この安価で小さなデバイスは、寒い夜の空を利用するだけで光と電気を生成します

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この安価で小さなデバイスは、寒い夜の空を利用するだけで光と電気を生成します

By Good News Network-2019年9月13日

研究者は、夜間の冷たい空気を利用するだけで電気を生成し、LEDライトに電力を供給することができる安価な新しいデバイスを開発しました。

科学者は自分のデバイスを説明し、今週の発見をオンラインジャーナルで報告しました ジュール

「驚くべきことに、このデバイスは、太陽電池が機能しない夜間に発電することができます」と、カリフォルニア大学ロサンゼルス校の材料科学および工学の助教授である主執筆者のAaswath Raman氏は言います。 「照明以外にも、遠隔地や夜間の発電が必要なあらゆる場所に適した、発電への幅広いアプローチが可能になると考えています。」

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太陽電池は日中の効率的な再生可能エネルギー源ですが、現在、夜間の発電に類似した再生可能アプローチはありません。ソーラーライトには、夜間に使用するために日中に生成されたエネルギーを保存するためのバッテリーを装備することができますが、追加はコストを押し上げます。

関連する:重力から電気を作り出す発電機は、再生可能エネルギーに革命をもたらす可能性があります

誕生写真

ラマンとスタンフォード大学の科学者Wei LiとShanhui Fanによって開発されたデバイスは、放射冷却を利用することで太陽光発電の制限を回避します。周囲の空気よりも低い温度に達する。

この現象は、凍結する夜の間に草に霜がどのように形成されるかを説明し、同じ原理を使用して、温度差を利用して電気を生成し、夜間に照明需要がピークになったときに再生可能な電気を生成することができます。

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ラマンと同僚は、カリフォルニア州スタンフォードの屋上で、12月の晴天の下で低コストの熱電発電機をテストしました。デバイスは、熱放射を最小限に抑えるためにアルミニウム被覆マイラーで覆われ、赤外線透過風カバーで保護されたポリスチレン筐体で構成され、屋根の高さ1メートルのテーブルに座って周囲の空気から熱を引き出して夜空に放出しますシンプルな黒いエミッターを通して。熱電モジュールが電圧ブーストコンバーターと白色LEDに接続されたとき、研究者は、受動的に光に電力を供給することを観察しました。さらに、6時間にわたって出力を測定したところ、1平方メートルあたり最大25ミリワットのエネルギーが生成されていることがわかりました。

この写真では、熱電発電機は温度差を利用して、アクティブな熱入力なしで再生可能な電気を生成します。ここでは光を生成しています。 (写真:Aaswath Raman)

放射冷却器は塗料でコーティングされたシンプルなアルミ製ディスクで構成されており、他のすべてのコンポーネントは既製で購入できるため、ラマンとチームは、デバイスを実用に合わせて簡単に拡張できると考えています。単位面積あたりの発電量は比較的少ないため、現在の広範な用途は制限されていますが、研究者は、改良されたエンジニアリングにより、放射冷却コンポーネントの熱利得を抑えて熱を増やすなど、20倍強力にできると予測しています-交換効率-より高温で乾燥した気候での運用。

「私たちの仕事は、宇宙の寒さを再生可能なエネルギー資源として利用することにより、エネルギーの残りの多くの機会を強調しています」とラマンは言います。 「私たちは、これがソーラーを補完する技術の基礎を形成すると考えています。電力出力は常に大幅に低下しますが、太陽電池では不可能な時間に動作できます。

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