Key takeaways
- Ingeniører har utviklet en mekanisme for å generere strøm fra solcellepaneler om natten.
- Systemet fanger opp det infrarøde lyset som slipper ut fra kjølepanelene for å generere en liten mengde elektrisitet.
-
Eksperter er ikke altfor begeistret siden systemet ikke er veldig effektivt.
Et solcellepanel som kan generere strøm selv om natten høres for godt ut til å være sant, og det kan det bare være, til tross for bevis på det motsatte.
Fra vannproduserende solcellepaneler til nye rengjøringsmetoder, forskere leter alltid etter måter å gjøre solcellepaneler mer effektive og nyttige. Nylig utviklet ingeniører ved Stanford University en termoelektrisk generator som bruker det infrarøde lyset som spretter fra overflaten av solcellepaneler for å generere en liten mengde elektrisitet, som i hovedsak skaper elektrisitet fra panelene selv om natten. Men selv om vitenskapen er solid, er det økonomien som kan hindre dette i å få gjennomslag i mainstream.
"Jeg vil si at en av de største utfordringene for termoelektriske [applikasjoner] er å konvertere lavtemperaturvarme, [fordi ved] nær romtemperatur er effektiviteten veldig, veldig lav," forklarte Dr. David Ginley, Sjefforsker ved National Renewable Energy Laboratory (NREL) i en e-post til Lifewire. "I dette tilfellet er problemet at energiinnholdet er lite, og å vente til natt betyr at du mister noe av [energien] gjennom stråling i alle fall."
La det bli lys
Ledes av Ph. D. kandidat Sid Assawaworrarit, utstyrte forskerne sin termoelektriske generator til et vanlig solcellepanel og brukte utstyret til å generere en liten mengde elektrisitet fra det infrarøde lyset som slipper ut fra overflaten av solcellepaneler om natten.
En termoelektrisk generator produserer en liten mengde elektrisitet ved å dra nytte av den lille forskjellen i temperatur mellom omgivelsesluften og overflaten til et solcellepanel når det peker direkte mot en klar himmel.
Sola leder en enorm mengde energi til jorden, men med unntak av noe av den som er fanget av drivhusgassene, sender planeten praktisk t alt ut mye av energien den mottar i form av infrarød stråling, i en prosess kjent som strålingskjøling. Prosessen ble brukt i det gamle India og Iran for å fryse vann og lage is og fungerer best på skyfrie netter, siden skyer reflekterer infrarødt lys mot bakken.
Assawaworrarit og teamet hans har utviklet en ny måte å fange den energien når den forlater planeten. Når solcellepanelet avkjøles, bærer de unnslippende fotonene varme, som forskerne fanger opp med sin termoelektriske generator for å konvertere til elektrisitet.
Forskere prøvde først å fange infrarødt lys i 2019, og nå har Stanford-forskerne klart å kombinere denne teknologien med vanlige solcellepaneler for å gjøre den mer tilgjengelig og effektiv.
Proof of Concept
På en klar natt genererer enheten Assawaworrarit testet på Stanford-taket omtrent femti milliwatt, eller 0,05 watt, for hver kvadratmeter solcellepanel. Derimot kan solcellepaneler typisk generere rundt 150 watt per kvadratmeter i løpet av dagen. For å sette tallene i perspektiv, trekker en liten LED-pære 18 watt strøm.
Femti milliwatt er ikke et stort tall, men forskerne hevder at tallene går opp når teknologien brukes i stor skala. Det er mange applikasjoner der denne typen energi om natten, uansett hvor liten den er, kan komme til nytte, spesielt når du tenker på at en betydelig mengde av verdens befolkning fortsatt ikke har tilgang til strøm hele døgnet.
Og dette er bare starten. Assawaworrarit fort alte Interesting Engineering at med litt arbeid og under mer gunstige værforhold, kunne forskerne doble mengden elektrisitet som genereres av enheten deres, og la til at den teoretiske grensen er omtrent en eller to watt per kvadratmeter.
Forskerne mener systemet kan være svært attraktivt fra et kostnadsperspektiv hvis de kan få det til å generere opptil en watt per kvadratmeter.
Det er imidlertid fortsatt noen veier å gå for at systemet skal oppnå den typen effektivitet. Slik det ser ut nå, er Dr. Ginley fortsatt lite imponert.
Etter hans mening, før teknologien kan brukes i den virkelige verden, må noen gjøre en god energisk analyse kombinert med en innledende tech-to-market vurdering. Dessuten mener han at kostnadene for termoelektriske generatorer, sammenlignet med deres pålitelighet og effektivitet, gjør dem til en dårlig match for bruk med solceller.
"Kostnaden for den inkrementelle kraften [oppnådd] i dette tilfellet er sannsynligvis ikke til syvende og sist verdt kostnadene," mente Dr. Ginley.
