17 مه 2022 -توسط نیل مارتین، دانشگاه نیو ساوت ولز -تیم UNSW یا خورشید شبانه از طریق دوربین مادون قرمز عکس گرفته است. آنها از همان نوع فناوری نیمه هادی برای تولید انرژی برای اولین بار از گسیل نور استفاده کردند. اعتبار: دانشگاه نیو ساوت ولز
محققان UNSW با تولید برق از انرژی خورشیدی موسوم به “خورشید شبانه” به پیشرفت بزرگی در فناوری انرژی های تجدیدپذیر دست یافته اند.تیمی از دانشکده مهندسی فتوولتائیک و انرژی های تجدیدپذیر، برق را از گرمای تابش شده به عنوان نور مادون قرمز، به همان روشی که زمین با تابش در فضا در شب سرد می شود، تولید کردند.
یک دستگاه نیمه هادی به نام دیود حرارتی، متشکل از مواد موجود در عینک های دید در شب، برای تولید انرژی از تابش نور مادون قرمز استفاده شد.نتایج این تحقیق اکنون در ACS Photonics منتشر شده است.
اگرچه مقدار برق تولید شده در این مرحله بسیار کم است – حدود 100000 برابر کمتر از انرژی تولید شده توسط یک پنل خورشیدی – محققان معتقدند که نتیجه می تواند در آینده بهبود یابد.سرپرست تیم، استادیار ند اکینز-دوکس، گفت: «ما نمایش روشنی از توان الکتریکی از یک دیود حرارتی ایجاد کرده‌ایم.
با استفاده از دوربین‌های تصویربرداری حرارتی می‌توانید میزان تشعشعات شبانه را ببینید، اما فقط در طول موج‌های مادون قرمز و نه در طول موج‌های مرئی. کاری که ما انجام داده‌ایم این است که دستگاهی ساخته‌ایم که می‌تواند نیروی الکتریکی را از انتشار تشعشعات حرارتی مادون قرمز تولید کند.
جریان انرژی
پروفسور اکینز داوکس می گوید که این فرآیند در نهایت همچنان از انرژی خورشیدی استفاده می کند که در طول روز به شکل نور خورشید به زمین برخورد می کند و سیاره را گرم می کند.در شب، همین انرژی به شکل نور مادون قرمز به فضای خالی وسیع و سرد فضای بیرونی بازتاب می‌کند و اکنون ثابت شده است که دیود حرارتی قادر به تولید برق با بهره‌گیری از این فرآیند است.
دکتر فیبی پیرس، یکی از نویسندگان مقاله گفت: «هرگاه جریانی از انرژی وجود داشته باشد، می‌توانیم آن را بین اشکال مختلف تبدیل کنیم. فتوولتائیک، تبدیل مستقیم نور خورشید به الکتریسیته، یک فرآیند مصنوعی است که بشر برای تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی ایجاد کرده است. از این نظر، فرآیند گرما تابشی مشابه است؛ ما انرژی جاری در مادون قرمز را از یک زمین گرم منحرف می‌کنیم..
همانطور که یک سلول خورشیدی می تواند با جذب نور خورشید ساطع شده از یک خورشید بسیار داغ، الکتریسیته تولید کند، دیود حرارتی نیز با انتشار نور مادون قرمز به محیطی سردتر، الکتریسیته تولید می کند. در هر دو مورد، تفاوت دما چیزی است که به ما امکان می دهد برق تولید کنیم.
پیشرفت تیم UNSW تأیید هیجان انگیز یک فرآیند تئوریک قبلی است و اولین گام در ساخت دستگاه های تخصصی و بسیار کارآمدتر است که روزی می تواند انرژی را در مقیاس بسیار بزرگتر جذب کند.
دکتر مایکل نیلسن، یکی از نویسندگان مقاله، گفت: «حتی اگر تجاری‌سازی این فناوری‌ها هنوز راهگشا باشد، حضور در ابتدای یک ایده در حال تکامل، مکان هیجان‌انگیزی برای محقق شدن است.
ما با استفاده از دانش خود در مورد نحوه طراحی و بهینه سازی سلول های خورشیدی و قرض گرفتن مواد از جامعه آشکارسازهای نوری مادون قرمز میانی، امیدواریم که پیشرفت سریعی در جهت تحقق رویای انرژی خورشیدی در شب داشته باشیم.تیم تحقیقاتی بر این باورند که فناوری جدید با کمک به تولید الکتریسیته به روش‌هایی که در حال حاضر امکان‌پذیر نیست، می‌تواند طیف وسیعی از کاربردها را در آینده داشته باشد.
نیروی حاصل از گرمای بدن
یکی از اینها می تواند تامین انرژی دستگاه های بیونیک باشد، مانند قلب های مصنوعی، که در حال حاضر باتری هایی را که نیاز به تعویض منظم دارند، خالی می کند.
پروفسور اکینز-دوکس می‌گوید: «در اصل این امکان برای ما وجود دارد که به روشی که نشان داده‌ایم فقط از گرمای بدن نیرو تولید کنیم – که اگر از طریق دوربین حرارتی نگاه کنید، می‌توانید درخشندگی آن را ببینید.این فناوری می‌تواند به طور بالقوه آن انرژی را جمع‌آوری کند و نیاز به باتری در دستگاه‌های خاص را برطرف کند – یا به شارژ مجدد آنها کمک کند.
