انرژی‌های سبز

تولید برق از تابش حرارتی زمین و اجسام در شب

استفاده از انرژی خورشیدی در دهه‌های اخیر توسعه فراوانی پیدا کرده و قرار دادن آرایه‌های خورشیدی برای جذب انرژی پرتوهای نور خورشید و تبدیل آن به جریان الکتریکی بسیار رایج شده است.

کد خبر: ۱۲۳۲۱۲۶

اما شب‌هنگام که خورشید غروب می‌کند، این منبع انرژی از دسترس خارج می‌شود و فقط می‌توان از انرژی ذخیره‌شده در طول روز در باتری‌هایی که کنار ارائه‌های خورشیدی به کار گرفته می‌شوند استفاده کرد. پژوهشگران دنبال راهی هستند که بتوانند حتی در شب به روشی مشابه برق تولید کنند، نه از تابش خورشید که از تابش حرارتی زمین و اجسام.
تابش یکی از راه‌های انتقال انرژی گرمایی است. شب‌هنگام که خورشید در آسمان نمی‌تابد، زمین و همه اجسام شروع به سرد شدن و از دست دادن گرمای خود با تابیدن امواج فروسرخ می‌کنند. امواج فروسرخ از جنس همان نور هستند فقط طول موج بلندتری دارند. همان‌طور که می‌شود در آرایه‌های خورشیدی از نور مرئی خورشید برق گرفت، می‌توان آرایه‌های ساخت که از تابش حرارتی زمین در شب انرژی الکتریکی تولید کنند. البته این فناوری در حال حاضر در مراحل پژوهشی قرار دارد و محققان فقط توانسته‌اند برق بسیار ضعیفی با آن تولید کنند. نتیجه بررسی پژوهشگران می‌گوید که اگر فناوری این روش توسعه پیدا کند به صورت نظری می‌توان تا چهار وات در هر مترمربع از این روش برق تولید کرد. هرچند چهار وات در مترمربع در مقایسه با 200 وات در مترمربعی که آرایه‌های خورشیدی در روز تولید می‌کنند بسیار کمتر است ولی به اندازه کافی جذاب هست که حداقل برای کاربردهای خاصی مورد توجه قرار بگیرد.
جدای از استفاده از صفحاتی مشابه صفحه‌های خورشیدی برای برق گرفتن از تابش حرارتی زمین، روش دیگری با استفاده از مولدهای ترموالکتریک برای تولید برق از تابش حرارتی اجسام در شب وجود دارد. مولدهای ترموالکتریک بر اساس انتقال گرما از جسمی گرم‌تر به جسمی سردتر کار می‌کنند. پژوهشگران مولد ترموالکتریکی ساخته‌اند که صفحه فلزی بزرگی دارد که در شب با تابش حرارتی گرمای خود را از دست می‌دهد و سرد می‌شود. از سوی دیگر صفحه فلزی دیگری درون محفظه‌ای عایق قرار دارد که نمی‌تواند گرما را با تابش از دست بدهد و درنتیجه گرم‌تر می‌ماند. با قرار دادن مولد ترموالکتریک بین این دو صفحه فلزی می‌توان از انتقال گرما از صفحه گرم به صفحه سرد برق تولید کرد. پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا به تازگی موفق شده‌اند نمونه‌ای عملی از این نوع مولد برق بسازند که می‌تواند در هر مترمربع از مساحت صفحه فلزی 25 میلی وات انرژی در شب تولید و یک لامپ ال‌ای‌دی کوچک را روشن کند. نتایج کار این پژوهشگران در مقاله‌ای در شهریور 98 منتشر شد. این مقدار برق برای راه‌انداختن حسگرها و ابزارهای الکترونیکی کوچک کافی است و در آینده با توسعه این فناوری ممکن است کاملا کاربردی شود.