دستگاهی که از "سرمای شب" انرژی تولید می‌کند

* آفتاب ندارید؟ خیالی نیست! پژوهشگران در گزارشی تازه از یک دستگاه ترموالکتریک نوین گفته‌اند که می‌تواند حتی در تاریک‌ترین شب‌ها هم برای یک لامپ ال‌ئی‌دی الکتریسیته تولید کند.

این مولد ترموالکتریک اختلاف دما را برای تولید برق تجدیدپذیر به کار می‌برد. این دستگاه در این تصویر یک لامپ ال‌ئی‌دی کوچک را روشن کرده

راز این دستگاه بهره‌گیری از پدیده‌ایست که به نام "سرمایش تابشی" شناخته می‌شود، و هنگامی رخ می‌دهد که سطح زمین گرما به درون جو بتاباند. این فرآیند می‌تواند یک سطح را از هوای پیرامونش سردتر کند؛ همان چیزی که باعث یخبندان روی چمن می‌شود، حتی اگر دما بالاتر از نقطه‌ی یخ‌زدگی (انجماد) باشد.

پژوهشگران می‌گویند این دستگاه گونه‌ی سودمندی از انرژی بازگشت‌پذیر (تجدیدپذیر) است، به ویژه از آنجا که شب‌ها زمان اوج درخواست (تقاضا) برای روشنایی است. نویسنده‌ی اصلی پژوهش، اسوات رامان که استادیار مهندسی و علم مواد در دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس است می‌گوید: «به جز روشنایی، به باور ما این دستگاه می‌تواند یک راهکار گسترده‌ی تولید برق، مناسب جاهای دورافتاده، و هر جای دیگری که تولید برق شبانه نیازست باشد.»

پیش‌نمونه‌ی این دستگاه در ماه دسامبر گذشته روی میزی که سه پا (یک متر) بالاتر از سطح پشت بامی در استنفورد کالیفرنیا بود آزمایش شد. این دستگاه در یک محفظه‌ی پلی‌استایرنِ پوشیده شده با مایلارِ آلومینیوم-اندود (که تابش گرمایی را به کمینه می‌رساند) گذاشته شده و با یک پوشش در برابر باد محافظت می‌شد. درون این لایه‌های محافظ، پژوهشگران کاری کردند تا دستگاه گرما را از هوا بگیرد و با بهره از یک فرستنده‌ی سیاه، دوباره به درون جو بفرستد.

آنان با بهره از یک برگرداننده‌ی (مبدل) افزاینده‌ی ولتاژ، یک ال‌ئی‌دی را روشن کردند، و اندازه‌گیری کردند که این دستگاه در بیش از ۶ ساعت، می‌تواند تا ۲۵ میلی‌وات انرژی در هر متر مربع تولید کند. این بسیار پایین‌تر از سلول‌های خورشیدی معمولی است، ولی مزیتش اینست که دستگاه در شب هم کار می‌کند، زمانی که آفتاب نیست و به همین دلیل، سلول‌های خورشیدی توانایی تولید انرژی ندارند.

طرح‌واره‌ی این مولد ترموالکتریک

این دانشمندان می‌گویند دستگاهشان با برخی اصلاحات می‌تواند در مقیاس گسترده‌تری به کار رود زیرا سردکن تابشی چیز ساده‌ایست (یک صفحه‌ی آلومینیومی که با رنگ پوشانده شده) و دیگر اجزا هم در بازار در دسترس است. برای نمونه، پژوهشگران پیشنهاد می‌کنند با کاهش گرمای تولیدشده در بخش خنک‌کننده‌ی تابشی دستگاه، بازدهِ دادوستد (تبادل) گرما را افزایش دهند. همچنین به گفته‌ی پژوهشگران، این دستگاه می‌تواند در محیط‌های گرم‌تر و خشک‌تر بیشترین کارایی را داشته باشد.

رامان می‌گوید: «پژوهش ما با بهره‌گیری از سرمای فضای بیرونی به عنوان یک چشمه‌ی (منبع) انرژی تجدیدپذیر، فرصت‌های باقی‌مانده‌ی بسیاری که برای دستیابی به انرژی وجود دارد را نشان می‌دهد. ما فکر می‌کنیم این پایه و بنیان یک فن‌آوری مکمل برای فن‌آوری خورشیدی را می‌سازد. اگرچه بروندهی برق همیشه به اندازه‌ی چشمگیری پایین‌تر [از انرژی خورشیدی] است، ولی می‌تواند در ساعت‌هایی کار کند که سلول‌های خورشیدی نمی‌توانند.»

گزارش این دانشمندان روز ۱۲ سپتامبر در نشریه‌ی ژول (Joule) منتشر شد.

-------------------------------------------

تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

twitter.com/1star_7sky

واژه‌نامه:

thermoelectric - electricity - LED - radiative cooling - Aaswath Raman - University of California - Los Angeles - Stanford - polystyrene - aluminized mylar - black emitter - solar cell - radiative cooler - aluminum - renewable energy - Joule

منبع: Space.com

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان