Версия для слабовидящих
Тепло, излучаемое планетой, способно стать источником энергии Печать Email
Новости науки
06.03.2014
Федерико Капассо (Federico Capasso) и его коллеги по Гарвардскому университету (США) представили любопытный метод получения энергии с помощью... земного тепла.

Полагаете, они ошиблись в расчётах? Да, тепло от Земли уходит в космос, но его плотность значительно ниже плотности энергии, идущей с солнечными лучами, да и получать от него энергию тем труднее, чем дальше условное устройство находится от поверхности планеты.

Как только температура с обеих сторон устройства перестаёт быть равной (B, C), по цепи начинает течь ток. (Иллюстрация F. Capasso et al.)


Однако способ практичной утилизации такой энергии всё же есть. Во-первых, энергию можно получать за счёт разницы температур, выставляя холодную часть термоэлектрического, к примеру, устройства в космос и позволяя ей излучать в ИК-диапазоне. Поскольку близкая к Земле часть при это будет нагрета сильнее, то тепло будет перетекать от неё к радиатору, охлаждающему систему на другой стороне установки.

В принципе, так можно получить до 2,7 Вт на квадратный метр поверхности.

Во-вторых, можно обойтись и более компактным устройством — ректенной, то есть комбинацией антенны и диода. Обычно излучение, падающее на антенну, создаёт в ней переменный ток, который диод выпрямляет в постоянный. В схеме же группы г-на Капассо всё наоборот: антенна не поглощает, а излучает ИК-лучи, получаемые от поверхности планеты, и поскольку диод имеет более высокую температуру, чем сопротивления, от него к антенне начинает течь ток.

Схема работает не очень эффективно: без ухищрений удаётся получать только 1,2 Вт/м². Но если диод дополнительно нагревать обычным зеркальным концентратором солнечных лучей, то показатели несколько улучшаются — до 20 Вт/м².

Зачем всё это нужно? Конечно, сами по себе названные цифры на порядок и более уступают эффективности солнечных батарей. Однако производство ректенн не представляет никакого труда, и стоят они не очень много, что позволяет надеяться на их интеграцию в заднюю стенку тех же фотоэлементов: одновременно с выработкой электричества они будут уменьшать нагрев и повышать КПД всей установки.

Ещё одним вариантом использования этой пока ещё экзотической методики генерации энергии могут быть автономные датчики или даже исследовательские аппараты на других планетах, где доступ к солнечным батареям затруднён, — например, на поверхности Венеры или лун Сатурна и Юпитера.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Подготовлено по материалам IEEE Spectrum.

Материал подготовлен при поддержке проекта

Источник - http://compulenta.computerra.ru/tehnika/devices/10011854/

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта