Учёные разработали систему, производящую энергию из тепла Земли ночью

Исследователи из Университета Нового Южного Уэльса разработали технологию, которая частично решает одну из самых больших проблем солнечной энергетики — отсутствие выработки электричества ночью. Система работает по принципу "реверсивной солнечной панели", хотя на самом деле механизм несколько сложнее.

• Когда просто Rolex уже не впечатляет: часы с криптофермой по цене новой Tesla

Детали

Технология использует разницу температур между поверхностью Земли и ночным небом. В течение дня планета накапливает тепло, которое ночью излучается в виде невидимого инфракрасного излучения. Именно это излучение и становится источником энергии.

Учёные ранее продемонстрировали, что "терморадиационный диод" может преобразовывать инфракрасное излучение непосредственно в электричество. Когда устройство используется для конвертации тепла от Земли, оно эксплуатирует температурную разницу между планетой и ночным небом, генерируя ток прямо из тепла.

Такой подход полностью устраняет необходимость преобразовывать тепло в пар, хотя результативная мощность остаётся довольно низкой. По оценкам исследователей, система может производить всего около одного ватта на квадратный метр.

Одна из причин низкой отдачи — земная атмосфера, которая уменьшает температурный перепад, питающий генеративный процесс. В космосе эта проблема отсутствует, что открывает новые возможности для применения технологии.

Учёные считают, что способность генерировать энергию в моменты между прямым солнечным светом может помочь обеспечивать энергией спутники. Особенно это актуально для глубокого космоса, где периоды без солнечного света продолжительнее, а само излучение часто слабее. В таких условиях потеря электричества через теплоотдачу недопустима.

Многие спутники уже используют тепло для производства электричества, но с гораздо более сложным "термоэлектрическим генератором", который использует редкие и дорогие материалы вроде плутония для создания тепла. С терморадиационными диодами источником тепла может стать нагретое солнцем тело самого спутника.

Разумеется, мощность системы невелика по сравнению с центральным отоплением или большим телевизором, но её достаточно для определённых задач. Исследователи поясняют это так: их технология потенциально может питать цифровые часы Casio от тепла тела. В таком контексте технология выглядит перспективнее.

Однако из-за проблемы с атмосферой на Земле применение может быть ограничено. Учёные предполагают, что их можно было бы устанавливать на костюмы для глубоководных погружений или скафандры для выхода в открытый космос.

Разработка представляет собой инновационный подход к генерации энергии из возобновляемых источников. Хотя мощность системы пока что скромная, технология демонстрирует возможность использования ранее неиспользованного ресурса — ночного инфракрасного излучения.

Для масштабного применения на Земле потребуются дополнительные исследования и совершенствование. Однако в специфических условиях — таких как космос или глубоководные миссии — даже небольшая дополнительная мощность может оказаться критически важной.

Команда из Университета Нового Южного Уэльса продолжает работу над совершенствованием технологии. Следующие шаги включают повышение эффективности диодов и поиск оптимальных материалов для их производства.

Если технологию удастся коммерциализировать, она может стать полезным дополнением к существующим системам питания спутников и других устройств, работающих в условиях ограниченного доступа к традиционным источникам энергии.

Развитие новых технологий всегда сопровождается не только техническими вызовами, но и этическими спорами. Пока учёные пытаются обуздать инфракрасный свет, социальные медиа сталкиваются с критикой из-за другого типа алгоритмического воздействия. В частности, вокруг TikTok разгорелся скандал: пользователи подозревают платформу в скрытой цензуре материалов, направленных против деятельности Иммиграционной и таможенной службы США (ICE). Волна обсуждений «теневых банов» и внезапных технических сбоев получила огласку после того, как свою обеспокоенность выразили мировые звёзды, среди которых Билли Айлиш и Мег Сталтер. Вопрос о том, действительно ли алгоритмы ограничивают свободу слова в пользу спецслужб, становится всё более острым в цифровом обществе.

Читайте также:

• Человеческий фактор: в чём профессиональные терапевты всё ещё имеют преимущество над самым совершенным ИИ.
• Мобильная угроза: как современные смартфоны превращаются в уязвимые мишени для кибердиверсий.
• Электронная романтика: почему в Китае виртуальные спутники стремительно вытесняют реальные отношения.