تولید برق از تابش حرارتی زمین و اجسام در شب
استفاده از انرژی خورشیدی در دهههای اخیر توسعه فراوانی پیدا كرده و قرار دادن آرایههای خورشیدی برای جذب انرژی پرتوهای نور خورشید و تبدیل آن به جریان الكتریكی بسیار رایج شده است. اما شبهنگام كه خورشید غروب میكند، این منبع انرژی از دسترس خارج میشود و فقط میتوان از انرژی ذخیرهشده در طول روز در باتریهایی كه كنار ارائههای خورشیدی به كار گرفته میشوند استفاده كرد. پژوهشگران دنبال راهی هستند كه بتوانند حتی در شب به روشی مشابه برق تولید كنند، نه از تابش خورشید كه از تابش حرارتی زمین و اجسام.
تابش یكی از راههای انتقال انرژی گرمایی است. شبهنگام كه خورشید در آسمان نمیتابد، زمین و همه اجسام شروع به سرد شدن و از دست دادن گرمای خود با تابیدن امواج فروسرخ میكنند. امواج فروسرخ از جنس همان نور هستند فقط طول موج بلندتری دارند. همانطور كه میشود در آرایههای خورشیدی از نور مرئی خورشید برق گرفت، میتوان آرایههای ساخت كه از تابش حرارتی زمین در شب انرژی الكتریكی تولید كنند. البته این فناوری در حال حاضر در مراحل پژوهشی قرار دارد و محققان فقط توانستهاند برق بسیار ضعیفی با آن تولید كنند. نتیجه بررسی پژوهشگران میگوید كه اگر فناوری این روش توسعه پیدا كند به صورت نظری میتوان تا چهار وات در هر مترمربع از این روش برق تولید كرد. هرچند چهار وات در مترمربع در مقایسه با 200 وات در مترمربعی كه آرایههای خورشیدی در روز تولید میكنند بسیار كمتر است ولی به اندازه كافی جذاب هست كه حداقل برای كاربردهای خاصی مورد توجه قرار بگیرد.
جدای از استفاده از صفحاتی مشابه صفحههای خورشیدی برای برق گرفتن از تابش حرارتی زمین، روش دیگری با استفاده از مولدهای ترموالكتریك برای تولید برق از تابش حرارتی اجسام در شب وجود دارد. مولدهای ترموالكتریك بر اساس انتقال گرما از جسمی گرمتر به جسمی سردتر كار میكنند. پژوهشگران مولد ترموالكتریكی ساختهاند كه صفحه فلزی بزرگی دارد كه در شب با تابش حرارتی گرمای خود را از دست میدهد و سرد میشود. از سوی دیگر صفحه فلزی دیگری درون محفظهای عایق قرار دارد كه نمیتواند گرما را با تابش از دست بدهد و درنتیجه گرمتر میماند. با قرار دادن مولد ترموالكتریك بین این دو صفحه فلزی میتوان از انتقال گرما از صفحه گرم به صفحه سرد برق تولید كرد. پژوهشگران دانشگاه كالیفرنیا به تازگی موفق شدهاند نمونهای عملی از این نوع مولد برق بسازند كه میتواند در هر مترمربع از مساحت صفحه فلزی 25 میلی وات انرژی در شب تولید و یك لامپ الایدی كوچك را روشن كند. نتایج كار این پژوهشگران در مقالهای در شهریور 98 منتشر شد. این مقدار برق برای راهانداختن حسگرها و ابزارهای الكترونیكی كوچك كافی است و در آینده با توسعه این فناوری ممكن است كاملا كاربردی شود.
منابع: Space و IFL Science