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“反太阳能”装置诞生,让夜间发电成为可能!

这是由美国加州大学洛杉矶分校和斯坦福大学的研究人员发明而成的新型“反太阳能”装置。装置利用了辐射冷却的概念,也就是夜晚天空凉爽时,地球表面的物体将热量辐射到大气中,从而使温度低于环境空气的现象。

 

为了打造这种夜间可再生能源的新型装置,研究小组从一个商用热电模块开始着手研究,把温差转换成电能。他们把热电模块的一面固定在一个20厘米宽的铝制圆盘上,该圆盘上涂有一层商用黑色油漆。然后研究人员把它放在一个覆盖聚酯薄膜的塑料附件上,并使用透明盖子遮盖。

 

透明盖子遮盖的这一面,将被朝向天空,向天空辐射热量,保持其温度低于周围空气。另一面则由未加涂层的20厘米铝盘制成,通过周围空气进行加热,使其温度与周围空气一致。到了夜间,两个盘面就会产生几摄氏度的温差。

 

涂漆的圆盘充当的是辐射发射器,当热量从地球表面辐射到空气中,会通过热电模块进入圆盘,之后圆盘就会将热量向上辐射。白天的时候,该设备可以反向工作来吸取阳光,利用太阳传递到圆盘的热量以及散发到外部环境的热量进行发电。据测算,该发电装置每平方米能够产生25毫瓦的电量,相当于点亮一个LED灯泡的电量。当然,它还能适配于诸如助听器、激光笔等耗电量小的其它小型电子设备。


“反太阳能”装置的优缺点


研究表明,地球上有13亿人缺乏可靠的电力供应。虽然有太阳能电池,但这些人群还需要夜间照明,而借助太阳能电池板进行电池存储的方式又会提高成本。“反太阳能”装置不仅能为人类提供一种在太阳能电池板失效时的全新发电方法,还凭借着低成本(约合人民币214元),获得更广的适用范围,节约一定的成本

 

并且,在提升保温性等更理想的条件下,该装置的发电量会提升。比方说,在地中海或沙漠气候等干燥、温暖的条件下,装置的效率更高,每平方米能产生0.5瓦的电量。未来,这种“反太阳能”装置不仅能为房间点亮电灯、为手机充电,还能为偏远地区以及资源匮乏地区的其它电子设备供电,应用前景十分广阔。

 

与此同时,该装置也存在着许多弊端。

 

一方面,它的效率不高,即使在极限状态下运行也无法与太阳能相提并论,或许只有不到太阳能的百分之一。然而需要使用的能量非常庞大,这是因为为了让地球保持大致恒定的温度,来自太阳的能量必须与地球热辐射出去的热量大致相当。

 

另一方面,该装置在未来还需要很长的一段路要走,至少需要很大的工程改进,比如说采用更好的保温材料或者增加散热器的面积等。当然,如果这项技术最终得到改善,并且产生与标准太阳能电池板差不多的电量,那么它在未来的潜在应用应该也是无限的,可以改变可再生能源行业,成为取代化石燃料的有力竞争者之一。

 

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