ENGINEERINGNET – Onze aarde wordt opgewarmd door de zon en is daarvoor veel warmer dan de atmosfeer die haar omringt.
Volgens onderzoekers van SEAS stellen nieuwe technologische ontwikkelingen ons in staat om dat onevenwicht om te zetten in elektriciteit. Op die manier zouden we een enorme en onuitputtelijke energiebron kunnen aanboren.
De onderzoekers denken aan toestellen die in plaats van straling op te vangen infraroodstraling uitzenden. Het lijkt een beetje vreemd want “hoe kan je nu elektriciteit opwekken door infrarode straling de ruimte in te sturen naar de koude toe? Maar toch is het logisch als je doordenkt,”, zegt Prof. Federico Capasso.
Alhoewel het niet duidelijk was hoeveel energie je op die manier kan opwekken, was het zeker de moeite om het eens na te rekenen. En dat hebben de onderzoekers dan ook gedaan.
Eén van de voorgestelde apparaten zou bestaan uit 2 platen. Eén plaat is koud (en stelt de atmosfeer voor), de andere warm (en stelt de aarde voor). De koude plaat staat de warmte zeer snel af aan haar omgeving en moet dus bestaan uit een materiaal met die eigenschap.
Dit systeem zou een paar Watt per vierkante meter kunnen genereren en dit dag en nacht. Een bescheiden opbrengst en er zijn nog heel wat struikelblokken. Zo zal het niet eenvoudig zijn de plaat op een temperatuur te houden die lager ligt dan haar omgeving. Maar het idee doet ons alvast nadenken over heel andere, nieuwe manieren om energie op te wekken die voorheen ondenkbaar waren.
Het andere voorgestelde toestel is veel complexer en zou functioneren op microschaal met elektrische componenten – diodes en antennes – in plaats van een temperatuurverschil dat je met de blote hand kan voelen.
Er wordt hier uitgegaan van temperatuurverschillen tussen elektronische componenten die in een circuit de stroom in elkaars richting duwen. Wanneer je een diode gebruikt met een hogere temperatuur dan de weerstand dan wordt de stroom in een enkele richting geduwd en heb je een positief voltage.
Een microscopische antenne die de infraroodstraling van de aarde efficiënt de lucht instuurt kan de rol van resistor spelen. Hierdoor koelen enkel de elektroden in dat deel van het netwerk af en verkrijg je stroom rechtstreeks uit de straling.
Voor we effectief praktische toepassingen zullen zien buiten het labo, is er nog werk aan de winkel. Maar de onderzoekers dromen al wel van toepassingen zoals het koppelen van het micro-apparaat aan een zonnecel om ook 's nachts energie op te wekken.
(Saskia Van Hoyweghen) (Foto Eliza Grinnell, SEAS Communications)
