Три-два-один. Всех с летним солнцестоянием 2022. Кульминация лета, самое время загадать солнечное желание.
Я же в качестве послесловия к предыдущей заметке решил напомнить про одно старое исследование. Решил напомнить из эстетических соображений, ибо оно связано с астрономией, изящно экологично и имеет отношение к термоэлектричеству.
Как когда-то установил великий Планк, любое физическое тело спонтанно и непрерывно испускает электромагнитное излучение. Поверхность Земли не исключение. Она поглощает коротковолновое излучение (УФ+видимый) от Солнца и переизлучает в области длинноволнового ИК. С этим тесно связано такое явление, как "радиационное охлаждение Земли". Наша планета охлаждается, испуская в космос инфракрасное излучение (в январе я эту тему разбирал в статье Элегия свету. Инфракрасному свету). Через сухой чистый воздух лучше всего проникают ИК-лучи с длиной 8-13 мкм, т.е. максимальное количество энергии уходит в космос из районов с сухим жарким климатом, где меньше всего водяных паров в воздухе.
С этим интересным явлением, "звездным общением Земли", сталкивался практически каждый, потому что именно оно, в тихие ясные ночи, является причиной заморозков (т.н. "радиационные заморозки"). Эту же особенность на протяжении столетий эксплуатируют иранцы, со своими яхчалами, конусообразными строениями, в которых лед замерзает при температуре ночного воздуха около десяти градусов тепла.
Возвращаемся к нашим термогенераторам. В 2019 году ученые из Стенфорда решили поэксплуатировать излучение Земли с целью энергодобычи. В результате даже была опубликована статья с жизнеутверждающим названием Генерирование света из тьмы.
Что же сделали разработчики. Фактически, необычный "садовый фонарик". В корпус из пенопласта, покрытый майларом и прозрачной для ИК крышкой из ПЭНД поместили алюминиевый диск диаметром 200 мм, покрашенный в черный цвет и излучающий в космос длинноволновое инфракрасное излучение. Снизу к диску "холодной" стороной был прикреплен Пельтье-элемент TG12-4 (7,96W) от Marlow Industries. К "горячей" стороне термоэлемента был прикреплен через термопасту брусок алюминия, а к бруску прикреплен еще один алюминиевый диск диаметром 200 мм с несколькими радиаторами. Эти радиаторы нагревались от поверхности земли за счет конвекции.
За 30$ исследователи получили устройство мощностью порядка 25 мВт/м² (предположительно в жарком и сухом климате мощность может быть увеличена до 0.5 Вт/м²). А это уже не только "зажечь светодиод", но и зарядить аккумулятор в каких-нибудь автономных датчиках. Пусть сами по себе термоэлементы интереса и не представляют, но как дополнение к другим источникам питания - вариант интересный. Особенно для местностей с частыми заморозками ;)
#LAB-66@Energy
