Cum poate deveni cerul nopții o sursă de electricitate. Descoperire uluitoare a inginerilor! Un concept inovator arată că cerul senin din timpul nopții poate deveni o sursă de energie. Inginerii de la Universitatea California, Davis (UC Davis) au demonstrat că răcirea naturală a Pământului către spațiu poate genera un flux constant de putere. Un mic motor amplasat în aer liber a folosit cerul nocturn drept rezervor rece, menținând o diferență de temperatură suficientă pentru a pune în funcțiune un ventilator. Studiul, relatat de earth.com, prezintă o metodă nouă de captare a energiei nocturne prin fizică pasivă.
Cum poate deveni cerul nopții o sursă de electricitate. Descoperire uluitoare a inginerilor!
Cercetarea este coordonată de Dr. Jeremy Munday, specialist în fotonică pentru energie curată și dispozitive termice radiative. În nopțile senine, cerul acționează ca un „rezervor de căldură”, deoarece Pământul pierde energie prin radiație infraroșie.
O suprafață orientată spre cer, care emite eficient această radiație, poate ajunge la temperaturi mai scăzute decât aerul fără ajutorul pompelor sau compresoarelor. Radiatorul se răcește printr-o fereastră atmosferică – o zonă de lungimi de undă în care atmosfera este aproape transparentă pentru infraroșu.
Placa inferioară a dispozitivului urmărește temperatura solului, care variază lent pe timpul nopții, în timp ce placa superioară pierde căldură în spațiu. Această diferență stabilă de temperatură menține motorul în funcțiune.
Rezultatele experimentale
În testele desfășurate la UC Davis, dispozitivul a reușit să mențină o diferență de aproximativ 18 °F (-7,8 °C) între plăcile caldă și rece pentru perioade îndelungate. Această diferență a generat suficientă energie pentru ca motorul să funcționeze aproape o rotație pe secundă, producând energie mecanică utilizabilă.
Echipa estimează că, prin îmbunătățirea materialelor și componentelor, s-ar putea obține câțiva wați pe metru pătrat. Într-un experiment, ventilatorul a funcționat direct, iar folosirea unui motor mic a permis și producerea unui curent electric modest.
„Motoarele acestea sunt foarte eficiente chiar și la diferențe mici de temperatură. Dacă îl pui pur și simplu pe masă, nu va produce energie singur,” a explicat Munday.
Condiții care influențează performanța
Aerul uscat și cerul senin permit radiatorului să elimine mai ușor căldura, în timp ce nopțile cu umiditate ridicată reduc eficiența, deoarece vaporii de apă radiază în aceleași benzi infraroșii.
Hărțile globale bazate pe date NASA indică regiunile în care radiația infraroșie venită din cer este scăzută, favorizând diferențe mari de temperatură. Datele MODIS, care măsoară temperatura solului, oferă elementul „cald” al sistemului. Zonele aride sau aflate la altitudini mari oferă cel mai ridicat potențial.
Aplicații posibile ale energiei nocturne
Unul dintre testele echipei a simulat o seră, în care dispozitivul a produs un flux de aer de aproximativ 0,3 m/s, suficient pentru circulația dioxidului de carbon necesar frunzelor. Această valoare se înscrie în standardele ASHRAE privind vitezele confortabile (0,15–0,21 m/s). Debitul de aer de 0,14 m³/min/persoană este relevant pentru spații publice care necesită ventilație ușoară.
Motoarele Stirling, utilizate în experiment, funcționează eficient chiar și cu diferențe mici de temperatură. Aceste motoare folosesc un gaz sigilat care se deplasează între zonele calde și reci, menținând volanta în mișcare. Deși eficiența teoretică este limitată de eficiența Carnot, sistemul de la UC Davis funcționează bine la diferențe modeste datorită pierderilor reduse.
Direcții de dezvoltare și potențial energetic
Performanța dispozitivului poate fi îmbunătățită prin optimizarea contactului radiatorului cu cerul și a legăturii termice cu solul. Straturile speciale sau filmele subțiri pot crește emisia în fereastra atmosferică și pot reflecta lumina solară în timpul zilei.
Un înveliș vidat ar limita pierderile prin convecție, iar legătura cu solul sau apa ar putea amplifica diferențele de temperatură fără dimensiuni suplimentare. Reducerea frecării și ajustarea motorului la cuplu și turație pot spori randamentul electric. De asemenea, căldura reziduală din ferme sau fabrici poate fi folosită pentru partea caldă a sistemului.
Hărțile globale analizate în studiu, bazate pe radiația infraroșie descendentă și temperatura solului, stabilesc limitele teoretice ale temperaturilor ce pot fi obținute. Ca orice sistem pasiv, producția depinde de vreme, umbră, vânt și materiale—dar demonstrează că cerul nopții poate deveni, în anumite condiții, o sursă reală de energie.
Pentru a fi la curent cu toate știrile, urmărește Financiarul.ro și pe Google News
Parteneri
Articole recomandate din rețeaua noastră
LylaADHD a fost asociat cu șanse cu 48% mai mari de simptome digestive într-o analiză amplă
Revista IoanaLumina din dormitor a fost asociată cu riscuri cardiovasculare. Cum reduci expunerea
News24Ofertele de curent diferă cu 90,19 lei lunar în București, iar cele de gaze cu 379,94 lei
Dolce SportCCA explică fazele de ofsaid de la Oțelul cu Corvinul și Rapid cu FC Argeș
GetPonyRenault 8 Gordini revine ca prototip electric de 270 CP. Legătura românească duce la Dacia 1100
BravonetClaudia Schiffer pozează în costum de baie la 56 de ani. Rutina ei nu include antrenamente intense
