如果說太陽能是陽光普照天氣的發(fā)電好幫手,那么加州大學洛杉磯分校(UCLA)等團隊研發(fā)的特殊新能源設備就是相反的存在,它能在夜晚利用地表的「輻射冷卻」來發(fā)電,讓月黑風高的晚上也是個發(fā)電好日子,未來有機會說不能跟太陽能板行程特殊的「互補關(guān)系」。
所謂的輻射冷卻,即是地表熱能散去的過程。早上烈日高照時,地表、建筑物會吸收太陽熱能,到了夜晚,這些紅外光就會以長波幅射回到外太空,而在天氣晴朗、微風徐徐且干燥的夜晚,溫度下降的速度會更快。
過去也有科學家善加利用輻射冷卻效應,研發(fā)出建筑冷卻系統(tǒng),而 UCLA 科學家則利用輻射冷卻研制出特別的熱電裝置。其中該設備主要是由聚苯乙烯(Polystyrene)絕緣體、鍍鋁聚酯樹脂(aluminized mylar)薄膜與黑色鋁制圓盤構(gòu)成,鋁圓盤與聚酯樹脂隔著一層聚合物絕緣體,使得聚酯樹脂內(nèi)的空氣相對溫暖些,也能提高黑色鋁圓盤的冷卻速度。
這樣一來團隊就能善用兩面不同的溫差,最后將溫度轉(zhuǎn)換成電壓。先前團隊在 12 月也時,也有在建筑屋頂上實驗其表現(xiàn),在六小時的測試中,新型熱電裝置每平方公尺能產(chǎn)生 25 mW 的電力,也能點亮小型的 LED。
雖然說發(fā)電著實不高,但至少證明這是個可行的方案,團隊預計,等比例放大之后發(fā)電量還能提高至 0.5W,最佳化技術(shù)、增加熱加換效率后,效率說不定能提高 20 倍。除此之外,除了涂成黑色的鋁制圓盤,其他兩種材料、元件都可以買現(xiàn)成的,降低不少商業(yè)化壓力。
論文第一作者兼 UCLA 材料科學與工程學助理教授 Aaswath Raman 表示,這項研究凸顯了各種能源的可行性,且新型裝置在太陽能無法運作的夜晚中,更能擔任替補角色。若未來能與太陽能技術(shù)相互結(jié)合,這樣電廠日夜都能發(fā)電了。
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