Key takeaways
- Ingeniører har udtænkt en mekanisme til at generere elektricitet fra solpaneler om natten.
- Systemet fanger det infrarøde lys, der slipper ud fra kølepanelerne for at generere en lille mængde elektricitet.
-
Eksperter er ikke alt for begejstrede, da systemet ikke er særlig effektivt.
Et solpanel, der kunne generere elektricitet selv om natten, lyder for godt til at være sandt, og det kan det bare være, på trods af beviser for det modsatte.
Fra vandfremstilling af solpaneler til nye rengøringsmetoder, videnskabsmænd leder altid efter måder at gøre solpaneler mere effektive og nyttige. For nylig udtænkte ingeniører ved Stanford University en termoelektrisk generator, der bruger det infrarøde lys, der hopper fra overfladen af solpaneler til at generere en lille mængde elektricitet, hvilket i det væsentlige skaber elektricitet fra panelerne selv om natten. Men selvom videnskaben er sund, er det økonomien, der kan forhindre dette i at vinde mainstream-indtoget.
"Jeg vil sige, at en af de største udfordringer for termoelektriske [applikationer] er at konvertere lavtemperaturvarme, [fordi ved] nær stuetemperatur er effektiviteten meget, meget lav," forklarede Dr. David Ginley, Chief Scientist ved National Renewable Energy Laboratory (NREL) i en e-mail til Lifewire. "I dette tilfælde er problemet, at energiindholdet er lille, og at vente til natten betyder, at du under alle omstændigheder mister noget af [energien] gennem stråling."
Lad There Be Light
Ledes af Ph. D. kandidat Sid Assawaworrarit, forskerne udstyrede deres termoelektriske generator til et almindeligt solpanel og brugte indretningen til at generere en lille mængde elektricitet fra det infrarøde lys, der undslipper overfladen af solpaneler om natten.
En termoelektrisk generator producerer en lille mængde elektricitet ved at udnytte den lille temperaturforskel mellem den omgivende luft og overfladen af et solpanel, når det peger direkte ind i en klar himmel.
Solen leder en enorm mængde energi til Jorden, men bortset fra noget af det, der er fanget af drivhusgasserne, sender planeten praktisk t alt meget af den energi, den modtager i form af infrarød stråling, i en proces kendt som strålingskøling. Processen blev brugt i det gamle Indien og Iran til at fryse vand og skabe is og fungerer bedst på skyfrie nætter, da skyer reflekterer infrarødt lys mod jorden.
Assawaworrarit og hans team har udtænkt en ny måde at fange den energi på, når den forlader planeten. Når solpanelet afkøles, bærer de undslippende fotoner varme, som forskerne fanger med deres termoelektriske generator for at omdanne til elektricitet.
Forskere forsøgte første gang at fange infrarødt lys i 2019, og nu har Stanford-forskerne formået at kombinere denne teknologi med almindelige solpaneler for at gøre den mere tilgængelig og effektiv.
Proof of Concept
På en klar nat genererer den enhed, Assawaworrarit, der blev testet på Stanford-taget, omkring halvtreds milliwatt eller 0,05 watt for hver kvadratmeter solpanel. Derimod kan solpaneler typisk generere omkring 150 watt per kvadratmeter i løbet af dagen. For at sætte tallene i perspektiv trækker en lille LED-pære 18 watt elektricitet.
Halvtreds milliwatt er ikke et stort tal, men forskerne hævder, at tallene tæller, når teknologien anvendes i skala. Der er mange applikationer, hvor denne form for energi om natten, uanset hvor lille den end er, kan være nyttig, især når man tænker på, at en betydelig del af verdens befolkning stadig ikke har adgang til elektricitet døgnet rundt.
Og dette er kun begyndelsen. Assawaworrarit fort alte Interesting Engineering, at med lidt arbejde og under mere gunstige vejrforhold kunne forskerne fordoble mængden af elektricitet, der genereres af deres enhed, og tilføjede, at den teoretiske grænse er omkring en eller to watt pr. kvadratmeter.
Forskerne mener, at systemet kunne være meget attraktivt ud fra et omkostningsperspektiv, hvis de kan få det til at generere op til en watt pr. kvadratmeter.
Der er dog stadig nogle veje at gå for, at systemet kan opnå den slags effektivitet. Som det ser ud nu, er Dr. Ginley stadig ikke imponeret.
Efter hans mening, før teknologien kan bruges i den virkelige verden, er nogen nødt til at lave en god energisk analyse kombineret med en indledende tech-to-market vurdering. Desuden mener han, at prisen på termoelektriske generatorer sammenlignet med deres pålidelighed og effektivitet gør dem til et dårligt match til brug med solceller.
"Omkostningerne ved den inkrementelle magt [vundet] i dette tilfælde er sandsynligvis ikke i sidste ende prisen værd," mente Dr. Ginley.
