Energia z nočnej oblohy – solárne články obrátené naruby

Vedci nedávno našli spôsob, ako napájať diódu LED využitím nočného chladu. Prototyp obdoby slnečnej energie bol na streche budovy Kampus Stanfordu testované v Kalifornii. Väčšia verzia tohto nočného generátora elektrickej energie by dúfajme mohla jedného dňa osvetliť miestnosti, nabíjať mobilné telefóny alebo napájať iné elektronické zariadenia v odľahlých oblastiach alebo oblastiach chudobných na zdroje, kde v noci chýba energia. Energia z nočnej oblohy sa teda veľmi skoro môže stať každodennou realitou.

Solárne články sú po západe slnka neaktívne

Ako môžete získať energiu z nočnej oblohy??

Jadrom prototypu je termoelektrický generátor, ktorý generuje elektrickú energiu, keď je jedna z jeho strán chladnejšia ako druhá. Znie to trochu ako sci-fi, ale čerpá inšpiráciu z prírodných procesov. Strana orientovaná k nebu je pripevnená k hliníkovej doske, ktorá je utesnená pod priehľadným krytom a obklopená izoláciou, ktorá chráni teplo.

Táto doska zostáva chladnejšia ako okolitý vzduch tým, že uvoľňuje absorbované teplo ako infračervené žiarenie. Podobná metóda poháňa aj NASA Curiosity Rover na Marse. Jeho termoelektrický generátor čerpá teplo zo žiarenia plutónia.

V skutočnosti je táto energia z nočnej oblohy stopercentným prírodným procesom. Ak v noci nie sú žiadne mraky na zachytávanie tepla, objekty môžu dosiahnuť nižšiu teplotu ako okolitý vzduch. To je dôvod, prečo môžu byť steblá trávy zmrazené za jasných jesenných rán, aj keď je teplota vzduchu nad bodom mrazu. Ľudia tento efekt využívajú už mnoho tisícročí. Pred šesťtisíc rokmi v dnešnom Iráne a Afganistane Peržania postavili obrovské štruktúry v tvare úľa nazývané yakhchal (ľadovňa), ktoré využívali tento pasívny chladiaci efekt na vytváranie a skladovanie ľadu v púšti.

Ľad v púšti? Áno, s týmto šikovným trikom!

Úspešný test prototypu

Inžinier Wei Li a kolegovia zo Stanfordskej univerzity testovali za jasnej decembrovej noci 20 cm prototyp svojho zariadenia. Generátor produkoval asi 25 miliwattov energie na meter štvorcový – dosť na napájanie malej LED diódy. Tím odhaduje, že ďalšie vylepšenia dizajnu, ako napríklad lepšia izolácia studenej platne, by mohli zvýšiť produkciu najmenej na 0,5 wattu na meter štvorcový.

Generácia energie je vždy oveľa nižšia ako pri solárnych článkoch, ktoré zvyčajne vyrábajú najmenej 100 wattov na meter štvorcový. Tento nočný generátor však môže byť mimoriadne užitočný pre núdzové napájanie alebo pre ľudí, ktorí nie sú závislí od siete. Tím plánuje použiť generátor na napájanie vzdialených meteorologických staníc alebo iných environmentálnych senzorov. To môže byť obzvlášť účinné v polárnych oblastiach, kde mesiace nesvieti žiadne slnečné svetlo.

Zariadenie je údajne oveľa lacnejšie ako solárne články

V prípade núdze môže byť nevyhnutné aj najmenšie množstvo elektrickej energie