Ein Team von Wissenschaftlern der University of New South Wales hat einen funktionierenden Prototyp einer "Nachtbatterie" gebaut, die technisch das genaue Gegenteil von Sonnenkollektoren ist. Hier wird das gleiche Prinzip des P-N-Übergangs in Halbleitern verwendet, aber es funktioniert in die entgegengesetzte Richtung. Die Technologie heißt "Thermostrahlungsdiode".
Das Konzept einer solchen Batterie entstand bereits im Jahr 2014 und basiert auf der Tatsache, dass der gesamte Raum um uns herum von Energieflüssen in verschiedenen Formen durchdrungen ist, die abgefangen werden können. Wenn zum Beispiel Sonnenlicht tagsüber auf die Erdoberfläche trifft, bombardiert es sie nicht nur mit Photonen, sondern heizt sie auch auf. Und nachts strömt diese überschüssige Wärme in die Kälte des Weltraums, was Infrarotstrahlung von der Oberfläche des Planeten erzeugt. Es stellt sich heraus, dass wir die Energie unseres Sterns Tag und Nacht mit Batterien verschiedener Typen sammeln können.
Die Thermostrahlungsdiode wird auf Basis von Teilen eines Solarpanels und einer Nachtsichtbrille aufgebaut. Es kann Infrarotstrahlung von jeder Quelle abfangen, aber seine Wirksamkeit hängt von der Temperaturdifferenz zwischen der Quelle und der Diode ab. Diese Effizienz ist noch nicht allzu hoch: Bei einer Temperaturdifferenz von 12,5 °C betrug die elektrische Leistungsdichte 2,26 mW oder 1,8 % der Strahlungsleistung selbst.
Berechnungen zeigen jedoch, dass die Leistung der "Nachtbatterie" durchaus bis zu 10 % der Parameter eines Solarmoduls erreichen kann, das in derselben Gegend und bei demselben Wetter betrieben wird. Noch wichtiger ist, dass jedes erhitzte Objekt, wie ein Automotor oder eine heiße Wand in einer Produktionsanlage, eine Quelle von Infrarotstrahlung sein kann. Sogar der menschliche Körper strahlt Wärme aus, und das oft vergeblich, sodass Sie eine Art Kleidung entwerfen können, die diese Energie sammelt und kleine Geräte auflädt.
2022-05-20 15:15:35
Autor: Vitalii Babkin