تطوير جهاز يستخدم خاصية التبريد الإشعاعي لتوليد الكهرباء من برودة الطقس ليلا

ابتكر علماء جهازا “خلية شمسية عكسيّة” يمكنه تسخير الحرارة التي تشعها الأرض في الليل لتوليد ضوء كهربائي.

حيث تولد الألواح الشمسية الكهرباء من الشمس من خلال عملية فيزيائية تسمى التأثير الكهروضوئي، بينما يعمل البعض الآخر من خلال العمليات الحرارية، التي تكون فيها الشمس أكثر حرارة والأرض أكثر برودة، ويمكن أن يتحول هذا الاختلاف في درجة الحرارة إلى طاقة قابلة للاستخدام.ومن هنا جاءت الفكرة.

يتكون ابتكار الباحثين من قرص ألومنيوم مطلي باللون الأسود ويتم توصيله بمولدات الكهرباء الحرارية، وهذه الأقراص هي بواعث للإشعاع، وعادة ما تكون أكثر برودة بعدة درجات من الهواء المحيط.

في الليل، يكون سطح الأرض أكثر دفئا من الهواء، ما يعني أن الكوكب يشع حرارة في عملية تعرف باسم التبريد الإشعاعي للسماء. ويسخر الجهاز هذا التبادل الحراري ويحوله إلى كهرباء.

حيث تجرى العملية من خلال تدفق الحرارة من الأرض إلى الهواء، ثم من الهواء عبر مولدات الكهرباء الحرارية ومنها إلى القرص الذي يشع الحرارة إلى الأعلى.

تم إجراء اختبار للجهاز في كاليفورنيا، وكان قادراً على توليد 25 مللي واط لكل متر مربع من القرص، وهو ما يكفي لتشغيل مصباح LED صغير حيث أن الطاقة الناتجة عن التبريد الإشعاعي، أقل بكثير من التي نحصل عليها مباشرة من الشمس.وعلى الرغم من ضآلة ناتج هذه الطاقة المبتكرة فإنها يمكن أن تعمل في أوقات لا يمكن أن تكون فيها الخلايا الشمسية متاحة للاستخدام.حيث يعتقد الباحثون أن هذا الابتكار يشكل أساسا لتكنولوجيا مكملة للطاقة الشمسية

و يزعم الباحثون أنه مع وجود مزيد من العزل ومناخ أكثر جفافا، سيكون بإمكانهم الوصول إلى 0.5 واط لكل متر مربع من القرص.

كما قدم الفريق اقتراحات معقولة لتحسين أداء جهازهم، لكن ما زال أمامهم مرحلة تطوير طويلة إن أرادوا استخدامه كبديل عن بطاريات التخزين المرفقة بالألواح الشمسية.

و تم نشر شرح لعمل الجهاز في مجلة Joule.

PIIS254243511930412X