Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Termal yakalama teknolojisindeki önemli bir ilerlemenin ardından, güneşin muazzam enerjisi çok geçmeden gecenin en karanlık saatlerinde bile yakalanabilir. Gün boyunca güneş radyasyonu yer kabuğunu büyük ölçüde ısıtır, ancak güneş battığında bu ısı uzayın soğuk derinliklerinde kaybolur.

New South Wales Üniversitesi Fotovoltaik ve Yenilenebilir Enerji Mühendisliği Okulu'ndan araştırmacılar, kızılötesi ısıyı elektrik enerjisine dönüştürebilen bir cihazı başarıyla test ettiler. ARC Exciton Science Exellence Merkezi'nden bir ekip, gece görüş gözlüklerinde bulunan teknolojiyle karşılaştırılabilir olan "termo-radyatif diyot" adı verilen bir güç üretim aracı kullandı.

Araştırma ekibinin lideri Nicholas Ekins-Daukes, “18. yüzyılın sonlarında ve 19. yüzyılın başlarında, buhar motorlarının verimliliğinin, motordaki sıcaklık farkına bağlı olduğu keşfedildi ve termodinamik alanı doğdu. Aynı ilkeler güneş enerjisi için de geçerlidir. Güneş, sıcak kaynağı sağlar ve Dünya yüzeyindeki nispeten soğuk bir güneş paneli ise sıcağı emer. Bu, elektriğin üretilmesini sağlar” dedi.

Termodinamiğin aynı ilkeleriyle bu sıcaklık farkından da elektrik üretmek mümkündür: Uzaya kızılötesi ışığın yayılması

Norveçli araştırmacı Rune Strandberg, ilk olarak böyle bir cihazın teorik olasılığını araştırdı ve Stanford Üniversitesi'nden araştırmacılar, geceleri termal enerjiyi yakalamaya yönelik alternatif yaklaşımları araştırıyorlar. Bu yeni test yoluyla üretilen enerji miktarı küçüktür (kabaca bir güneş pilinin %0,001'ine eşdeğerdir), ancak kavramın kanıtı önemli.

Nicholas, "Işık yayılımını genellikle güç tüketen bir şey olarak düşünürüz, ancak hepimizin radyan enerjiyle parladığı orta kızılötesinde, elektrik enerjisi çıkarmanın mümkün olduğunu gösterdik. Henüz termoradyatif diyotu günlük bir gerçeklik haline getirecek mucizevi malzemeye sahip değiliz, ama bir ilkin kanıtını ortaya koyduk ve önümüzdeki yıllarda bu sonucu ne kadar geliştirebileceğimizi görmek için sabırsızlanıyoruz” dedi.

Ekip şimdi, gecenin gücünden yararlanmak için kendi cihazlarını yapma ve iyileştirme konusundaki bir sonraki araştırma aşamasına geçmekten ve potansiyel endüstri ortaklarını memnuniyetle karşılamaktan heyecan duyuyor.

Reference: “Thermoradiative Power Conversion from HgCdTe Photodiodes and Their Current-Voltage Characteristics” by Michael P. Nielsen, Andreas Pusch, Muhammad H. Sazzad, Phoebe M. Pearce, Peter J. Reece and Nicholas J. Ekins-Daukes, 9 May 2022, ACS Photonics.
DOI: 10.1021/acsphotonics.2c00223