Los investigadores han creado un dispositivo capaz de convertir el calor infrarrojo en electricidad mediante el uso de un dispositivo generador de energía llamado «diodo termorradiante».
Investigadores australianos han creado un dispositivo capaz de producir energía a partir de la radiación térmica mediante un mecanismo similar a las gafas de visión nocturna.
Tras un avance significativo en la tecnología de captura térmica, la inmensa energía del sol pronto podría capturarse incluso en la oscuridad de la noche. Durante el día, la radiación solar calienta significativamente la corteza terrestre, pero cuando el sol se oculta, este calor se pierde en las profundidades heladas del espacio.
Investigadores de la Escuela de Ingeniería de Energía Fotovoltaica y Renovable de la Universidad de Nueva Gales del Sur han probado con éxito un dispositivo que puede convertir el calor infrarrojo en energía eléctrica. El equipo, que incluía personas del Centro de Excelencia en Ciencias de la Excitación ARC, utilizó una herramienta de generación de energía llamada «diodo termorradiativo», que es comparable a la tecnología que se encuentra en las gafas de visión nocturna. El estudio fue publicado en Fotónica ACS 9 de mayo
El investigador asociado de Exciton Science, Nicholas Ekins-Daukes, líder del equipo de investigación, dijo: «A fines del siglo XVIII y principios del XIX, se descubrió que la eficiencia de las máquinas de vapor dependía de la diferencia de temperatura en el motor y del campo de la termodinámica. . nació.
Una imagen infrarroja de la Ópera de Sídney y el puente del puerto de Sídney. Crédito: UNSW Sídney
“Los mismos principios se aplican a la energía solar: el sol proporciona la fuente de calor y un panel solar relativamente frío en la superficie de la Tierra absorbe el frío. Esto hace que sea posible generar electricidad. Sin embargo, cuando pensamos en la emisión infrarroja de la Tierra en el espacio exterior, ahora es la Tierra el cuerpo relativamente caliente, mientras que el vasto vacío del espacio es extremadamente frío. ”
«Por los mismos principios de la termodinámica, también es posible generar electricidad a partir de esta diferencia de temperatura: la emisión de luz infrarroja al espacio».
El investigador noruego Rune Strandberg exploró por primera vez la posibilidad teórica de un dispositivo de este tipo, y los investigadores de la Universidad de Stanford están investigando enfoques alternativos para capturar energía térmica durante la noche.
La cantidad de energía producida por esta nueva prueba es pequeña (aproximadamente equivalente al 0,001 % de una celda solar), pero la prueba de concepto es significativa.
«Solemos pensar en la emisión de luz como algo que consume energía, pero en el infrarrojo medio, donde todos brillamos con energía radiante, hemos demostrado que es posible extraer energía eléctrica», dijo Nicholas.
«Todavía no tenemos el material milagroso que hará que el diodo termorradiativo sea una realidad cotidiana, pero hemos hecho una prueba de principio y estamos emocionados de ver cuánto podemos mejorar ese resultado en los años venideros. «
El equipo ahora está emocionado de pasar a la siguiente fase de investigación creando y perfeccionando sus propios dispositivos para aprovechar el poder de la noche y dar la bienvenida a los socios potenciales de la industria.
Referencia: «Conversión de energía termorradiativa a partir de fotodiodos HgCdTe y sus características de voltaje actual» por Michael P. Nielsen, Andreas Pusch, Muhammad H. Sazzad, Phoebe M. Pearce, Peter J. Reece y Nicholas J. Ekins-Daukes, 9 de mayo , 2022 , Fotónica ACS.
DOI: 10.1021/acsphotonics.2c00223