Onderzoekers zoeken naar manieren om energie op te wekken uit verschillende bronnen, waaronder ook warmte-energie. In een recente presentatie kan het donkere zonne-apparaat van het UNSW-team Amerikaanse ruimtestations van stroom voorzien.
Een team van onderzoekers van UNSW Sydney de mogelijkheid getoond van het creëren van lichtgebaseerde elektriciteit in het donker. Deze demonstratie vond een paar jaar geleden plaats en in 2024 zijn ze genomineerd voor de Eureka-prijs. Het is de meest prestigieuze wetenschapsprijs van Australië. Bovendien hebben ze ook financiering van de Amerikaanse luchtmacht veiliggesteld voor het ontwikkelen van hun technologie voor gebruik in de ruimte.
Professor Ned Elkin-Daukes, leider van een team aan de Universiteit van New South Wales (UNSW) zei: “Wat deze apparaten doen is het tegenovergestelde van een zonnepaneel. In dit geval noemen we het een thermoradiatieve diode. Dit apparaat is warm en genereert stroom wanneer het licht uitzendt in een koude omgeving.”
Warmte naar licht
De thermoradiatieve diode gebruikt het licht dat door de warmte-energie wordt geproduceerd. De warmere delen van het gebouw zenden licht uit. In plaats van de lichtgolven van warmte te meten, zet de diode het om in elektriciteit met een veel lagere energiedichtheid.
In tegenstelling tot zonnepanelen is het concept van efficiëntie niet van toepassing op deze technologie. Dit komt omdat de energiebron variabel is. Dit betekent dat de diode een hogere efficiëntie kan hebben, ergens 50% meer dan PV-panelen, maar weinig vermogen genereert. Het is ook mogelijk dat het een efficiëntie van één cijfer heeft, maar meer vermogen genereert.
Stel dat een PV-paneel 220 watt per vierkante meter genereert, 2022-versie van thermoradiatieve diode in het lab bereikt 2 milliwatt per vierkante meter. Momenteel streeft het team ernaar om deze output te verhogen tot tientallen watt per vierkante meter.
De 1e demonstratie
In 2019 toonde het project aan dat het concept werkt op basis van de thermodynamische theorie. Volgens deze theorie zou elk type licht dat door warmte wordt gegenereerd, elektriciteit moeten kunnen opwekken. Zelfs als de golflengte te laag is om zichtbaar te zijn voor het menselijk oog, is het mogelijk om te werken.
De 2e benadering
In 2021 ontwikkelden ze een prototype met materialen die in nachtzichtbrillen voorkomen. Dit was een laboratoriummodel dat op kamertemperatuur werkte. Maar zelfs in dat stadium kon hun aanpak geen financiering veiligstellen.
Cube Sat Experiment herdefinieert technologie voor zonne-ruimteboerderijen
De 3e poging
Deze keer bouwt het team een thermoradiatieve halfgeleiderlegering III-V in plaats van kwikcadmiumtelluride. Het is aanpasbaarder dan de nachtzichtlegeringen. Ze testen het ook onder temperaturen die in de ruimte worden ervaren.
De aanpak is om technologie toe te voegen aan satellieten in lage banen om de aarde, waar de dag doorgaans 45 minuten duurt en de nacht 45 minuten.
Dankzij de vooruitgang in de micro-elektronica hopen onderzoekers dat het niet lang meer zal duren voordat technologie van de daken naar de lucht gaat.
Bron : Dark Solar UNSW-team wint Amerikaanse financiering voor elektriciteit voor nachtverlichting
