Исследователи ищут способы получения энергии из разных источников, включая и тепловую энергию. В недавней презентации команда UNSW представила устройство темного солнца, которое может питать американские космические станции.
Группа исследователей из Сиднейского университета Нового Южного Уэльса продемонстрировала возможность получения электричества под воздействием света в темноте . Эта демонстрация состоялась несколько лет назад, и в 2024 году они были номинированы на премию «Эврика» — самую престижную научную награду Австралии. Более того, они также получили финансирование от ВВС США на разработку своей технологии для использования в космосе.
Профессор Нед Элкин-Даукс , руководитель группы исследователей из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW), сказал: «Эти устройства работают в обратном режиме по сравнению с солнечной панелью. В данном случае мы называем их терморадиационным диодом. Это устройство нагревается и генерирует энергию, излучая свет в холодную среду».
Тепло в Свет
Терморадиационный диод использует свет, произведенный тепловой энергией. Более теплые части здания излучают свет. Вместо того, чтобы измерять световые волны от тепла, диод преобразует их в электричество с гораздо меньшей плотностью энергии.
В отличие от солнечных панелей, концепция эффективности к этой технологии неприменима. Это связано с тем, что источник энергии является переменным. Это означает, что диод может иметь более высокую эффективность, где-то на 50% больше, чем PV-панели, но вырабатывать мало энергии. Также возможно, что он будет иметь однозначную эффективность, но вырабатывать большую энергию.
Предположим, что фотоэлектрическая панель генерирует 220 ватт на квадратный метр. В лабораторных условиях версия терморадиационного диода 2022 года достигает показателя в 2 милливатт на квадратный метр. В настоящее время команда стремится увеличить этот показатель до десятков ватт на квадратный метр.
Первая демонстрация
В 2019 году проект показал, что концепция работает на основе термодинамической теории. Согласно ей, любой тип света, генерируемый теплом, должен быть способен генерировать электричество. Даже если его длина волны слишком мала, чтобы быть видимой человеческим глазом, это возможно.
2-й подход
Затем в 2021 году они разработали прототип с материалами, найденными в очках ночного видения. Это была лабораторно-настольная модель, работающая при комнатной температуре. Но даже на этом этапе их подход не смог обеспечить какое-либо финансирование.
Эксперимент Cube Sat переосмысливает технологию солнечных космических ферм
Третья попытка
На этот раз команда создает терморадиационный полупроводниковый сплав III-V вместо теллурида ртути и кадмия. Он более адаптивен, чем приборы ночного видения. Они также испытывают его при температурах, которые возникают в космосе.
Подход заключается в добавлении технологий к спутникам на низких околоземных орбитах, где обычно день и ночь длятся 45 минут.
Исследователи надеются, что благодаря достижениям в области микроэлектроники переход от крыш к небу не займет много времени.
