توليد الكهرباء باستخدام ظاهرة التبريد الإشعاعي للسماء

يتشكل الصقيع على الأرض حتى عندما تكون درجات الحرارة أعلى بكثير من التجمد ، أو تظهر قطرات الماء على زجاج السيارة الأمامي حتى في ليلة صافية ، والسبب في كثير من الأحيان هو ظاهرة تسمى التبريد الإشعاعي للسماء.

استفاد علماء المواد في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس (UCLA) من هذه الظاهرة لتطوير طريقة مبتكرة لإنتاج الطاقة المتجددة في الليل. وبذلك يمكن استخدام المفهوم كتقنية قائمة بذاتها أو العمل مع الطاقة الشمسية لإنتاج الكهرباء طوال النهار والليل.

التبريد الإشعاعي للسماء ظاهرة طبيعية يطلق فيها السطح الذي يواجه السماء حرارته في الهواء كإشعاع حراري. بعض هذه الحرارة ترتفع في نهاية المطاف إلى الغلاف الجوي العلوي.

تستفيد التقنية الجديدة من هذا الاختلاف في درجات الحرارة عن طريق التقاط بعض الحرارة من الهواء المحيط الذي قد يرتفع إلى السماء وتحويله إلى كهرباء.

طور الباحثون جهازًا بسيطًا بتكلفة إجمالية تقل عن 30 دولارًا. واستخدموا قرصاً من الألمنيوم لإطلاق الحرارة المنبعثة من الهواء المحيط. ثم قام مولد حراري بتحويل هذه الحرارة إلى طاقة كهربائية.

يولد الجهاز قرابة 25 ميللي واط لكل متر مربع ، وهو ما يكفي لتشغيل لمبة إضاءة LED واحدة. وبتحسين التقنية بمكونات أفضل ، يتوقع توليد ما يصل إلى 0.5 واط لكل متر مربع ، خاصة في المناخات الحارة والجافة حيث يكون تأثير التبريد الإشعاعي هو الأقوى.

باستخدام هذه التقنية ، يمكن أن يوفر الإعداد الصغير على سطح المنزل ما يكفي من الطاقة بين عشية وضحاها لشحن الهاتف الخليوي أو لإضاءة غرفة مزودة بمصابيح LED.

هذه التقنية هي خطوة مهمة نحو تسخير ظاهرة التبريد الإشعاعي للسماء في تطبيقات الطاقة.