Evrenin Soğukluğundan Elektrik Üreten Cihaz
Fotoğraf : Doğrudan alanın soğukluğundan elektrik üreten deneysel kızılötesi fotodiyotun şeması.
Güneş panellerinin dezavantajı, elektrik üretmek için güneş ışığına ihtiyaç duymalarıdır. Birileri, çok düşük bir sıcaklığa sahip olan Dünya’ya bakan alandaki bir cihaz için, cihazdan gelen enerjinin soğutma çıkışının, güneş enerjisini kullanmak için kullanılan aynı tür optoelektronik fiziği kullanılarak toplanabileceğini farketti. AIP Yayıncılık’tan Applied Physics Letters’in son sayısındaki yeni araştırma, güneş panelleri gibi, ancak geceleri de elektronikleri çalıştırabilecek, elektrik üreten olası bir yol sunmayı hedefliyor.
Uluslararası bir araştırma ekibi, ilk kez, doğrudan evrenin soğukluğundan bir diyotta ölçülebilir miktarda elektrik üretmenin mümkün olduğunu göstermiştir. Kızılötesi yarı iletken cihaz gökyüzüne bakacak şekilde konumlandırılmıştır ve elektrik üretmek için Dünya ile alan arasındaki sıcaklık farkını kullanır.
“Evrenin genişliği bir termodinamik kaynaktır. Optoelektronik fiziği açısından, gelen radyasyon eldesiyle giden radyasyon eldesi arasında çok güzel bir simetri var.” Shanhui Fan, Çalışma Raporu Yazarı
Tipik bir güneş panelinin yaptığı gibi gelen enerjiden yaralanmanın aksine, negatif aydınlatma etkisi, elektrik enerjisinin ısı yüzeyden çıkarken elde edilmesine izin verir. Günümüz teknolojisi, bu negatif sıcaklık değişimleri üzerindeki enerjiyi verimli bir şekilde tutmuyor.
Ekip, sıcaklığı mutlak sıfırdan yalnızca bir dereceye kadar yakın olan bir alana konumlandırarak, ekip erken bir tasarımda güç üretmek için yeterli bir sıcaklık farkı keşfedebildi.
Makalenin diğer yazarı Masashi Ono, “Şu anda bu deneyle üretebileceğimiz güç miktarı teorik sınırın çok altında” dedi.
Ekip, negatif aydınlatma diyotlarının metrekare başına bir dakikada yaklaşık 64 nanovat elektrik ürettiğini öğrendi, ancak yazarların kullandıkları malzemelerin kuantum optoelektronik özelliklerini iyileştirerek geliştirebilecekleri bir kavramın çok önemli kanıtı.
Diyot elektrik ürettikten sonra gerçekleştirilen hesaplamalar atmosferik etkiler göz önüne alındığında, mevcut cihazın teorik olarak yaklaşık 4 W/m2, ki bu ekibin cihazının ürettiğinin yaklaşık bir milyon katı ve geceleri çalışması gereken iş makinelerine yardımcı olmak için yeterli, verebildiğini ortaya koymuştur.
Kıyaslandığında, mevcut güneş panelleri 100 ila 200 W/m2 üretiyor.
Sonuçlar, gökyüzüne bakan yer-temelli cihazlar için potansiyel sergilerken, Fan, atık ısıyı makinelerden geri almak için aynı ilkenin uygulanabileceğini söyledi. Şimdilik, o ve ekibi cihazlarının performansını arttırmaya odaklanıyor.
Kaynak: azom.com
