2019-09-13
تمكن باحثون في جامعة كاليفورنيا لوس أنجلوس من ابتكار جهاز حراري بسيط يحوّل برد الليل إلى كهرباء يمكنها تشغيل مصباح «ليد» صغير.
وبحسب البحث المنشور في دورية «جول»، فإن الجهاز البسيط قادر على توليد الكهرباء في الوقت الذي لا تعمل فيه الخلايا الشمسية، وبالتالي يمكن استخدامه كمكمل لتقنيات الطاقة الشمسية، في الوقت الذي تقوم فيه تلك الخلايا بتوليد الطاقة المتجددة بصورة فعالة خلال النهار، لا يوجد نهج مماثل لتوليد الطاقة في الليل، ما يجعل مستخدمي الخلايا الشمسية يلجؤون إلى البطاريات عالية التكلفة لتوليد الطاقة خلال الليل، إلا أن ذلك الأمر يزيد من تكلفة المحطات الشمسية.
يعمل ذلك الجهاز معتمداً على مبدأ معروف يُسمى التبريد الإشعاعي، فإذا كان لديك شيء بارد جداً مثل الفضاء، وباستطاعتك تبديد الحرارة فيه، ستستطيع عندها إجراء عملية التبريد بإحداث تدفق مباشر للحرارة، ليكون الإشعاع الحراري من الأرض إلى الكون هائلاً، ما يعني أن الأرض تفقد الحرارة إلى الفضاء المحيط. ويحدث ذلك التبريد في الليالي الصافية.
قام الباحثون في تلك الدراسة بصناعة حاوية من البوليسترين مغطاة بطبقة من الألمنيوم المحمي بواسطة غطاء شفاف، يقوم ذلك الجهاز بسحب الحرارة من الهواء المحيط وإطلاقها في سماء الليل من خلال باعث ثنائي بسيط يتم توصيله بمحول لتعزيز الجهد.
ولاحظ الباحثون أن الفرق في درجات الحرارة قبل الجهاز وبعده يولد طاقة مقدارها 25 مللي واط لكل متر مربع. وهي طاقة يمكن تعزيزها في المستقبل لإضاءة «لمبة» ليد كبيرة موفرة للطاقة.
ويتوقع الباحثون في تلك الدراسة أن تعمل تلك المولدات بصورة أفضل في المناخ الدافئ والجاف، كما يقولون إنهم بصدد تعديلها للحصول على عشرين ضعف الطاقة للمساحة نفسها في المستقبل القريب.
وبحسب البحث المنشور في دورية «جول»، فإن الجهاز البسيط قادر على توليد الكهرباء في الوقت الذي لا تعمل فيه الخلايا الشمسية، وبالتالي يمكن استخدامه كمكمل لتقنيات الطاقة الشمسية، في الوقت الذي تقوم فيه تلك الخلايا بتوليد الطاقة المتجددة بصورة فعالة خلال النهار، لا يوجد نهج مماثل لتوليد الطاقة في الليل، ما يجعل مستخدمي الخلايا الشمسية يلجؤون إلى البطاريات عالية التكلفة لتوليد الطاقة خلال الليل، إلا أن ذلك الأمر يزيد من تكلفة المحطات الشمسية.
يعمل ذلك الجهاز معتمداً على مبدأ معروف يُسمى التبريد الإشعاعي، فإذا كان لديك شيء بارد جداً مثل الفضاء، وباستطاعتك تبديد الحرارة فيه، ستستطيع عندها إجراء عملية التبريد بإحداث تدفق مباشر للحرارة، ليكون الإشعاع الحراري من الأرض إلى الكون هائلاً، ما يعني أن الأرض تفقد الحرارة إلى الفضاء المحيط. ويحدث ذلك التبريد في الليالي الصافية.
قام الباحثون في تلك الدراسة بصناعة حاوية من البوليسترين مغطاة بطبقة من الألمنيوم المحمي بواسطة غطاء شفاف، يقوم ذلك الجهاز بسحب الحرارة من الهواء المحيط وإطلاقها في سماء الليل من خلال باعث ثنائي بسيط يتم توصيله بمحول لتعزيز الجهد.
ولاحظ الباحثون أن الفرق في درجات الحرارة قبل الجهاز وبعده يولد طاقة مقدارها 25 مللي واط لكل متر مربع. وهي طاقة يمكن تعزيزها في المستقبل لإضاءة «لمبة» ليد كبيرة موفرة للطاقة.
ويتوقع الباحثون في تلك الدراسة أن تعمل تلك المولدات بصورة أفضل في المناخ الدافئ والجاف، كما يقولون إنهم بصدد تعديلها للحصول على عشرين ضعف الطاقة للمساحة نفسها في المستقبل القريب.