главная   оптика   волоконная оптика   спектроскопия   лазеры   лазерные системы
 
   
Главная / Оптика / Свет и энергетика / Солнечная энергетика / Инфракрасное излучение Земли в качестве возобновляемого источника энергии
 
 
Оптика /
  Тысячелетняя история развития оптики
  Природа света. Свойства электромагнитного излучения
  Законы оптики и оптические эффекты
  Компоненты оптических схем
  Оптические материалы
  Оптические системы
  Свет и энергетика
  Солнечная энергетика
  Принципы
  Глоссарий
  Зрение
Волоконная оптика
Спектроскопия
Лазеры
Лазерные системы
Телекоммуникации и связь
 
Выставки и конференции
Новости науки и лазерной техники
 
О проекте
Ссылки

 

Инфракрасное излучение Земли в качестве возобновляемого источника энергии

Вопрос изобретения и использования возобновляемого источника энергии, который мог бы служить для обеспечения человеческих нужд и потребностей, волновал ученых на протяжении многих лет. Некоторые из них не оставляют подобные попытки и сейчас. Среди них группа американских исследователей из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук, предложившая в качестве такого источника энергии инфракрасное излучение Земли. С их статьей можно ознакомиться в свежем номере научного журнала PNAS и на сайте университета.

В природе этот механизм работает так: излучение от Солнца поглощается поверхностью Земли и облаками, а затем большая часть энергии возвращается обратно в атмосферу в виде инфракрасного излучения благодаря переизлучению. В то же время ряд содержащихся в атмосфере веществ вновь поглощает это излучение и возвращает определенную его часть обратно на планету. Именно из-за этого поверхность и атмосфера находятся в более нагретом состоянии, чем если бы они были при отсутствии подобного эффекта. Собственно, это и называют парниковым эффектом. Более того, из-за этого неиспользованными остаются 1017 ватт энергии. Это в 10 млн раз больше мощности четырех энергоблоков некогда функционировавшей Чернобыльской АЭС.

Возобновляемую энергию можно генерировать при условии, что тепло передается от нагретого тела к более холодному. В то же время из солнечной энергии, прибывающей на Землю, большая часть уходит обратно в космос. Основываясь на данных фактах, американские исследователи разработали метод, благодаря которому можно изымать часть этой энергии и использовать ее во благо человечества. Для ее изъятия ученые предлагают использовать так называемый излучательный источник электроэнергии (emissive energy harvester, EEH), который может генерировать энергию, отражая в небо инфракрасное излучение и получая энергию за счет разницы температур.

Реализовать этот проект можно с помощью двух устройств.

Излучательный источник электроэнергии может генерировать энергию, отражая в небо инфракрасное излучение и получая энергию за счет разницы температур
 

Принцип работы первого из них заключается в создании ИИЭ, который генерировал бы энергию, пропуская получаемое от Солнца тепло через термоплату и выпуская его обратно в атмосферу. Однако из-за определенных проблем с охлаждением подобной установки ученым пришлось создать модель альтернативного устройства, основанного на механизмах фотовольтаики — выработке электрической энергии путем использования фоточувствительных элементов для преобразования солнечной энергии в электричество. Во втором устройстве используются ректенны — выпрямляющие антенны, предназначенные для преобразования энергии поля падающей на нее волны в энергию постоянного тока. Получение энергии в данном случае происходит за счет разницы в температурах между компонентами устройства.

Проблемой в данном случае является ничтожное количество энергии, которое можно получить с помощью ректенн. Ученые полагают, что сделать использование такого устройства действительно эффективным можно лишь при достижении определенного технического прогресса.

Таким образом, реализация обоих способов получения энергии в данный момент не представляется возможной. Исследователи из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук утверждают, что предложенные ими технологии в перспективе послужат созданию выгодных с экономической и энергетической сторон устройств, которые позволили бы получать и эффективно использовать уходящие в никуда объемы энергии. Тем не менее на данный момент эффективно использовать тепловое инфракрасное излучение Земли во благо человечество пока не выходит. 

www.gazeta.ru

 

 

 
Кафедра Лазерной техники БГТУ 'Военмех'

Онлайн-конвертер

 
         
 
  разработка сайта NINSIS   190005, Санкт-Петербург, ул. 1-я Красноармейская, д. 1
тел/факс: +7 (812) 316-49-09
www.laser-portal.ru