Neue Photovoltaik erzeugt Strom aus der Kälte des Weltraums

Ein Prototyp versorgte eine kleine Leuchtdiode in einem Probelauf

ScienceNews | Ein neues Gerät ist ein Anti-Solar-Panel, das Energie aus dem kalten Nachthimmel gewinnt. (Habe ja schon ein ähnliches Konzept zur Kühlung von Häusern hier besprochen und so die Vorteile von Flachdächern hervorgehoben)

Ein Prototyp des Geräts nutzt die Temperaturdifferenz zwischen Erde und Weltraum, um nachts genug Strom zu erzeugen, um ein kleines LED-Licht mit Strom zu versorgen. Eine größere Version dieses nächtlichen Generators könnte Räume beleuchten, Telefone aufladen oder andere elektronische Geräte in abgelegenen oder ressourcenarmen Gegenden versorgen, in denen Nachts kein Strom vorhanden ist und Photovoltaik nicht funktioniet, berichten Forscher online am 12. September im Joule .

Das Herzstück des neuen Nachtlichts ist ein thermoelektrischer Generator, der Strom erzeugt, wenn eine Seite des Generators kühler als die andere ist ( SN: 6/1/18 ). Die dem Himmel zugewandte Seite des Generators ist an einer Aluminiumplatte befestigt, die unter einer transparenten Abdeckung versiegelt und von einer Isolierung umgeben ist, um die Wärme abzuhalten. Diese Platte bleibt kühler als die Umgebungsluft, indem sie die Wärme, die sie absorbiert, als Infrarotstrahlung abgibt ( SN: 9/28/18 ). Diese Strahlung kann durch die transparente Abdeckung und die Atmosphäre in Richtung der kalten Senke des Weltraums gelangen.

Währenddessen ist der Boden des Generators an einer freiliegenden Aluminiumplatte befestigt, die ständig durch Umgebungsluft erwärmt wird. Nachts, wenn es nicht von der Sonne gebacken wird, ist die obere Platte ein paar Grad Celsius kühler sein als die Unterseite des Generators.

Ingenieur Wei Li von der Stanford University und Kollegen testeten in einer klaren Dezembernacht in Stanford, Kalifornien, einen 20-Zentimeter-Prototyp des Geräts. Der Generator erzeugte bis zu 25 Milliwatt Leistung pro Quadratmeter Gerät - genug, um ein kleines Licht zu zünden wie eine Leuchtdiode oder LED-Lampe. Das Team schätzt, dass weitere Designverbesserungen, wie eine bessere Isolierung der Kühlplatte, die Produktion auf mindestens 0,5 Watt pro Quadratmeter steigern könnten.

"Es ist eine sehr clevere Idee", sagt Yuan Yang, ein Materialwissenschaftler an der Columbia University, der nicht an der Arbeit beteiligt ist. „Die Stromerzeugung ist aber viel geringer als bei Solarmodulen“, die in der Regel mindestens 100 Watt pro Quadratmeter produzieren. Aber dieser nächtliche Generator kann nützlich sein für Notstromversorgung oder für Menschen, die nicht am Stromnetz leben, sagt Yang.

Eine typische Lampe verbraucht möglicherweise ein paar Watt Strom, sagt Shanhui Fan, ein Elektrotechniker an der Stanford University, der an dem Gerät gearbeitet hat. Ein Gerät, das ein paar Quadratmeter Dachfläche beansprucht, kann also einen Raum mit Energie aus dem Nachthimmel erleuchten.

Aaswath Raman, Materialwissenschaftler und Ingenieur an der UCLA, plant auch, den Generator seines Teams für die Versorgung entfernter Wetterstationen oder anderer Umweltsensoren einzusetzen. Dies kann besonders in Polarregionen nützlich sein, in denen monatelang kein Sonnenlicht scheint, sagt Raman. "Wenn Sie eine Last mit geringem Stromverbrauch haben und diese drei Monate lang im Dunkeln betreiben müssen, ist dies möglicherweise eine Möglichkeit."

Kommentar: Aus Halbleitern Energie zu gewinnen ist nichts neues, ich weiß von einigen Forschungsgeld Einreichungen, ich war bei einer beteiligt, diese Elemente auf der Rückseite von Solarkollektoren oder Photovoltaik Modulen anzubringen, aber Europa fördert eher mit Krediten und billigem Bauland Wegwerf oder Einweg Möbelhäuser, als Energie- Erzeugung und Verbrauch zu erforschen. Ja ich gebe zu ich habe als Jugendlicher Restaurator als auch Antiquariat gelernt und nicht sofort in jungen schon Jahren danach getrachtet möglichst viele Wegwerf Produkte, Möbel, Wohnungen, Autos etc. unter die Leute zu bringen. Auch die eine Million neue PV Dächer wird daran nichts ändern, denn momentan wächst die LKW Flotte jährlich um ca. 2000 Fahrzeuge und wieviel die verbrauchen kannst du dir auf der Energieblogger Seite mit dem LKW zu Photovoltaik Equivalent Rechner ausrechnen.