Podczerwień szansą dla nocnej fotowoltaiki?

W ciągu ostatniej dekady panele fotowoltaiczne zyskały niezwykłą popularność i stały się najszybciej rozwijającym na świecie sektorem odnawialnych źródeł energii.

Dzięki panelom fotowoltaicznym zlokalizowanych na dachach, czy gruntach możliwe jest wytworzenie w pełni darmowej i czystej energii elektrycznej z promieniowania słonecznego. Nic więc dziwnego, że stały się tak częstym widokiem. Niezaprzeczalnie najważniejszym czynnikiem wpływającym na efektywność fotowoltaiki jest Słońce, stąd energia elektryczna produkowana jest wyłącznie za dnia.

Specjaliści od dawna rozmyślają nad rozwiązaniem umożliwiającym wytwarzanie energii elektrycznej również w nocy, co doprowadziło do badań nad wykorzystaniem w tym celu promieniowania cieplnego.

Naukowcy ze Stanford University oraz School of Photovoltaic and Renewable Energy Engineering w UNSW Sydney opracowali urządzenie bazujące na technologi przechwytującej ciepło – tej samej, która używana jest do gogli noktowizyjnych.

„Słońce stanowi źródło ciepła, a stosunkowo chłodny panel znajdujący się na powierzchni Ziemi absorbuje zimno, co pozwala na generowanie energii elektrycznej” – mówi Nicholas Ekins-Daukes, lider zespołu badawczego.

„W przypadku emisji podczerwieni z Ziemi do przestrzeni kosmicznej, to Ziemia jest ciałem stosunkowo chłodnym, z ogromną, wyjątkową pustką kosmosu. Na podstawie tych samych zasad termodynamiki możliwa jest produkcja elektryczności również z tej różnicy temperatur przy emisji światła podczerwonego w kosmos.”

Przeprowadzone testy na tzw. diodzie termoradiacyjnej wykazały, że ilość w ten sposób wytworzonej energii jest zaledwie ułamkiem procenta pochodzącej z ogniwa słonecznego. Niemniej jednak wyniki badań wskazują, że opracowana koncepcja jest możliwa zarówno w teorii, jak i w rzeczywistości, co jest dużym sukcesem i przełomem dla przyszłej energetyki.

„Zwykle myślimy o emisji światła jako o czymś, co zużywa energię, ale w średniej podczerwieni, gdzie wszyscy świecimy energią promieniowania, pokazaliśmy, ze można pozyskać energię elektryczną” – skomentował opublikowane w czasopiśmie ACS Photonics wyniki badań  Nicholas Ekins-Daukes.

Zespół zajmujący się badaniami nad diodą termoradiacyjną nie zaprzestaje prac. Naukowcy wciąż poszukują możliwości usprawnienia urządzenia, wierząc w potencjał swojego eksperymentu.