Американские ученые открыли новый неиссякаемый источник энергии, не зависящий от погодных условий. По словам исследователей, электроэнергию человечество может извлекать из тепла Земли.
Принципиально новый взгляд на альтернативные источники энергии продемонстрировала команда физиков из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук. Известно, что наша планета постоянно нагревается солнечными лучами, и имеет большую температурную разницу с окружающим космическим вакуумом. Исследователи утверждают, что благодаря новейшим технологическим достижениям, этот температурный дисбаланс может быть преобразован в постоянный ток.
Ученые предложили прототип устройства, очень похожего на фотоэлектрическую панель солнечной батареи, но с одним исключением. Вместо того чтобы захватывать видимый свет, устройство будет вырабатывать электроэнергию, испуская инфракрасное излучение. "Принцип работы фотоэлектрических устройств основан на том факте, что солнечный свет обладает энергией, которую мы собираем и используем в своих целях", – пояснил один из авторов исследования Стивен Бирнс.
Ученые подсчитали, сколько энергии можно получить при помощи спроектированного ими устройства, и оказалось, что оно работает, хотя показатели и не слишком высоки. Чтобы компенсировать затрачиваемое количество энергии, исследователи решили присоединять устройства к солнечным батареям, чтобы одни работали днем, когда требуется максимум энергии, а другие – ночью. Для расширения диапазона возможностей технологии исследователи спроектировали два вида эмиссионных источников для получения энергии. Первый является аналогом солнечного теплогенератора, а другой больше похож на фотоэлемент. Первый тип будет состоять из одной "горячей" пластины, имеющей температуру Земли и воздуха, и второй "холодной", прикрепленной сверху первой. Вторая должна быть сделана из материала с высокой излучательной способностью, чтобы она могла охлаждаться, эффективно излучая тепло в открытый космос.
Исследователи подсчитали, что температурная разница между пластинами способна выдавать несколько ватт на квадратный метр, как днем, так и ночью. Минус технологии в том, что поддерживать низкую температуру пластины будет довольно накладно. Второе устройство работает благодаря температурной разнице между наноразмерными электронными компонентами – диодами и антеннами. Для ученых данное исследование имеет фундаментальное значение. Инфракрасные диоды используются человечеством уже, как минимум, полвека, однако никакого прогресса в их оптимизации до сих пор не наблюдается. Оптоэлектронные технологии, которыми сейчас занимаются гарвардские физики, могут иметь массу практических применений в плазмонике, наноэлектронике, а также при работе с графеном и другими новыми материалами.
