Βραδινό «φωτοβολταϊκό» παράγει ηλεκτρικό ρεύμα από τον κρύο νυχτερινό ουρανό

Ερευνητές στις ΗΠΑ δημιούργησαν την πρώτη φθηνή θερμοηλεκτρική συσκευή που

παράγει ηλεκτρικό ρεύμα και ανάβει λάμπες LED, αξιοποιώντας τις κρύες νύχτες, χωρίς να χρειάζεται τη θερμότητα και το φως του ήλιου. Στο μέλλον θα μπορούσε να αξιοποιηθεί επίσης σε απομονωμένες περιοχές για τη φόρτιση κινητών τηλεφώνων.

Τα φωτοβολταϊκά αποτελούν μια αποτελεσματική πηγή ανανεώσιμης ηλεκτρικής ενέργειας στη διάρκεια της μέρας, αλλά μέχρι σήμερα δεν υπάρχει κάτι ανάλογο για τη νύχτα. Η μόνη λύση είναι να εφοδιασθούν τα φωτοβολταϊκά με μπαταρίες που αποθηκεύουν την παραγόμενη κατά τη μέρα ενέργεια, έτσι ώστε αυτή να χρησιμοποιηθεί το βράδυ, κάτι όμως που αυξάνει το συνολικό ενεργειακό κόστος.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Αασγουάθ Ραμάν, επίκουρο καθηγητή επιστήμης και τεχνολογίας των υλικών του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια-Λος ‘Αντζελες (UCLA), που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό “Joule”, αξιοποίησαν το φαινόμενο της ψύξης ακτινοβολίας (radiative cooling), κατά το οποίο μια επιφάνεια που βλέπει προς τον ουρανό, έχει απώλεια θερμότητας στην ατμόσφαιρα με τη μορφή θερμικής ακτινοβολίας, με αποτέλεσμα να αποκτά πιο χαμηλή θερμοκρασία από τον γύρω αέρα.

Η διαδικασία αυτή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να γεννηθεί ηλεκτρισμός μέσω «χειραγώγησης» των θερμοκρασιακών διαφορών, με αποτέλεσμα να παράγεται ρεύμα και τη νύχτα, όταν η ζήτηση ρεύματος αυξάνεται κατακόρυφα.

«Είναι αξιοσημείωτο ότι η συσκευή μπορεί να παράγει ηλεκτρισμό τα βράδια, όταν οι ηλιακές κυψέλες δεν δουλεύουν. Πέρα από το φωτισμό, πιστεύουμε ότι αυτή η τεχνολογία παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος μπορεί να είναι κατάλληλη για απομονωμένες τοποθεσίες», δήλωσε ο Ραμάν.

Οι ερευνητές δοκίμασαν με επιτυχία τη θερμοηλεκτρική γεννήτρια τους σε καθαρές κρύες νύχτες του χειμώνα από ταράτσες κτιρίων. Προς το παρόν, μπορεί να παράγει έως 25 μιλιβάτ (χιλιοστά του βατ) ενέργειας ανά τετραγωνικό μέτρο (σε θερμοκρασία ενός βαθμού Κελσίου), αλλά οι δημιουργοί της πιστεύουν ότι μπορούν μελλοντικά να την κάνουν 20 φορές πιο ισχυρή.

«Νομίζουμε ότι μπορεί να αποτελέσει τη βάση για μια τεχνολογία συμπληρωματική της ηλιακής. Αν και το παραγόμενο ρεύμα θα είναι πάντα σημαντικά λιγότερο, θα μπορεί να λειτουργήσει όταν οι ηλιακές (φωτοβολταϊκές) κυψέλες δεν θα μπορούν», ανέφερε ο Ράμαν.

Σύνδεσμος για την επιστημονική δημοσίευση:

https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(19)30412-X

(ΑΠΕ)