Nach einer bahnbrechenden Entdeckung australischer Wissenschaftler kommt die Welt der nächtlichen Solarenergie einen Schritt näher.
Wissenschaftler der University of New South Wales (UNSW) haben einen Weg gefunden, die Energie, die nachts aus der Erde fließt, „einzufangen“.
„Dies könnte bedeuten, den ultimativen Traum erneuerbarer Energien zu verwirklichen: eine unterbrechungsfreie Stromerzeugung bis zum Sonnenuntergang“, sagen die Forscher.
Wie funktioniert diese Science-Fiction-Technologie – und wann kommt sie auf den Markt?
Wie funktioniert Solarstrom bei Nacht?
Die nächtliche Sonnenenergie erschließt ein „breites, ungenutztes Spektrum von potenzielle Macht,“, das Forschungsteam Beschwerden.
Wärme – eine Form von Energie – fließt von heißen Bereichen zu kalten Bereichen.
Jeden Tag nimmt die Erde Wärme von der Sonne auf. Nachts entweicht diese Wärme als Infrarotlicht von der Erde und wird in das eiskalte Vakuum des Weltraums gesaugt.
Andernfalls würde der Planet schnell viel zu heiß werden, um Leben zu ermöglichen.
Wissenschaftler der UNSW verwenden den einprägsamen Namen „thermoradiative Diode“ – ein Halbleitertyp, der auch in Nachtsichtbrillen verwendet wird – um Infrarotstrahlung einzufangen, wenn sie von der Erde entweicht.
Sie wandeln dann die „eingefangene“ Leistung in um Elektrizität.
Normal und nachtaktiv Solar- hängen vom Energiefluss von heißen zu kalten Gebieten ab, sagt Ned Ekins-Daukes, der leitende Ermittler des Teams.
„[With normal solar power]stellt die Sonne die heiße Quelle dar, und ein relativ kühles Solarpanel auf der Erdoberfläche liefert einen kalten Absorber. Dadurch ist es möglich, Strom zu produzieren“, fügt er hinzu.
„[At night] jetzt ist die Erde der relativ heiße Körper, während das riesige Vakuum des Weltraums extrem kalt ist.
„Nach denselben Prinzipien der Thermodynamik ist es auch möglich, aus dieser Temperaturdifferenz Strom zu erzeugen: die Emission von Infrarotlicht in den Weltraum.“
Wann wird Nachtsolar allgemein verfügbar sein?
Die „Nacht-Solar“-Energie steckt noch in den Kinderschuhen.
Die von den UNSW-Forschern erzeugte Energiemenge war sehr gering und entsprach ungefähr 0,001 % der normalen Energie. Solarenergiezelle.
Aber mit der richtigen Investition könnte die Technologie eines Tages etwa 10 % der von einer Solarzelle produzierten Energie erzeugen.
Andere Teams auf der ganzen Welt arbeiten ebenfalls hart an der Entwicklung von nächtlichem Solar. Stanford-Wissenschaftler entwickeln eine andere Technik, um die Strahlungswärme der Erde „zu nutzen“.
Das Konzept hat enormes Potenzial, sagt Dr. Michael Nielsen, Co-Autor der UNSW-Studie.
„Auch wenn die Vermarktung dieser Technologien ist noch ein langer Weg, denn ganz am Anfang einer sich entwickelnden Idee zu stehen, ist ein so aufregender Ort für einen Forscher“, sagt er.
„Indem wir unser Wissen über das Design und die Optimierung von Solarzellen nutzen und Materialien aus der bestehenden Fotodetektor-Community für mittleres Infrarot ausleihen, hoffen wir, schnelle Fortschritte bei der Verwirklichung des Traums von Solarenergie bei Nacht zu machen!“