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低成本设备在黑暗中自然产生电力

时间：2022-02-25 08:25:08 来源：

该技术最终可能援助世界各地超过10亿人口缺乏可靠的电力。

即使在冻结高端的温度高于冰盖上，霜冻过夜，甚至在汽车挡风玻璃上出现水滴即使在晴朗的夜晚时，原因往往是一种称为辐射天空冷却的现象。

在joule杂志上发表的文件中，由UCLA材料科学家领导的研究人员，他们已经利用了辐射天空冷却背后的原则，在夜间开发一种创新的方式来生产可再生能源的方法。

该方法可以调整为低成本技术，最终可能是世界各地超过10亿人的福音，否则国际能源机构缺乏可靠的电力。该概念可以用作独立技术或与太阳能相结合的工作，以在整个日夜生产电力。

辐射天空冷却是一种自然现象，其中面向天空的表面将其热量喷射到空气中作为热辐射。其中一些热量最终升到了上层大气层，然后进入了更冷的空间。

“这种效果自然地发生，特别是在晴朗的夜晚，”UCLA Samueli工程学院的材料科学与工程助理教授们担任研究。“结果是排出热量的物体，无论是汽车，地面还是建筑物，都会比环境温度略微冷却。”

新技术通过将一些热量从周围的空气中捕获到天空中并将其转化为电力来利用这种温度差异。

一种电力发电装置的实验设置，该装置使用辐射天空冷却到收获能量。

研究人员开发了一种简单且廉价的设备来展示该技术：实验中使用的所有部件都在硬件和电子供应商店购买，总费用不到30美元。

他们的设置，布置在建筑物的屋顶上，包括一块涂在一起的黑色，面向天空。研究人员使用磁盘辐射周围空气被释放的热量。热电发电机 - 响应于温差产生电压的装置 - 然后将该热量转换为电力。

该装置产生高达25毫瓦/平方米，足以为单个LED灯泡供电。虽然该装置产生的能量大大减少，但是拉曼表示它可以用于在夜间产生电力，在电网关闭的位置，或者对于不容易获得电池的用户。

拉曼表示，该技术可以通过更好的组件改进，并且它可能会产生多达0.5瓦的每平方米 - 比研究人员所证明的设备多约20倍 - 特别是在散热冷却效果的炎热，干燥气候下的炎热，干燥气候。最强。

通过该输出，他说，房屋屋顶上的一个小设置可以在一夜之间提供足够的电力，以收取手机或用LED灯泡轻松放电。

“我们认为这是一种有趣的展示空间寒冷如何作为可再生能源资源访问，导致适度但可用的电量，”拉曼说。“我们认为它还可以构成太阳能互补技术的基础。虽然电源输出总是低于太阳能器件的功率输出，但这种新技术可以在太阳能电池不能的时间内运行。“

该研究的其他提交人是威丽，一名博士后学者和山花粉丝，斯坦福国有电气工程教授。

辐射天空冷却已成为过去十年的积极研究课题。在2014年出版的一项研究中，拉曼，粉丝和同事们证明了如何用来凉爽的物体，例如建筑物，温暖，阳光灿烂的日子。该研究是利用利用能源应用现象的重要一步。

读取装置从寒冷的夜空产生能量，了解有关本发明的更多信息。

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该研究得到了美国能源部的支持。

参考：AASWATH P. Raman，Wei Li和Shanhui Fan，2019年9月12日，joule.doi：
10.1016 / J.Joule.2019.08.009


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