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科学家通过被动地将热量发射到外太空来在夜间发电。它“就像反向的太阳能电池”
加州大学戴维斯分校的工程师发明了一种斯特林发动机,可以捕获地球逸出的热量,从夜空中发电。
来源:ZME科学当太阳落山时,世界上的太阳能电池板就会变暗。但在他们的头顶上,夜空却散发着别样的力量。每天晚上,随着世界变冷,地球将大部分热量散发到太空中。迄今为止,逃离地球的无形红外辐射流大部分尚未开发。直到加州大学戴维斯分校的工程师们开始研究这一问题,他们建造了一台小型机器,可以捕获这种向外流动的能量,并将其转化为运动——最终转化为电力。
这项发明是对老式技术斯特林发动机的简单而优雅的改造。这不是一个巨大、复杂的半导体电子设备。相反,它使用一种“机械简单且不依赖特殊材料”的机制。该机器本质上是利用地面和露天之间的温差来运行的。
核心思想颠覆了我们对能源收集的看法。该论文的合著者 Jeremy Munday 教授表示,热辐射装置的功能“就像相反的太阳能电池”。他补充道,“你不是将它们指向像太阳这样的热物体,而是将它们指向像天空这样的冷物体。”
反向工作的引擎
在 19 世纪初首次设计的斯特林发动机中,密封的气体室在加热时膨胀,在冷却时收缩,从而前后推动活塞。 “当温差很小时,这些发动机非常高效,而其他类型的发动机在温差较大时工作得更好,可以产生更多动力,”蒙迪解释道。
加州大学戴维斯分校版本的“冷”面涂有热辐射涂层,可将红外能量发射到天空。它的“温暖”面位于地面上,吸收环境热量。这种小梯度(通常不超过 10 摄氏度)可以让活塞整夜保持转动。
“它实际上不必物理接触空间,它只需与空间进行放射状交互即可,”Munday 解释道。
