Новое устройство может одновременно собирать солнечную и космическую энергию

Ученые из Стэнфордского университета впервые продемонстрировали, что тепло солнца и космический холод могут одновременно собираться одним устройством. Таким образом системы не будут бороться за пространство и помогут друг другу эффективнее функционировать.

Солнце – один из самых популярных источников возобновляемой энергии на сегодняшний день, сообщает sciencedaily.com. Но существует еще один мощный ресурс с противоположным механизмом действия – космическое пространство. В статье для Joule исследователи из Стэнфордского университета описали первое устройство, способное одновременно собирать энергию этих двух источников.

Объекты отдают тепло в виде инфракрасного излучения. Большая его часть отражается обратно на Землю содержимым атмосферы, но немного уходит в космос. Это позволяет поверхностям, излучающим достаточно инфракрасного света, охладиться до температуры ниже окружающей среды. Технология представляет собой альтернативу кондиционерам без выбросов парниковых газов. Она также может повысить эффективность солнечных коллекторов, уменьшая их температуру. Но для этого технологии должны сосуществовать.

Профессор Чжэнь Чен, первый автор работы, вместе с коллегами создал устройство, сочетающее охлаждение излучением и поглощением солнечной энергии. Оно представляет собой многослойную систему. Поглотитель солнечного излучения из германия расположен на радиационном охладителе из пластин нитрида кремния, кремния и алюминия, соединенных в вакууме для минимизации теплопотерь.

Верхний элемент пропускает ИК-лучи среднего спектра в 8-13 микрон, позволяя им уходить в космическое пространство. Команда показала, что комбинированное устройство одновременно обеспечивает 24°С на греющей и 29°С на охлаждающей стороне. Система повысила эффективности нижнего слоя, заблокировав поступление солнечного тепла.

«В качестве крышной установки, фотоэлектрический элемент может генерировать электричество, пока радиационный охладитель обеспечивает прохладу в доме», — сказал Чен.

Авторы уверены, что технологию можно усовершенствовать. Так, инфракрасное «окно» из селенида цинка стоит слишком дорого. Компоненты поглотителя и охладителя также можно заменить на более дешевые и эффективные материалы. Но исследователи подчеркивают важность проекта – он показал, что солнечные коллекторы могут сочетать  в себе 2 функции.