ابتكار مذهل يولد ضوءا كهربائيا من الظلام

ابتكر علماء في جامعة ستانفورد "خلية شمسية عكسيّة" يمكنها تسخير الحرارة التي تشعها الأرض في الليل لتوليد ضوء كهربائي.

وتولد معظم الألواح الشمسية الكهرباء من الشمس، من خلال عملية فيزيائية تسمى التأثير الكهروضوئي، حيث يولد الضوء الساطع على بعض المواد تيارا كهربائيا.

ومع ذلك ، يستخدم البعض طريقة بديلة، تتمثل في الفرق في درجة الحرارة بين الشمس الحارقة والأرض الباردة، لتوليد طاقة قابلة للاستخدام.

ولكن الجهاز الجديد يقلب هذه الطريقة بشكل أساسي رأسا على عقب، وفقا لتقارير Gizmodo.

ففي الليل، يكون سطح الأرض أكثر دفئا من الهواء، ما يعني أن الكوكب يشع حرارة في عملية تعرف باسم التبريد الإشعاعي للسماء. ويسخر الجهاز هذا التبادل الحراري ويحوله إلى كهرباء.

وفي حين أن الطاقة الناتجة عن تبريد السماء الإشعاعي، أقل بكثير من الطاقة التي نحصل عليها مباشرة من الشمس بواسطة الخلايا الشمسية، فهي كافية لإضاءة لمبة LED.

ويزعم العلماء أن هذا يمكن أن يساعد في توفير طاقة موثوق بها، في المناطق خارج الشبكة في جميع أنحاء العالم.

وكتب فريق الدراسة في ورقتهم البحثية: "ما يزال جزء كبير من سكان العالم يفتقر إلى الكهرباء ولا سيما في الليل عندما لا تعمل الأنظمة الكهروضوئية. إن القدرة على توليد الكهرباء في الليل يمكن أن تكون أساسية لمجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك أجهزة استشعار الإضاءة منخفضة الطاقة".

وتم تصنيع الجهاز باستخدام مكونات منخفضة التكلفة جاهزة للاستهلاك، ومكونات للسلع الأساسية، وتكلفة أقل من 30 دولارا. ويتكون من صندوق من البوليسترين مغطى بمايلر الألمنيوم، مع قرص ألومنيوم 200 ملم مطلي باللون الأسود ومعلق في الأعلى، ليكون بمثابة "باعث حراري".

وتتدفق الحرارة من الأرض إلى الهواء، من خلال كتلة صغيرة من الألومنيوم على الجانب السفلي من الصندوق وفي القرص، الذي يشع الحرارة إلى الأعلى في الهواء.

وكان الاختبار قادرا على توليد 25 ميلي واط لكل متر مربع من القرص- وهو ما يكفي لتشغيل LED صغير واحد.

ومع ذلك ، يزعم العلماء أنه مع وجود مزيد من العزل ومناخ أكثر جفافا، سيكون بإمكانهم الوصول إلى 0.5 واط لكل متر مربع من القرص.

ويمكن أن يعمل الجهاز أيضا في الاتجاه المعاكس خلال النهار، ويمتص أشعة الشمس وينتج الكهرباء من الحرارة التي تنتقل من الشمس إلى القرص.

ونُشرت الدراسة يوم 12 سبتمبر في مجلة Joule.

المصدر: ميرور