Key Takeaway
- Jurutera telah mencipta mekanisme untuk menjana elektrik daripada panel solar pada waktu malam.
- Sistem menangkap cahaya inframerah yang keluar dari panel penyejuk untuk menjana sejumlah kecil elektrik.
-
Pakar tidak terlalu berminat kerana sistem ini tidak begitu cekap.
Panel solar yang boleh menjana elektrik walaupun pada waktu malam kedengaran terlalu bagus untuk menjadi kenyataan, dan ia mungkin benar, walaupun terdapat bukti yang bertentangan.
Daripada panel solar membuat air kepada kaedah pembersihan baharu, saintis sentiasa mencari cara untuk menjadikan panel solar lebih cekap dan berguna. Baru-baru ini, jurutera di Universiti Stanford telah mencipta penjana termoelektrik yang menggunakan cahaya inframerah yang melantun dari permukaan panel solar untuk menjana sejumlah kecil elektrik, pada asasnya menghasilkan tenaga elektrik daripada panel walaupun pada waktu malam. Tetapi walaupun sainsnya kukuh, ekonomilah yang boleh menghalang perkara ini daripada mendapat daya tarikan arus perdana.
"Saya akan mengatakan bahawa salah satu cabaran terbesar untuk [aplikasi] termoelektrik ialah menukar haba suhu rendah, [kerana pada] berhampiran suhu bilik, kecekapannya sangat, sangat rendah," jelas Dr. David Ginley, Ketua Saintis di Makmal Tenaga Boleh Diperbaharui Kebangsaan (NREL) dalam e-mel kepada Lifewire. "Dalam kes ini, masalahnya ialah kandungan tenaga adalah kecil, dan menunggu sehingga malam bermakna anda kehilangan sebahagian daripada [tenaga] melalui radiasi dalam apa jua keadaan."
Biar Ada Cahaya
Dipimpin oleh Ph. D. calon Sid Assawaworrarit, para penyelidik memasangkan penjana termoelektrik mereka kepada panel solar biasa dan menggunakan alat itu untuk menjana sejumlah kecil elektrik daripada cahaya inframerah yang keluar dari permukaan panel solar pada waktu malam.
Penjana termoelektrik menghasilkan sedikit tenaga dengan memanfaatkan sedikit perbezaan suhu antara udara ambien dan permukaan panel solar apabila ia dihalakan terus ke langit yang cerah.
Matahari menghalakan sejumlah besar tenaga ke Bumi, tetapi kecuali sebahagian daripadanya yang terperangkap oleh gas rumah hijau, planet ini hampir menghantar banyak tenaga yang diterimanya dalam bentuk sinaran inframerah, dalam satu proses. dikenali sebagai penyejukan sinaran. Proses ini digunakan di India dan Iran purba untuk membekukan air dan mencipta ais dan berfungsi paling baik pada malam tanpa awan, kerana awan memantulkan cahaya inframerah ke arah tanah.
Assawaworrarit dan pasukannya telah mencipta cara baharu untuk menangkap tenaga itu semasa ia meninggalkan planet ini. Apabila panel solar menyejuk, foton yang melarikan diri membawa haba, yang ditangkap oleh penyelidik dengan penjana termoelektrik mereka untuk ditukar kepada elektrik.
Para saintis mula-mula mencuba menangkap cahaya inframerah pada tahun 2019, dan kini penyelidik Stanford telah berjaya menggabungkan teknologi ini dengan panel solar biasa untuk menjadikannya lebih mudah diakses dan cekap.
Bukti Konsep
Pada malam yang cerah, peranti Assawaworrarit yang diuji di atas bumbung Stanford menjana kira-kira lima puluh milliwatt, atau 0.05 watt, untuk setiap meter persegi panel solar. Sebaliknya, panel solar biasanya boleh menjana kira-kira 150 watt setiap meter persegi pada siang hari. Untuk meletakkan nombor dalam perspektif, mentol LED kecil mengeluarkan 18 watt elektrik.
Lima puluh miliwatt bukanlah jumlah yang besar, tetapi para penyelidik berpendapat bilangannya bertambah apabila teknologi digunakan pada skala. Terdapat banyak aplikasi di mana tenaga jenis ini pada waktu malam, walau bagaimanapun kecil, boleh digunakan, terutamanya apabila anda menganggap bahawa sejumlah besar penduduk dunia masih tidak mempunyai akses kepada elektrik sepanjang masa.
Dan ini hanyalah permulaan. Assawaworrarit memberitahu Kejuruteraan Menarik bahawa dengan sedikit kerja dan dalam keadaan cuaca yang lebih kondusif, para penyelidik boleh menggandakan jumlah elektrik yang dijana oleh peranti mereka, sambil menambah bahawa had teori ialah kira-kira satu atau dua watt setiap meter persegi.
Para penyelidik percaya sistem itu boleh menjadi sangat menarik dari perspektif kos jika mereka boleh menjana sehingga watt setiap meter persegi.
Walau bagaimanapun, masih terdapat beberapa cara untuk sistem mencapai kecekapan seperti itu. Seperti yang berlaku sekarang, Dr. Ginley tetap tidak terkesan.
Pada pendapatnya, sebelum teknologi itu boleh digunakan di dunia nyata, seseorang perlu melakukan analisis bertenaga yang baik digabungkan dengan penilaian awal teknologi-ke-pasaran. Selain itu, beliau berpendapat kos penjana termoelektrik, berbanding dengan kebolehpercayaan dan kecekapannya, menjadikannya padanan yang tidak baik untuk digunakan dengan sel solar.
"Kos kuasa tambahan [diperoleh] dalam kes ini mungkin akhirnya tidak berbaloi dengan kos itu, " pendapat Dr. Ginley.
