طور فريق من الباحثين في جامعة كاليفورنيا ولوس أنجلس وجامعة ستانفورد جهاز كهربائي حراري جديد، قادر على تسخير الهواء البارد دون إدخال نشط وتوليد الكهرباء التي يمكنها تشغيل مصباح من نوع "LED" خلال الليل.
طور فريق من الباحثين في جامعة كاليفورنيا ولوس أنجلس وجامعة ستانفورد جهاز كهربائي حراري جديد، قادر على تسخير الهواء البارد دون إدخال نشط وتوليد الكهرباء التي يمكنها تشغيل مصباح من نوع "LED" خلال الليل.
وقال المؤلف الرئيسي أسوث رامان، الأستاذ المساعد في العلوم وهندسة المواد في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس: " من اللافت للنظر أن الجهاز قادر على توليد الكهرباء في الليل، عندما لا تعمل الخلايا الشمسية، ما وراء الإضاءة، نعتقد أن هذا قد يكون وسيلة تمكينيه على نطاق واسع لتوليد الطاقة المناسبة للمواقع البعيدة، وفي أي مكان يحتاج إلى توليد الطاقة الكهربائية في الليل ".
بينما في الوقت الحالي، لا يوجد منهج لتوليد الطاقة المتجددة خلال فترة الليل المظلم كما في الخلايا الشمسية خلال النهار، وعلى الرغم من أنه يمكن تصميم المصابيح الشمسية مع البطاريات لتخزين الطاقة المنتجة خلال ساعات النهار للاستخدام الليلي، فإن هذه التصميمات تزيد من تكاليف الإنتاج والاستهلاك على حدٍ سواء.
واستخدم رامان وزملاؤه نظام التبريد الإشعاعي لتصميم هذه التكنولوجيا الجديدة، حيث يعمل التبريد الإشعاعي عندما ينقل السطح المواجه للحرارة الحرارة إلى الجو كإشعاع حراري، وبالتالي يفقد بعض الحرارة في الفراغ ويصل إلى درجة حرارة أكثر برودة من الهواء المحيط به.
وتشرح هذه الظاهرة كيف يتشكل الصقيع خلال الليالي الباردة الجليدية.
واكتشف رامان أنه يمكن أيضاً أن يتم توليد وانتاج الكهرباء المتجددة في الليل عبر هذه الظاهرة من خلال محاكاتها بشكل تكنولوجي متطور.
ويتكون الجهاز نفسه من غلاف من البولسترين ذي التكلفة المعقولة المغطاة بمادة مايلر مايليني، مما يقلل من الإشعاع الحراري، وهو محمي بغطاء الرياح بالأشعة تحت الحمراء الشفاعند الاختبار، وضعه الفريق على طاولة على ارتفاع حوالي متر واحد فوق مستوى السطح، مما ساعده على سحب الحرارة من الهواء المحيط وإطلاقه في سماء الليل من خلال باعث أسود، وبعد ذلك، عندما تم توصيل الوحدة الكهرو-حرارية بمحول زيادة الجهد ومصباح "LED" أبيض، رأى الفريق أن الجهاز يعمل بالطاقة بشكل سلبي منتجاً كهرباءً كافية لإنارة المصباح بشكلٍ كافٍ وجيد.
وبعد ست ساعات، رأى الفريق أن الجهاز يولد ما يصل إلى 25 مللي واط من الطاقة لكل متر مربع، ويعتقد رامان وزملاؤه أنه يمكن في نهاية الأمر توسيع قدرة ومدى الجهاز بتكلفة معقولة.
وأوضح رامان أن عملنا يسلط الضوء على العديد من الفرص المتبقية للطاقة من خلال الاستفادة من برد الفضاء الخارجي كمورد للطاقة المتجددة، ونعتقد أن هذا يشكل الأساس لتكنولوجيا مكملة للطاقة الشمسية، وفي حين أن انتاج الطاقة سيكون دائما أقل بكثير، فهو يمكن أن يعمل في ساعات الليل عندما لا تستطيع الخلايا الشمسية القيام بذلك ".