月黑风高也是发电好日子,新型热电设备有望与太阳能互补

月黑风高也是发电好日子,新型热电设备有望与太阳能互补

 

月黑风高也是发电好日子,新型热电设备有望与太阳能互补

如果说太阳能是阳光普照天气的发电好帮手,那幺加州大学洛杉矶分校(UCLA)等团队研发的特殊绿能设备就是相反的存在,它能在夜晚利用地表的「辐射冷却」来发电,让月黑风高的晚上也是个发电好日子,未来有机会说不能跟太阳能板行程特殊的「互补关係」。

所谓的辐射冷却,即是地表热能散去的过程。早上烈日高照时,地表、建筑物会吸收太阳热能,到了夜晚,这些红外光就会以长波幅射回到外太空,而在天气晴朗、微风徐徐且乾燥的夜晚,温度下降的速度会更快。

过去也有科学家善加利用辐射冷却效应,研发出建筑冷却系统,而 UCLA 科学家则利用辐射冷却研製出特别的热电装置。其中该设备主要是由聚苯乙烯(Polystyrene)绝缘体、镀铝聚酯树脂(aluminized mylar)薄膜与黑色铝製圆盘构成,铝圆盘与聚酯树脂隔着一层聚合物绝缘体,使得聚酯树脂内的空气相对温暖些,也能提高黑色铝圆盘的冷却速度。

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这样一来团队就能善用两面不同的温差,最后将温度转换成电压。先前团队在 12 月也时,也有在建筑屋顶上实验其表现,在六小时的测试中,新型热电装置每平方公尺能产生 25 mW 的电力,也能点亮小型的 LED。

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虽然说发电着实不高,但至少证明这是个可行的方案,团队预计,等比例放大之后发电量还能提高至 0.5W,最佳化技术、增加热加换效率后,效率说不定能提高 20 倍。除此之外,除了涂成黑色的铝製圆盘,其他两种材料、元件都可以买现成的,降低不少商业化压力。

论文第一作者兼 UCLA 材料科学与工程学助理教授 Aaswath Raman 表示,这项研究凸显了各种能源的可行性,且新型装置在太阳能无法运作的夜晚中,更能担任替补角色。若未来能与太阳能技术相互结合,这样电厂日夜都能发电了。

目前研究已发表在《Joule》。

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