Үндсэн санаанууд
- Инженерүүд нарны зайнаас шөнийн цагаар цахилгаан үйлдвэрлэх механизм зохион бүтээжээ.
- Систем нь хөргөлтийн самбараас урсаж буй хэт улаан туяаг барьж бага хэмжээний цахилгаан үүсгэдэг.
-
Систем нь тийм ч үр дүнтэй биш тул мэргэжилтнүүд тийм ч их урам зориг өгөхгүй байна.
Шөнө ч гэсэн цахилгаан гаргаж чаддаг нарны зайн хавтан нь үнэн байхааргүй сайн сонсогдож байгаа бөгөөд эсрэгээрээ нотлох баримт байгаа ч байж магадгүй.
Ус үйлдвэрлэх нарны зайнаас авахуулаад цэвэрлэх шинэ арга хүртэл эрдэмтэд нарны зайг илүү үр ашигтай, ашигтай болгох арга замыг үргэлж эрэлхийлсээр байдаг. Саяхан Стэнфордын их сургуулийн инженерүүд нарны хавтангийн гадаргуугаас үсэрч буй хэт улаан туяаг ашиглан бага хэмжээний цахилгаан гаргаж авдаг дулаан цахилгаан үүсгүүр зохион бүтээжээ. Шинжлэх ухаан сайн байгаа хэдий ч эдийн засаг нь үүнийг гол нөлөө үзүүлэхээс сэргийлж чадна.
"Тэрмоэлектрикийн [хэрэглээний] хамгийн том сорилтуудын нэг бол бага температурын дулааныг хувиргах явдал гэдгийг би хэлэх болно, [учир нь] өрөөний температурын ойролцоо үр ашиг нь маш, маш бага байдаг" гэж доктор Дэвид Гинли тайлбарлав. Сэргээгдэх эрчим хүчний үндэсний лабораторийн (NREL) ахлах эрдэмтэн Lifewire-д имэйл илгээсэн байна. "Энэ тохиолдолд асуудал бол эрчим хүчний агууламж бага бөгөөд шөнө болтол хүлээх нь ямар ч тохиолдолд цацраг туяагаар [эрчим хүчээ] тодорхой хэмжээгээр алддаг гэсэн үг юм."
Гэрэл байх болтугай
Докторын удирдсан. нэр дэвшигч Сид Ассававорраритын дагуу судлаачид дулаан цахилгаан үүсгүүрээ ердийн нарны хавтан дээр суурилуулж, шөнийн цагаар нарны хавтангийн гадаргуугаас урсах хэт улаан туяанаас бага хэмжээний цахилгаан гаргаж авахын тулд уг төхөөрөмжийг ашигласан.
Дулааны цахилгаан үүсгүүр нь нарны зайг шууд цэлмэг тэнгэр рүү чиглүүлэх үед орчны агаар ба гадаргуугийн температурын бага зэргийн зөрүүг ашиглан бага хэмжээний цахилгаан үйлдвэрлэдэг.
Нар дэлхий рүү асар их хэмжээний энергийг чиглүүлдэг ч хүлэмжийн хийн зарим хэсгийг эс тооцвол энэ гараг хүлээн авсан энергийн ихэнх хэсгийг хэт улаан туяаны цацраг хэлбэрээр илгээдэг. цацрагийн хөргөлт гэж нэрлэдэг. Уг процессыг эртний Энэтхэг, Иранд ус хөлдөөж, мөс үүсгэхэд ашигладаг байсан бөгөөд үүл нь хэт улаан туяаг газар руу тусгадаг тул үүлгүй шөнө хамгийн сайн ажилладаг.
Ассававоррарит болон түүний баг энэ энергийг гарагийг орхин явах үед олж авах шинэ аргыг зохион бүтээжээ. Нарны зайг хөргөх үед зугтаж буй фотонууд дулааныг зөөвөрлөж, судлаачид дулаан цахилгаан үүсгүүрээрээ авч, цахилгаан болгон хувиргадаг.
Эрдэмтэд анх 2019 онд хэт улаан туяаны гэрлийг авах гэж оролдсон бөгөөд одоо Стэнфордын судлаачид энэ технологийг энгийн нарны зайн хавтантай хослуулж, илүү хүртээмжтэй, үр ашигтай болгож чаджээ.
Үзэл баримтлалын баталгаа
Цэлмэг шөнө Стэнфордын дээвэр дээр туршсан Assawaworrarit төхөөрөмж нь нарны хавтангийн квадрат метр тутамд ойролцоогоор тавин милливатт буюу 0.05 ватт эрчим хүч үйлдвэрлэдэг. Үүний эсрэгээр нарны хавтан нь өдрийн цагаар нэг квадрат метр тутамд 150 ватт эрчим хүч үйлдвэрлэдэг. Тоонуудыг тодорхой болгохын тулд жижиг LED чийдэн нь 18 ватт цахилгаан татдаг.
Тавин милливатт гэдэг тийм ч их тоо биш ч технологийн өргөн цар хүрээтэй ашиглах үед энэ тоо нэмэгддэг гэж судлаачид үзэж байна. Шөнийн цагаар ийм эрчим хүч өчүүхэн ч гэсэн хэрэг болохуйц олон програмууд байдаг, ялангуяа дэлхийн хүн амын нэлээд хэсэг нь өдрийн цагаар цахилгаангүй хэвээр байгаа гэж үзвэл маш их хэрэг болно.
Энэ бол дөнгөж эхлэл. Ассававоррарит Interesting Engineering сэтгүүлд хэлэхдээ, судлаачид бага зэрэг ажилласнаар, цаг агаарын таатай нөхцөлд төхөөрөмжийнхөө үйлдвэрлэсэн цахилгааны хэмжээг хоёр дахин нэмэгдүүлэх боломжтой бөгөөд онолын хувьд нэг метр квадрат тутамд нэг эсвэл хоёр ватт байна гэж нэмж хэлэв.
Судлаачид энэ системийг нэг квадрат метр тутамд ватт хүртэл үйлдвэрлэж чадвал өртөг зардлын үүднээс маш сонирхолтой байх болно гэж судлаачид үзэж байна.
Гэсэн хэдий ч ийм төрлийн үр ашигт хүрэхийн тулд системд хандах зарим арга зам байсаар байна. Одоогийн байдлаар Доктор Жинлэй огтхон ч сэтгэгдэлгүй хэвээр байна.
Түүний бодлоор, энэ технологийг бодит ертөнцөд ашиглахын өмнө хэн нэгэн технологи-зах зээлийн анхны үнэлгээтэй хослуулан эрчим хүчний сайн дүн шинжилгээ хийх шаардлагатай болно. Түүгээр ч зогсохгүй тэрээр дулааны цахилгаан үүсгүүрийн өртөг нь найдвартай, үр ашигтай байдаг тул нарны зайтай ажиллахад тохиромжгүй гэж үзэж байна.
"Энэ тохиолдолд [олж авсан] нэмэгдэл эрчим хүчний зардал нь эцсийн дүндээ үнэд хүрэхгүй байх магадлалтай" гэж доктор Жинли хэлэв.
