月黑風高也是發電好日子,新型熱電設備有望與太陽能互補

作者 | 發布日期 2019 年 09 月 17 日 19:24 | 分類 太陽能 , 能源科技 follow us in feedly


如果說太陽能是陽光普照天氣的發電好幫手,那麼加州大學洛杉磯分校(UCLA)等團隊研發的特殊綠能設備就是相反的存在,它能在夜晚利用地表的「輻射冷卻」來發電,讓月黑風高的晚上也是個發電好日子,未來有機會說不能跟太陽能板行程特殊的「互補關係」。

所謂的輻射冷卻,即是地表熱能散去的過程。早上烈日高照時,地表、建築物會吸收太陽熱能,到了夜晚,這些紅外光就會以長波幅射回到外太空,而在天氣晴朗、微風徐徐且乾燥的夜晚,溫度下降的速度會更快。

過去也有科學家善加利用輻射冷卻效應,研發出建築冷卻系統,而 UCLA 科學家則利用輻射冷卻研製出特別的熱電裝置。其中該設備主要是由聚苯乙烯(Polystyrene)絕緣體、鍍鋁聚酯樹脂(aluminized mylar)薄膜與黑色鋁製圓盤構成,鋁圓盤與聚酯樹脂隔著一層聚合物絕緣體,使得聚酯樹脂內的空氣相對溫暖些,也能提高黑色鋁圓盤的冷卻速度。

(Source:Joule

這樣一來團隊就能善用兩面不同的溫差,最後將溫度轉換成電壓。先前團隊在 12 月也時,也有在建築屋頂上實驗其表現,在六小時的測試中,新型熱電裝置每平方公尺能產生 25 mW 的電力,也能點亮小型的 LED。

(Source: Aaswath Raman)

雖然說發電著實不高,但至少證明這是個可行的方案,團隊預計,等比例放大之後發電量還能提高至 0.5W,最佳化技術、增加熱加換效率後,效率說不定能提高 20 倍。除此之外,除了塗成黑色的鋁製圓盤,其他兩種材料、元件都可以買現成的,降低不少商業化壓力。

論文第一作者兼 UCLA 材料科學與工程學助理教授 Aaswath Raman 表示,這項研究凸顯了各種能源的可行性,且新型裝置在太陽能無法運作的夜晚中,更能擔任替補角色。若未來能與太陽能技術相互結合,這樣電廠日夜都能發電了。

目前研究已發表在《Joule》。

(首圖來源:shutterstock)