Wenn sich über Nacht auf dem Boden Frost bildet, obwohl die Temperaturen deutlich über dem Gefrierpunkt lagen, liegt das an einem Phänomen namens Strahlungskühlung. Forscher der University of Valifornia, Los Angeles, haben sich das Prinzip hinter diesem Phänomen zunutze gemacht, um eine neue Methode zu entwickeln, mit der nachts erneuerbare Energie produziert werden kann.


Elektrische Energie dank Wärmestrahlung

Strahlungskühlung findet etwa statt, wenn eine dem Himmel zugewandte Oberfläche ihre Wärme als Strahlung abgibt. Ein Teil dieser Wärmestrahlung erreicht die obere Atmosphäre und strahlt dann in den Weltraum ab.


This effect occurs naturally all the time, especially on clear nights. The result is that the object ejecting the heat, whether it’s a car, the ground or a building, will be slightly cooler than the ambient temperature„, erklärt Aaswath Raman

Die von den Forschern entwickelte Technologie nutzt diese Temperaturdifferenz zwischen einem Gegenstand und der Umgebungsluft, indem ein wenig der Wärme, die sonst in den Himmel abstrahlen würde, aufgefangen und in Elektrizität umgewandelt wird.

Die Forscher haben ein günstiges Gerät entwickelt, um ihre Idee zu demonstrieren. Alle Teile des Experiments stammen aus einem Baumarkt und kosteten weniger als 30 US-Dollar.

Der Aufbau enthielt eine Aluminiumscheibe, die auf einer Seite schwarz gestrichen war und einen thermoelektrischen Generator, der die freigegebene Wärme in Elektrizität umwandelte.

So konnten die Forscher bis zu 25 Milliwatt pro Quadratmeter erzeugen – genug für eine einzelne LED. Damit erzeugt der Aufbau deutlich weniger Energie als eine gleich große Solarzelle. Raman betonte allerdings, dass die Technologie vor allem in entlegenen Gegenden durchaus nützlich sein könnte.

Technologie könnte Solarenergie ergänzen

Nach Angaben der Forscher könnte man die Effizienz der Technologie mit besseren Komponenten noch deutlich verbessern – möglich seien etwa 0,5 Watt pro Quadratmeter, also etwa 20 Mal mehr als der aktuelle Aufbau. So könnte etwa genug Energie erzeugt werden, um einen Raum mit LED zu erhellen.

We think this is an intriguing demonstration of how the cold of space can be accessed as a renewable energy resource and result in modest yet usable amounts of electricity. We think it also could form the basis of a complementary technology to solar energy. While the power output will always be substantially lower than that of solar devices, this new technology can operate at hours when solar cells cannot„, so Raman.

Strahlungswärme geriet in den letzten 10 Jahren immer mehr in die Aufmerksamkeit der Forschung. 2014 war Raman an einer Studie beteiligt, in der demonstriert wurde, wie das Phänomen genutzt werden könnte, um an warmen, sonnigen Tagen Objekte wie etwa ein Gebäude zu kühlen.

 

via SciTechDaily

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