20 сентября 2019, пятница, 9:43
Мы в одной лодке
Рубрики

Ученые рассказали, как черпать энергию прямо из космоса

11
Ученые рассказали, как черпать энергию прямо из космоса

Создано устройство, чтобы добывать электричество из холода космического вакуума.

Ученым впервые удалось продемонстрировать возможность генерации измеримого количества электричества с помощью инфракрасных диодов из разницы температуры на нашей планете и в космическом пространстве, сообщает ВВС.

Они создали прототип такого устройства, которое направлено в небо и генерирует электрический заряд.

ФОто: bbc.co.uk

"Огромность Вселенной является термодинамическим ресурсом, - говорит Шанхуи Фань, автор статьи, опубликованной в журнале American Institute of Physics. - С точки зрения оптоэлектронной физики существует весьма элегантная симметрия между получением приходящего теплового излучения и получением исходящего излучения".

В отличие от солнечной батареи, которая получает энергию за счет фотонов, порождаемых Солнцем, новое устройство улавливает тепловое излучение, уходящее ночью с нагретой поверхности.

Для того чтобы устройство могло отдавать тепло, ученые использовали большое параболическое зеркало.

В фокусе зеркала находился фотодиод, который днем работал как солнечный фотоэлемент, а ночью остывал за счет испускания инфракрасных лучей в ночное небо. Температура фотодиода в результате оказывалась ниже, чем у нагревшейся за день металлической подложки под ним. Этой разницы оказалось достаточно для получения электричества.

"Объем энергии, который нам удалось получить в рамках данного эксперимента, пока что намного ниже теоретического предела", - говорит Масаши Оно, другой автор статьи.

Ученые выяснили, что их фотодиодное устройство генерировала заряд с плотностью 64 нановатта на кв. м. Это очень слабый заряд, но он доказывает, что такая генерация практически возможна. Как указывают авторы, с улучшением квантовых оптоэлектронных свойств материалов, используемых в таком устройстве, мощность генерации может быть значительно повышена.

По их подсчетам, она может быть теоретически доведена до 4 ватт на кв. м, что примерно в миллион раз превысит ныне достигнутый результат. Для сравнения - современные солнечные панели генерируют 100-200 ватт на кв. м.

Как замечает Шанхуи Фань, этот принцип можно использовать и при сборе излучаемой нагретыми машинами и оборудованием тепловой энергии. В настоящее время он и его коллеги сосредоточили усилия на улучшении КПД созданной им экспериментальной установки.