اكتشاف جديد يلتقط الطاقة الشمسية ليلا

 

بالعربي/تمتص الأرض الحرارة من أشعة الشمس كل يوم ، ولكن في الليل يتم إشعاع هذه الحرارة الشمسية مرة أخرى في الفضاء على شكل ضوء الأشعة تحت الحمراء. من خلال التقاط بعض منه في الليل ، يمكن أن يكون لدينا مصدر قوي للطاقة عندما لا تكون الشمس مشرقة.

هذا بالضبط ما فعله العلماء الأستراليون من خلال ابتكار طريقة جديدة ومبتكرة لإنتاج الكهرباء من تشتت الأشعة تحت الحمراء. يكمن اختراعه في جهاز أشباه الموصلات يسمى الصمام الثنائي الإشعاعي الحراري ، وهو مصنوع من مواد تستخدم في نظارات الرؤية الليلية.

“باستخدام كاميرات التصوير الحراري ، يمكنك رؤية مقدار الإشعاع الموجود في الليل ، ولكن فقط في الأشعة تحت الحمراء بدلاً من الأطوال الموجية المرئية. ما فعلناه هو إنشاء جهاز يمكنه توليد الطاقة الكهربائية من انبعاث الأشعة تحت الحمراء الحرارية ، “كما يوضح نيد إكينز دوكس ، الأستاذ المساعد في جامعة نيو ساوث ويلز في سيدني ، والذي قاد فريق البحث.

يقول إكينز دوكس: “طالما يوجد تدفق للطاقة ، يمكننا تحويلها بين أشكال مختلفة”.

الطاقة الشمسية الليلية

تشبه العملية الإشعاعية الحرارية التي أسس عليها العلماء اختراعهم مع الخلايا الكهروضوئية ، وهي التقنية التي تسمح لنا بتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء خلال النهار.

تقول فيبي بيرس ، عضو رئيسي آخر في فريق البحث: “إننا نقوم بتحويل الطاقة المتدفقة في الأشعة تحت الحمراء من أرض دافئة إلى كون بارد”.

“بالطريقة نفسها التي يمكن بها للخلية الشمسية أن تولد الكهرباء عن طريق امتصاص ضوء الشمس المنبعث من الشمس الحارقة جدًا ، يولد الصمام الثنائي الإشعاعي الحراري الكهرباء عن طريق إصدار ضوء الأشعة تحت الحمراء في بيئة أكثر برودة. في كلتا الحالتين ، فإن الاختلاف في درجة الحرارة هو ما يسمح لنا بتوليد الكهرباء “، يشرح بيرس.

الاختراق هو أول تطبيق يستخدم ما كان في السابق عملية نظرية ، وبينما لا تزال كمية الطاقة التي يولدها الجهاز أقل بـ 100000 مرة من ناتج الألواح الشمسية ، فإن الأجهزة الأكثر كفاءة في المستقبل يمكنها التقاط الطاقة. على مسافة أكبر بكثير.

لاحظ الباحثون الأستراليون في عام 1954 ، أن أول خلية شمسية من السيليكون كانت فعالة بنسبة 2 ٪ فقط ، ولكن منذ ذلك الحين قطعت الألواح الشمسية شوطًا طويلاً وزاد معدل كفاءتها بأكثر من عشرة أضعاف.

يقول مايكل نيلسن ، الأستاذ في كلية الجامعة: “حتى لو كان تسويق هذه التقنيات [الجديدة] لا يزال في الطريق ، فإن التواجد في بداية فكرة متطورة يعد مكانًا مثيرًا للغاية بالنسبة للباحث”. من الخلايا الكهروضوئية والطاقة المتجددة ، الذي شارك في تأليف  ورقة  حول نتائج الفريق.

قال نيلسن: “من خلال الاستفادة من معرفتنا بكيفية تصميم الخلايا الشمسية وتحسينها واستعارة المواد من المجتمع الحالي لأجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء المتوسطة ، نتوقع تقدمًا سريعًا في تحقيق حلم الطاقة الشمسية في الليل”.

المصدر/ Ecoportal.netالمترجم/barabic.com