研究者たちは、さまざまな源から電力を生成する方法を模索しており、これには熱エネルギーも含まれます。最近のプレゼンテーションでは、ニューサウスウェールズ大学のチームのダークソーラーデバイスが米国の宇宙ステーションに電力を供給できると発表されました。
シドニーのニューサウスウェールズ大学の研究チームは、暗闇の中で光を利用した発電の可能性を実証した。この実証実験は数年前に行われ、彼らは2024年にオーストラリアで最も権威のある科学賞であるユーレカ賞にノミネートされた。さらに、彼らは宇宙空間での技術開発のために、アメリカ空軍から資金援助も獲得している。
ニューサウスウェールズ大学（UNSW）の研究チームを率いるネッド・エルキン＝ドークス教授は、 「これらの装置は、太陽電池パネルとは正反対の働きをします。この場合、私たちはこれを熱放射ダイオードと呼んでいます。この装置は温かく、冷たい周囲に光を照射することで発電します」と述べています。
熱から光へ
熱放射ダイオードは、熱エネルギーによって生成される光を使用します。建物の暖かい部分は光を放射します。熱からの光波を測定する代わりに、ダイオードはそれをエネルギー密度のはるかに低い電気に変換します。
ソーラーパネルとは異なり、この技術には効率の概念は適用できません。これは、エネルギー源が変動するためです。つまり、ダイオードは PV パネルよりも 50% 程度高い効率を持つことができますが、発電量はわずかです。また、効率が XNUMX 桁であっても、発電量は多い可能性があります。
例えば、太陽光発電パネルが1平方メートルあたり220ワットを発電すると仮定すると、研究室で開発された2022年版の熱放射ダイオードは1平方メートルあたり2ミリワットの発電量に達する。現在、研究チームはこの出力を1平方メートルあたり数十ワットまで高めることを目指している。
第1回デモンストレーション
2019年、このプロジェクトは、このコンセプトが熱力学理論に基づいて機能することを実証しました。それによると、熱によって生成されるあらゆる種類の光は、電気を生成できるはずです。その波長が人間の目には見えないほど低い場合でも、機能する可能性があります。
2番目のアプローチ
そして2021年、彼らは暗視ゴーグルに使われる材料を使ってプロトタイプを開発した。これは室温で動作する実験台モデルだった。しかし、その段階でも彼らのアプローチは資金を確保できなかった。
3回目のトライ
今回、チームは水銀テルル化カドミウムの代わりに熱放射半導体合金 III-V を製造しています。これは暗視用のものよりも適応性が高く、宇宙で経験する温度でのテストも行われています。
このアプローチは、通常45分の昼と45分の夜がある低軌道の衛星に技術を追加するというものだ。
マイクロエレクトロニクスの進歩により、研究者たちは屋上から空への移行にそれほど時間はかからないだろうと期待している。
