Trik, co změní vše: Vědci vyrábí energii v noci z teplotního rozdílu – experiment dokázal, že to funguje

Kouzlo noční oblohy a tepla ze země

Stirlingův motor je chytré zařízení, které umí přeměnit teplo na pohyb. Funguje na principu stlačování a rozpínání plynu a stačí mu k tomu i malý teplotní rozdíl – třeba mezi šálkem horké kávy a vzduchem v místnosti. Nový vynález tento princip posouvá na úplně jinou úroveň. Jedna jeho část je v kontaktu se zemí, která si drží teplo, zatímco druhá část – speciální panel – míří k noční obloze.

Tento panel velmi zjednodušeně funguje jako teplotní výměník: odevzdává teplo do chladivého nočního prostředí, a tím se ochlazuje. Právě tento rozdíl teplot mezi teplou zemí a studeným panelem stačí k tomu, aby se píst motoru dal do pohybu a začal generovat energii. Tomuto jevu se říká radiativní chlazení.

Od teorie k praxi: Co motor skutečně dokáže?

Nejde jen o teorii. Vědcům se podařilo v průběhu ročních testů z motoru získat stabilní výkon kolem 400 miliwattů na jeden čtvereční metr plochy panelu, což s přehledem stačí na pohon menšího ventilátoru. V ideálních podmínkách, například za jasné a suché noci, může být výkon i několikanásobně vyšší.

Technologie se osvědčila i ve vlhkém nebo chladném počasí. Praktické využití je nasnadě – tam, kde v noci fotovoltaika odpočívá, může tento systém pohánět ventilaci ve sklenících, chladit obytné domy nebo napájet drobnou elektroniku. Výzkumníci úspěšně demonstrovali nejen pohon větráku, ale po připojení malého generátoru i výrobu elektrické energie.

Využití nočního úniku tepla k výrobě elektřiny

Princip radiativního chlazení je přirozený proces. Země neustále vyzařuje do vesmíru teplo, a to hlavně v podobě infračerveného záření o specifických vlnových délkách. Atmosféra je pro tyto vlny „průhledná“, takže teplo může volně unikat. Dříve se tento jev studoval hlavně pro navrhování pasivních chladicích systémů pro budovy, ale teprve nyní se ukazuje jeho potenciál pro výrobu energie.

Autoři studie věří, že podobné motory by se mohly stát běžnou součástí chytrých budov nebo zemědělských farem, kde jsou noční teplotní rozdíly a potřeba větrání samozřejmostí. Nejlépe by se jim dařilo v suchých oblastech s minimem mraků, jako jsou pouště nebo vysoko položená místa.

Slibná technologie, která má své limity

Hlavní výhodou technologie je schopnost vyrábět energii právě tehdy, když solární panely selhávají – v noci nebo i v zimě. Navíc, tenhle motor nepotřebuje žádné palivo. Jeho provoz je levný a konstrukce jednoduchá. Díky tomu je ideální volbou pro odlehlá místa, rozvojové oblasti, nebo jako záložní zdroj, když vypadne elektřina.

Samozřejmě, i tato technologie má své ale. Výkon, který získáte z metru čtverečního speciálního panelu, je ve srovnání s klasickými zdroji zatím poměrně malý. Navíc, jeho účinnost je silně závislá na počasí. Jeho funkci může výrazně omezit oblačnost a vysoká hodnota vlhkosti vzduchu.

Energie z noční oblohy: Budoucnost je na dosah

I přes své limity představuje Stirlingův motor, poháněný chladem noční oblohy, fascinující inovaci s velkým potenciálem. Mohl by se stát klíčovým prvkem decentralizované energetiky a moderních, klimaticky šetrných staveb. Odborníci jsou optimističtí a věří, že další vylepšení zvýší účinnost a rozšíří možnosti využití. Už dnes je ale jasné, že noční obloha není jen prázdnota, ale také slibný a dosud nevyužitý zdroj čisté energie.

Zdroj: University of California Davis, Science Advances, Popular Mechanics

Nevěřili byste, jak se dá ještě využít elektromobil: Desítky domácností ušetří za elektřinu