【收穫地球上的紅外能量】

八方

【收穫地球上的紅外能量】

 

興趣在輻射熱升溫

男人顯示了相當大的獨創性尋求可再生能源 — — 追逐風、 潮汐、 生物量、 陽光和更多。

但有 10 個我們尚未能夠利用 — — 源17 W 的紅外熱的輻射地球進入外太空，因為它接受來自太陽的溫暖。

哈佛大學在美國的史蒂夫 · 伯恩斯說：哪裡有機會產生的能量，科學家們應該在它。

雖然有大量的流動在環境中的紅外能量，但它尚未得到正確的評價能源發電的上下文中。

迅速提高在中紅外技術在過去二十年裡，使我們能夠想像新中紅外線裝置和應用程式.

伯恩斯和他的同事在哈佛大學，包括共同發明人的紅外量子級聯雷射器，費德里科 · Capasso 調查了兩種可能使"放射能量收割機"（咦），可能提取這紅外力量。

兩個可能的辦法

Byrnes 解釋了技術是兩種類型的太陽能發電，大致相若。

第一、 太陽能熱'，太陽光加熱物件和機組運行溫度之間的區別的熱物件和涼爽的環境中他說。

我們可以用類似的方式使 '熱咦'： 一個物件通過輻射冷卻和渦輪跑酷物件和溫暖的環境的溫度差異."

團隊設想這種熱咦設備將包括在地球和空氣，溫度"熱"板的"冷"板的頂部由向天空散熱冷卻的非常發光材料製造的。地球表面的在大約 275 — — 300 K 的溫度比外太空 3 K 多暖和。

小組計算這種類型的設計可以在拉蒙特，奧克拉荷馬州，有的 downwelling 長波紅外輻射測量測試網站生成多少電力。

收到的紅外輻射量資料有助於研究人員計算給予可能的數量發出的紅外輻射和溫度條件的設備的理想性能。

白天和黑夜工作

全年，設備會產生平均 2.7 W/m2或 0.06 千瓦時/m2每一天，研究人員計算出。

伯恩斯說："我們發現紅外排放量可以在兩個白天和黑夜，期間生成大量的能源。

原則上，地球有足夠咦電源供應全人類在很多時候，寫了科學家在PNAS，但此功率密度是相當低的大規模發電的應用程式。

例如，效率高達 1.5%的太陽能光伏板會生成相同的總能量在拉蒙特網站作為咦。

儘管如此，加熱與陽光的咦設備可以增強其發電五倍。

因為設備時那裡的空氣是冷的時候也是小 downwelling 輻射 — — 最佳工作和乾燥 (如在冬季可能如此），或當地面是熱 (在夏季更典型條件) — — 輸出功率將大致相同在整個一年。

結束一天的課程，電源將可能在下午和晚上，達到峰值時的環境溫度是最高。

光電收穫

太陽能發電的第二個選項是"太陽能光伏產業"，太陽光轉換成電流直接的地方。

Byrnes 解釋道"我們可以用類似的方式，讓 '光電咦'"。

天線輻射到了天空的紅外輻射，通過一個二極體與交互可以直接創建可用電力。

這種方法依賴于正在比二極體酷因為它發出的紅外輻射的天線。這種溫度差異意味著電氣雜訊而形成的電流只有流動在一個方向上，創建一個電壓。

鑒於最近的技術進步，設計可能是可行，但還不是一種現實。

伯恩斯和同事設想這種類型的咦將層壓，到要允許設備在夜間發電的太陽能電池板上或太陽能熱水器，而不是它自己上進行部署。

· 伯恩斯說："最近幾年出現了神奇事態發展納米光電和紅外物理與工程，由我們和其他世界各地的研究人員"。

這項研究已澄清一個重要的目標而努力，但持續的、 協作性的研究工作是必不可少的其實去那裡。

團隊報中PNAS的研究.

這篇文章首次出現在environmentalresearchweb.org上

關於作者

Liz Kalaugher 是 environmentalresearchweb 的編輯器中 

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引用：http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=&to=zh-CHT&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2014%2Fmar%2F14%2Fharvesting-the-earths-infrared-energy