მთავარი წაღებები
- ინჟინერებმა შეიმუშავეს მექანიზმი, რომელიც ელექტროენერგიას გამოიმუშავებს მზის პანელებიდან ღამით.
- სისტემა იჭერს ინფრაწითელ შუქს, რომელიც გამოდის გაგრილების პანელებიდან მცირე რაოდენობის ელექტროენერგიის წარმოქმნით.
-
ექსპერტები არ არიან ზედმეტად აღფრთოვანებული, რადგან სისტემა არ არის ძალიან ეფექტური.
მზის პანელი, რომელსაც შეუძლია ელექტროენერგიის გამომუშავება ღამითაც კი, ზედმეტად კარგად ჟღერს, რომ სიმართლე იყოს და ეს შეიძლება იყოს, მიუხედავად იმისა, რომ საპირისპირო მტკიცებულებაა.
წყლიანი მზის პანელებიდან დაწყებული დასუფთავების ახალ მეთოდებამდე, მეცნიერები ყოველთვის ეძებენ გზებს, რათა მზის პანელები უფრო ეფექტური და სასარგებლო გახადონ.ცოტა ხნის წინ, სტენფორდის უნივერსიტეტის ინჟინრებმა შეიმუშავეს თერმოელექტრული გენერატორი, რომელიც იყენებს მზის პანელების ზედაპირიდან მოციმციმე ინფრაწითელ შუქს მცირე რაოდენობის ელექტროენერგიის გამოსამუშავებლად, რაც არსებითად ქმნის ელექტროენერგიას პანელებიდან ღამითაც კი. მაგრამ მიუხედავად იმისა, რომ მეცნიერება საფუძვლიანია, ეს არის ეკონომიკა, რომელიც ხელს უშლის ამას მთავარი მიმართულების მოპოვებაში.
"მე ვიტყვი, რომ თერმოელექტრული [აპლიკაციების] ერთ-ერთი უდიდესი გამოწვევაა დაბალი ტემპერატურის სითბოს გადაქცევა, [რადგან] ოთახის ტემპერატურასთან ახლოს, ეფექტურობა ძალიან, ძალიან დაბალია,” განმარტა დოქტორმა დევიდ გინლიმ. განახლებადი ენერგიის ეროვნული ლაბორატორიის (NREL) მთავარი მეცნიერი ელფოსტით Lifewire-ს. „ამ შემთხვევაში, პრობლემა ის არის, რომ ენერგიის შემცველობა მცირეა და ღამემდე ლოდინი ნიშნავს, რომ ნებისმიერ შემთხვევაში დაკარგავ [ენერგიას] ნაწილს რადიაციის საშუალებით.“
იყოს სინათლე
ხელმძღვანელობით დოქტორ. კანდიდატი Sid Assawaworrarit, მკვლევარებმა თავიანთი თერმოელექტრული გენერატორი მოაწყვეს ჩვეულებრივ მზის პანელს და გამოიყენეს კონტრაქტი მცირე რაოდენობის ელექტროენერგიის გამოსამუშავებლად ინფრაწითელი სინათლისგან, რომელიც ღამით მზის პანელების ზედაპირიდან გამოდის.
თერმოელექტრული გენერატორი გამოიმუშავებს მცირე რაოდენობით ელექტროენერგიას ატმოსფერულ ჰაერსა და მზის პანელის ზედაპირს შორის ტემპერატურის უმნიშვნელო განსხვავების გამოყენებით, როდესაც ის პირდაპირ მოწმენდილ ცაზეა მიმართული.
მზე მიმართავს უზარმაზარ რაოდენობას ენერგიას დედამიწაზე, მაგრამ სათბურის გაზების მიერ მოხვედრილი ნაწილის გარდა, პლანეტა პრაქტიკულად აგზავნის ენერგიის დიდ ნაწილს, რომელსაც იღებს ინფრაწითელი გამოსხივების სახით, ამ პროცესში. ცნობილია როგორც რადიაციული გაგრილება. ეს პროცესი ძველ ინდოეთსა და ირანში გამოიყენებოდა წყლის გაყინვისა და ყინულის შესაქმნელად და საუკეთესოდ მუშაობს უღრუბლო ღამეებში, რადგან ღრუბლები ირეკლავენ ინფრაწითელ სინათლეს მიწისკენ.
Assawaworrarit-მა და მისმა გუნდმა შეიმუშავეს ახალი გზა ამ ენერგიის დასაჭერად, როდესაც ის ტოვებს პლანეტას. როგორც მზის პანელი გაცივდება, გამომავალი ფოტონები ატარებენ სითბოს, რომელსაც მკვლევარები იღებენ თავიანთი თერმოელექტრული გენერატორით ელექტროენერგიად გადაქცევისთვის.
მეცნიერებმა პირველად სცადეს ინფრაწითელი სინათლის გადაღება 2019 წელს, ახლა კი სტენფორდის მკვლევარებმა მოახერხეს ამ ტექნოლოგიის გაერთიანება ჩვეულებრივ მზის პანელებთან, რათა ის უფრო ხელმისაწვდომი და ეფექტური გახადონ.
კონცეფციის დამადასტურებელი
ნათელ ღამეს სტენფორდის სახურავზე გამოცდილი Assawaworrarit მოწყობილობა გამოიმუშავებს დაახლოებით ორმოცდაათი მილივატს, ანუ 0,05 ვატს, მზის პანელის ყოველ კვადრატულ მეტრზე. ამის საპირისპიროდ, მზის პანელებს შეუძლიათ გამოიმუშაონ დაახლოებით 150 ვატი კვადრატულ მეტრზე დღის განმავლობაში. რიცხვების პერსპექტივისთვის, პატარა LED ნათურა გამოაქვს 18 ვატი ელექტროენერგიას.
ორმოცდაათი მილივატი არ არის დიდი რიცხვი, მაგრამ მკვლევარები ამტკიცებენ, რომ რიცხვები გროვდება, როდესაც ტექნოლოგია გამოიყენება მასშტაბური. არსებობს უამრავი პროგრამა, სადაც ასეთი ენერგია ღამით, თუმცა უმნიშვნელოც კი, შეიძლება გამოგადგეს, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც გავითვალისწინებთ, რომ მსოფლიოს მოსახლეობის მნიშვნელოვან რაოდენობას ჯერ კიდევ არ აქვს წვდომა ელექტროენერგიაზე მთელი საათის განმავლობაში.
და ეს მხოლოდ დასაწყისია. Assawaworrarit-მა განუცხადა Interesting Engineering-ს, რომ მცირე შრომით და უფრო ხელსაყრელ ამინდში, მკვლევარებმა გააორმაგეს მათი მოწყობილობის მიერ გამომუშავებული ელექტროენერგიის რაოდენობა და დაამატეს, რომ თეორიული ზღვარი არის დაახლოებით ერთი ან ორი ვატი კვადრატულ მეტრზე.
მკვლევარები თვლიან, რომ სისტემა შეიძლება იყოს ძალიან მიმზიდველი ხარჯების პერსპექტივიდან, თუ მათ შეუძლიათ გამოიმუშავონ ვატამდე კვადრატულ მეტრზე.
თუმცა, ჯერ კიდევ არსებობს რამდენიმე გზა, რომ სისტემამ მიაღწიოს ამ სახის ეფექტურობას. როგორც ახლა დგას, დოქტორ გინლი შთაბეჭდილების გარეშე რჩება.
მისი აზრით, სანამ ტექნოლოგია რეალურ სამყაროში იქნება გამოყენებული, ვინმეს მოუწევს კარგი ენერგეტიკული ანალიზის გაკეთება, რომელიც შერწყმულია ტექნიკური ბაზრის საწყისი შეფასებასთან ერთად. უფრო მეტიც, მისი აზრით, თერმოელექტრული გენერატორების ღირებულება, მათ საიმედოობასა და ეფექტურობასთან შედარებით, მათ არასათანადოდ აქცევს მზის ელემენტებთან გამოსაყენებლად.
"ამ შემთხვევაში [მოპოვებული] დამატებითი სიმძლავრის ღირებულება, ალბათ, საბოლოოდ არ ღირს ამ დანახარჯზე," თქვა ექიმმა გინლიმ.
