημένη δοκιμή ενός πρωτοτύπου
Ο μηχανικός Wei Li και οι συνεργάτες του από το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ δοκίμασαν ένα πρωτότυπο της συσκευής τους 20 εκατοστών σε μια καθαρή νύχτα του Δεκεμβρίου. Η γεννήτρια παρήγαγε περίπου 25 milliwatt ισχύος ανά τετραγωνικό μέτρο – αρκετά για να τροφοδοτήσει ένα μικρό LED. Η ομάδα εκτιμά ότι περαιτέρω βελτιώσεις στο σχεδιασμό, όπως καλύτερη μόνωση της ψυχρής πλάκας, θα μπορούσαν να αυξήσουν την παραγωγή σε τουλάχιστον 0,5 βατ ανά τετραγωνικό μέτρο.
Η παραγωγή ενέργειας είναι πάντα πολύ χαμηλότερη από ό, τι με τα ηλιακά στοιχεία, τα οποία συνήθως παράγουν τουλάχιστον 100 watt ανά τετραγωνικό μέτρο. Ωστόσο, αυτή η νυχτερινή γεννήτρια μπορεί να είναι εξαιρετικά χρήσιμη για παροχή ρεύματος έκτακτης ανάγκης ή για άτομα που δεν εξαρτώνται από το δίκτυο. Η ομάδα σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει τη γεννήτρια για την τροφοδοσία απομακρυσμένων καιρικών σταθμών ή για άλλους περιβαλλοντικούς αισθητήρες. Αυτό μπορεί να είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό σε πολικές περιοχές όπου κανένα ηλιακό φως δεν λάμπει για μήνες.
Η συσκευή λέγεται ότι είναι πολύ φθηνότερη από τα ηλιακά κύτταρα
Σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, ακόμη και οι μικρότερες ποσότητες ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να είναι ζωτικής σημασίας
