Jak rozsvítit světlo nezměrným chladem vesmíru?  
Jednoduché, levné a velice lstivé zařízení těží ten největší termodynamický zdroj vůbec – samotný vesmír. Experimentální zařízení vytěží až 25 miliwattů na metr plochy a rozsvítí LEDku. Přímo před očima se nám rodí energetika mrazivého vesmíru.
Světlo z temnoty. Kredit: A. Raman.
Světlo z temnoty. Kredit: A. Raman.

Před čtyřmi měsíci jsme obdivovali technologii ze Stanfordu, která dokáže těžit elektřinu v noci, z bezcitného chladu vesmíru. A s politováním jsme zmínili, že jejich chladnovesmírná dioda vytěží jen asi 64 nanowattů na čtvereční metr. Jak se ale zdá, ve Stanfordu nikdy nespí. Jejich nové a levné termoelektrické zařízení už dokáže elektřinou vytěženou ze studené oblohy poseté hvězdami rozsvítit LEDku. Energetika mrazivého vesmíru je k nezastavení! Výzkum publikovali v časopisu Joule pod zvučným názvem „Generating Light from Darkness“.

 

Aaswath Raman. Kredit: A. Raman.
Aaswath Raman. Kredit: A. Raman.

Jak říká vedoucí výzkumu, kterým byl tentokrát Aaswath Raman z University of California, Los Angeles, jejich zařízení vlastně vyrábí elektřinu v noci, tedy v době, kdy mají solární panely smůlu. Badatelé věří, že by jejich technologie mohla vyrábět elektřinu na vzdálených a izolovaných místech, a také všude, kde je nutné mít po ruce elektřinu v noci.

 

V současnosti máme k dispozici rozmanité solární články, které získávají obnovitelnou elektřinu během dne. Zároveň neexistuje žádná srovnatelná technologie, která by dodávala elektřinu v noci. Solární články sice mohou ukládat denní elektřinu do baterií pro použití v noci, takové řešení ale podstatně zvyšuje cenu elektřiny.


Technologie těžby energie z chladu vesmíru, která je asi nejromantičtější energetikou ze všech, dovede obejít omezení solárních článků, a to velmi rafinovaným způsobem. Raman a jeho kolegové Li a Fan ze Stanfordu využili toho, že nezměrný vesmír představuje termodynamický zdroj. Povrch jejich zařízení, který je obrácený k hvězdnému nebi, vyzařuje své teplo do atmosféry. Část se ho ztrácí do vesmíru a teplota zařízení je ve výsledku nižší než okolní vzduch.

 

Zařízení pro těžbu elektřinuy z nezměrného vesmíru. Kredit: A. Raman.
Zařízení pro těžbu elektřinuy z nezměrného vesmíru. Kredit: A. Raman.

Zní to zvláštně, ale je to vlastně velmi běžný fenomén. Stejný mechanismus je zodpovědný za to, že se na trávě vytvoří led, i když jsou v noci teploty nad nulou. A tento princip je možné využít k výrobě zaručeně obnovitelné energie, protože vesmír jen tak nevytěžíme. Raman a jeho tým postavili levný chladnovesmírný generátor a testovali ho na střeše budovy ve Stanfordu, pod jasnou prosincovou oblohou.

 

Když Raman a spol. připojili k zařízení bílou LEDku, tak ji rozsvítila elektřina z nezměrného chladu vesmíru. Nefalšované světlo z temnoty. Badatelé pak měřili produkci elektřiny po dobu déle než 6 hodin a zjistili, že tenhle zázračný přístroj vytvoří až 25 miliwattů na metr čtvereční. Celé zařízení je nejen levné, ale i jednoduché. Jeho tvůrci proto doufají, že by mohlo rychle nalézt praktické uplatnění. Množství vytěžené energie stále není příliš velké, ale Raman s kolegy na tom pracují.

Video:  How we can turn the cold of outer space into a renewable resource | Aaswath Raman


Literatura
TechXplore 12. 9. 2019, Joule online 12. 9. 2019.

Datum: 13.09.2019
Tisk článku

Tesla - Génius, který zkrotil elektřinu - Kent David J.
 
 
cena původní: 348 Kč
cena: 296 Kč
Tesla - Génius, který zkrotil elektřinu
Kent David J.
Související články:

Jak získat elektřinu z tepelného záření Země kvantovým tunelováním?     Autor: Stanislav Mihulka (08.02.2018)
Jak vytěžit elektřinu z odpadního tepla?     Autor: Stanislav Mihulka (11.07.2018)
Experimentální zařízení vyrábí elektřinu z bezcitného chladu vesmíru     Autor: Stanislav Mihulka (07.05.2019)



Diskuze:

Jak vzniká jinovatka

Krystof Válka,2019-09-13 21:09:54

Jinovatka, kterou vidíme za slunného rána, když je nad nulou, vzniká za příslušného tlaku díky přízemním mrazíkům, kdy teplota těsnĕ u země klesne pod bod mrazu... Vodní páry ochladí vzduch, nezmrznou v dusledku vyzáření tepla do chladného vesmíru.

Odpovědět


Re: Jak vzniká jinovatka

Vladimír Němec,2019-09-14 23:28:27

A přízemní mrazík vznikne tím, že povrch země (listy rostlin...) vyzáří teplo "do chladného vesmíru".

Odpovědět

Zázračné zařízení?

Lukáš Král,2019-09-13 09:13:37

Podobná zázračná zařízení čerpající energii z chladu najdete u každé elektrárny, říká se jim chladicí věže.

Odpovědět


Re: Zázračné zařízení?

Vendelin Omacka,2019-09-13 10:10:18

Tato vec funguje fundamentalne na inom principe. Chladiaca veza vyuziva gradient medzi teplotou pary vystupujucej z turbin, zatial co toto zariadenie vyuziva gradient medzi teplotou termosfery (zemskeho povrchu) a chladom vesmiru. Dokaze teda produkovat elektricku energiu aj bez toho aby vyrabala teplo (co elektraren nedokaze).

Odpovědět


Re: Re: Zázračné zařízení?

Jiří Pospíšil,2019-09-14 18:45:28

Bez gradientu není elektřina. Takže vyzařovat do temna vesmíru může jen něco, co má vyšší teplotu. Přilepte ty panely na špatně izolovanou střechu domu, který bude panel zahřívat a bude víc elektřiny.

Odpovědět


Re: Re: Re: Zázračné zařízení?

Vladimír Němec,2019-09-14 23:31:21

Neřekl bych. Jestli jsem dobře pochopil princip, tak energii získávají z teplotního rozdílu mezi panelem a okolním (teplejším) vzduchem. Pokud bude střecha panel zahřívat, bude gradient menší a tedy míň energie.

Odpovědět

No pořád nic moc

Pavel Hudecek,2019-09-13 03:57:31

Dohledal jsem podrobnosti:
https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(19)30412-X?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS254243511930412X%3Fshowall%3Dtrue

Takže s TE článkem, který Digikey prodává za 22 USD udělali výkon max. 0,8 mW.

Tamtéž lze koupit primární Li článek za 21 USD, 3,6 V / 19 Ah. Jedna z výrobcem uváděných vybíjecích charakteristik je cca 0,7 mW 60 tisíc hodin, tedy 6,8 let trvale, nejen za vhodného počasí.

Vzhledem k tomu, že oni z té temnoty těžili běžně okolo 0,5 mW, dá se očekávat, že na tu lithiovku by to svítilo 10 let:-) A to by tam nemusel bejt ani ultra low power MPPT regulátor, u kterého si navíc vůbec nejsem jist, zda dokáže sám naběhnout z 60 mV, tzn. bez třeba menší lithiovky by se to pravděpodobně stejně neobešlo:-)

Odpovědět


Re: No pořád nic moc

Vendelin Omacka,2019-09-13 10:13:43

Smutne na tom je, ze ak by ten "ziaric" postavili z bezne dostupnych materialov, napr. bielej farby z hobby marketu, a igelitky od potravin, tak by dostali chladiaci vykon zhruba niekde medzi 30 az 60W/m2.

Ich zariadenie produkuje 80mW, co je o 3 rady menej a dava ucinnost 0,1%. A podstatnu cast tej elektriky v konecnom dosledku aj tak premiename na teplo, alebo chlad.

Takze je to uzasne neefektivne.

Odpovědět


Re: Re: No pořád nic moc

Vojta Ondříček,2019-09-14 06:22:01

Mno ... podle Stefan-Boltzmannona zákonu by zářič o 1 m² a koefficientu 0,9 vyzařoval do prázdné části vesmíru při dT 273K (Pozadí Vesmíru 3K a "teplý" radiátor 276K = 3°C) zhruba 280W.
Jenže, tohle by platilo třeba na Měsíci. Na Zemi ne, páč Země je "teple oděna" do atmosféry a s povrchu našich nadmořských výšek "vidíme" ve Vesmíru teplotu jen kolem -50°C. A za těchto podmínek vyzáří výše popsaný radiátor tak akorát 0,32W. Když tuto hodnotu tepelného toku vynásobím bídnou účinností běžného termočlánku, tak se přiblížím elektrickému výkonu kolem té jedné desetiny wattu, a to si ještě fandím.

Odpovědět

Konec pachtění.

Registr Užívaný,2019-09-13 02:59:45

Měli by jsme se přestat pachtit, vše co potřebujeme leží kolem nás, jenom to sebrat.

Odpovědět


Re: Konec pachtění.

Pavel Hudecek,2019-09-13 04:07:13

1. Vemte kilo mouky.
2. Pomalinku vysypte z okna v pátém patře za větru.
3. Zkuste mouku posbírat a upéct z ní koláč:-)

Někdy je to sbírání prostě neefektivní. Lidové rčení říká, že z hovna bič neupleteš. Pan Carnot říká, že z malého rozdílu teplot rozumnej výkon nevytěžíš. Pánové Planck, Stefan a Boltzman k tomu dodávají, že z pozemské noční oblohy velký rozdíl teplot nezískáš.

Odpovědět


Re: Re: Konec pachtění.

Jan Novák9,2019-09-13 07:19:30

To zelenému mozku nevysvětlíte. To že každá sranda něco stojí je selský rozum, ale mezi mladými dnes platí že "common sense is so rare nowadays it should be considered a superpower".

Odpovědět


Re: Re: Konec pachtění.

Jednoduchoš Jednoduchý,2019-09-13 13:59:22

Když použiji Vaší metaforu, možná stačí se zhluboka nadechnout. :D

Odpovědět


Re: Konec pachtění.

Jan Novák9,2019-09-13 07:33:41

Ta energie není z chladu vesmíru, je z tepla země. Stejně jako elektrárna nevyrábí energii z chladu vody. V hlubokém vesmíru by nevyrobili nic. Rozdíl teplot je zanedbatelný tj. výkon se nikdy nepodaří podstatně zvýšit a cena neklesne dost hluboko - muselo by to být doslova zadarmo a bez práce. Že na tohle může někdo skočit jen dokazuje vaši nevzdělanost.
Pokud vím tak z nevzdělanosti, slepé důvěry a nepodložené naděje se energii ještě nikomu získat nepodařilo (na rozdíl od peněz) - kdyby ano tak to bychom měli vystaráno.

Odpovědět


Re: Re: Konec pachtění.

Registr Užívaný,2019-09-13 09:06:14

"Člověk místo toho, aby rozvíjel sebe, rozvíjí svoje nástroje." Albert E.
"Nemusíš mě hledat, jsem všude kam se podíváš" Ježíš N.

Odpovědět


Re: Re: Re: Konec pachtění.

Andrej Kvasnica,2019-09-17 13:06:28

problem je ze fanklub J.N. brani fanklubu A.E. v genovom (samo)vylepsovani.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace