Ученые предлагают использовать инфракрасное излучение в качестве источника альтернативной энергии

Группа физиков и инженеров из Гарвардской школы машиностроения и прикладных наук (SEAS) внесла предложение о совершенно новом дополнительном источнике возобновляемой энергии, который мы можем добывать уже сейчас без необходимости в поиске и развитии новых технологий. Ученые считают, что в качестве отличного источника альтернативной энергии может выступить инфракрасное излучение, которое отбрасывается нашей атмосферой обратно в космос и потенциально может быть использовано в рамках уже имеющихся у науки и технологии возможностей.

Группа исследователей предлагает представить гипотетическую ситуацию, при которой расположенный глубоко в пустыне форпост нуждается в постоянной подаче электроэнергии. В течение дня эту задачу по обеспечению сооружения энергией могут легко выполнять солнечные панели, однако ночью требуется использование другого источника питания, например, дизельные генераторы или запасные батареи. Ученые считают, что их новый подход может полностью решить данную проблему. Представители (SEAS) уверены, что энергия инфракрасного излучения, которая, как известно, отражается нашей планетой обратно в космос, может выступить в качестве отличного источника питания в таких случаях. Как сообщает портал PhysOrg, это радиационное излучение высвобождается ввиду того, что Земля гораздо теплее, чем условия вакуума космоса ее окружающего.

Как объясняет Федерико Капассо, ведущий исследователь данного проекта, этот дисбаланс температур может пригодиться в наших целях для выработки электроэнергии. Ученые собираются опубликовать полные детали анализа технических требований, прогнозируемые особенности и недостатки, а также термодинамические расчеты этого подхода появятся на этой неделе в статье научного журнала Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Следует признать, что не все так очевидно, как кажется на первый взгляд. Во-первых, нас интересует вопрос о способе генерации электроэнергии путем передачи тепла от одного объекта к другому в условиях космоса», — говорит Капассо, ранее работавший на кафедре электромеханики в Школе Винтон Хейс.

«Генерация энергии из теплового излучения, а не света, звучит как минимум странно. С точки зрения физики это возможно, но выглядит этот процесс очень нелогичным. И в данном случае мы сейчас говорим о физике на наноуровне», — продолжает Капассо.

Здесь же следует отметить, что Капассо широко известен миру физики за свой вклад в изучение физики полупроводников, фотоники или твердотельной электроники, то есть тех аспектов, которые определенно потребуются для воплощения столь амбициозного плана и постройки для этой необходимой энергосборочной системы. Кроме того, эксперт известен миру еще и как один из соавторов изобретения квантово-каскадного лазера.

«Средний диапазон инфракрасного излучения является очень сложным для работы. Даже при спектроскопии использование среднего диапазона инфракрасного спектра было весьма сложной областью для работы до того момента, пока не был изобретен квантово-каскадный лазер».

Если говорить в общем и целом, предложение Капассо и его команды опирается на возможность использования фотоэлектрически подобных солнечных панелей, которые будут производить электричество не за счет поглощения инфракрасного света, а скорее путем его излучения.

«Устройство на базе этих элементов можно будет соединить, например, с ячейками солнечных фотоэлектрических панелей, чтобы получить возможность выработки электричества даже в ночное время, без необходимости в затратах на установку дополнительного оборудования», — говорит Стивенн Джей Баймс, научный сотрудник SEAS и один из коллег Федерико Капассо в данном исследовании.