La nueva tecnología renovable aprovecha la electricidad de la noche fría y oscura


Hace dos años, una helada noche de diciembre en un tejado de California, una pequeña luz brillaba débilmente con un poco de ayuda del aire helado de la noche. No era un resplandor muy brillante. Pero fue suficiente para demostrar la posibilidad de generar energía renovable después de la caída del sol.

Trabajando con los ingenieros de la Universidad de Stanford, Wei Li y Shanhui Fan, el científico de materiales de la Universidad de California en Los Ángeles, Aaswath Raman, armó un dispositivo que produce un voltaje al canalizar el calor residual del día en el aire de enfriamiento.

"Nuestro trabajo destaca las muchas oportunidades restantes para la energía aprovechando el frío del espacio exterior como un recurso de energía renovable". dice Raman.

célula de energía nocturna(Aaswath Raman)

"Creemos que esto forma la base de una tecnología complementaria a la solar. Si bien la producción de energía siempre será sustancialmente menor, puede funcionar a horas en que las células solares no pueden".

Por todos los méritos de la energía solar, no es una fuente de energía las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Claro, podemos almacenarlo en una batería gigante o úsalo para bombear agua a un depósito para más adelante, pero hasta que tengamos soluciones más económicas, la noche será un momento tranquilo para la energía solar renovable.

La mayoría de nosotros regresamos a casa del trabajo cuando se pone el sol, y es entonces cuando las demandas de energía aumentan para satisfacer nuestras necesidades de calefacción, cocina, entretenimiento e iluminación.

Desafortunadamente, a menudo recurrimos a los combustibles fósiles para compensar el déficit. Para aquellos que viven fuera de la red, podría requerir opciones limitadas e ir sin algunos lujos.

Shanhui Fan comprende bien la necesidad de una fuente de energía renovable nocturna. Ha trabajado en varios dispositivos similares, incluyendo una pieza reciente de tecnología que volcó la energía fotovoltaica sobre su cabeza al exprimir la electricidad del resplandor del calor que irradia la superficie calentada por el sol del planeta.

Si bien ese elemento inteligente se basó en las cualidades ópticas de un objeto cálido, este dispositivo alternativo hace uso de los viejos termoeléctrica efecto.

Usando un material llamado termopar, los ingenieros pueden convertir un cambio de temperatura en una diferencia de voltaje. Esto exige algo relativamente tostado por un lado y un lugar para que esa energía térmica escape por el otro.

La teoría es la parte fácil: el verdadero desafío es organizar los materiales correctos de tal manera que generen un voltaje de nuestros entornos de refrigeración que haga que valga la pena.

Para mantener bajos los costos, el equipo usó artículos simples y listos para usar que prácticamente cualquiera de nosotros podría tener fácilmente en nuestras manos.

Armaron un generador termoeléctrico barato y lo vincularon con un disco de aluminio negro para arrojar calor en el aire nocturno mientras miraba al cielo. El generador se colocó dentro de un recinto de poliestireno sellado con una ventana transparente a la luz infrarroja y conectado a un único LED pequeño.

Diagrama del dispositivo termoeléctrico nocturno(Aaswath Raman)

Una noche, durante seis horas, la caja se dejó enfriar en un tejado en Stanford a medida que la temperatura descendía por debajo del punto de congelación. A medida que el calor fluía desde el suelo hacia el cielo, el pequeño generador produjo la corriente suficiente para hacer que la luz parpadeara.

En el mejor de los casos, el dispositivo generó alrededor de 0,8 milivatios de potencia, lo que corresponde a 25 milivatios de potencia por metro cuadrado.

Eso podría ser suficiente para mantener un audífono funcionando. Encadena varios juntos y tal vez puedas mantener a tu gato entretenido con un puntero láser simple. Entonces no estamos hablando de grandes cantidades de poder.

Pero en lo que respecta a los prototipos, es un punto de partida fantástico. El equipo sugiere que con los ajustes correctos y las condiciones adecuadas, 500 milivatios por metro cuadrado no está fuera de discusión.

"Más allá de la iluminación, creemos que este podría ser un enfoque ampliamente habilitante para la generación de energía adecuado para ubicaciones remotas y en cualquier lugar donde se necesite la generación de energía por la noche". dice Raman.

Mientras buscamos ideas grandes y brillantes para impulsar la revolución de las energías renovables, es importante asegurarse de no dejar que las soluciones más pequeñas y simples como estas se escapen silenciosamente en la noche.

Esta investigación fue publicada en Joule.

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