Электричество предложили получать с помощью нагревания космоса
Электрическая цепь второго устройства при равной (вверху) и разной температуре.. Изображение: Federico Capasso
Физики из Гарвардского университета предложили получать электрическую энергию за счет инфракрасного излучения тепла Земли в космос. В статье в Proceedings of the National Academy of Sciences ученые рассчитали объем доступной таким образом энергии и предложили два типа устройств, которые смогут ее собирать. Кратко о работе можно прочитать в пресс-релизе университета, выложенном на сайте Phys.Org
Контринтуитивный метод, предложенный физиками, не противоречит законам термодинамики. Энергия в соответствии с ним собирается за счет разницы в температуре между нагретым телом на земле и холодным космосом. В статье описаны два подхода, с помощью которых эту энергию можно собирать.
Первый метод основан на создании устройства, две части которого имеют разную температуру. Получить электричество за счет разницы температур несложно — для этого существуют хорошо известные термоэлектрические генераторы. Ключевая идея авторов заключается в том, чтобы понижать температуру холодной части устройства за счет инфракрасного излучения в космос. По расчетам физиков, таким образом можно получить несколько ватт на квадратный метр площади.
Второй метод основан на использовании теплового шума в электрической цепи диода и сопротивления. Когда температура диода (сквозь него ток идет только в одну сторону) выше температуры сопротивления, это приводит к появлению в цепи напряжения. Для того, чтобы это напряжение использовать, сопротивление должно быть эффективной антенной, которая излучает инфракрасные волны в космос. Устроенный на этих принципах генератор авторы понимают как собранный в панели массив большого количества микроскопических диодно-резисторных цепей.
Оба способа извлечения энергии ученые предлагают использовать в комбинации с солнечными батареями. По словам авторов, это увеличит их эффективность за счет того, что ночью панели будут переходить в обратный, «излучательный» режим. Авторы при этом не уточняют, насколько сложно будет оснастить солнечные батареи подобной функцией и будет ли это экономически выгодно.