科學家開發出“反太陽能”裝置黑夜照樣能發電-國際節能環保網-行業資訊

   近年來，應對全球變暖的緊迫性已經超越了以往任何時候，氣候變化帶給人類的威脅正越來越大。2018年年底，政府間氣候變化專門委員會（IPCC）發布的一份報告顯示，為了將全球氣溫升高幅度控製在1.5℃以內（與工業化前水平相比），我們必須確保碳排放在2030年之前降低45%，並且在本世紀中葉以前降低至零。
   但是，僅靠可再生資源很難做到這一點。100%使用可再生能源是否真的能夠幫助人類對抗氣候變暖也廣受爭議。人們爭論的核心問題源於風能和太陽能這兩種最大的可再生能源是“可變的”。它們每天都會發生變化，是“不可人為調節的”。
   輻射冷卻：“反太陽能”裝置誕生
   然而，清潔能源技術的新突破可能會帶來希望。美國加州大學洛杉磯分校和斯坦福大學的研究人員發明的新型“反太陽能”裝置，能夠彌補太陽能的限製，在黑暗中發電，為人類所用。
   該(gai)設(she)備(bei)利(li)用(yong)了(le)輻(fu)射(she)冷(leng)卻(que)的(de)概(gai)念(nian)，也(ye)就(jiu)是(shi)夜(ye)晚(wan)天(tian)空(kong)涼(liang)爽(shuang)時(shi)，地(di)球(qiu)表(biao)麵(mian)的(de)物(wu)體(ti)將(jiang)熱(re)量(liang)輻(fu)射(she)到(dao)大(da)氣(qi)中(zhong)，從(cong)而(er)使(shi)溫(wen)度(du)低(di)於(yu)環(huan)境(jing)空(kong)氣(qi)的(de)現(xian)象(xiang)。兩(liang)所(suo)高(gao)校(xiao)的(de)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)之(zhi)前(qian)就(jiu)利(li)用(yong)了(le)同(tong)樣(yang)的(de)概(gai)念(nian)，製(zhi)造(zao)了(le)一(yi)種(zhong)耗(hao)能(neng)極(ji)低(di)的(de)被(bei)動(dong)冷(leng)卻(que)係(xi)統(tong)。在(zai)這(zhe)項(xiang)研(yan)究(jiu)中(zhong)，研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)利(li)用(yong)了(le)同(tong)樣(yang)的(de)概(gai)念(nian)，借(jie)助(zhu)溫(wen)差(cha)在(zai)夜(ye)間(jian)發(fa)電(dian)。
   weiledazaozhezhongyejiankezaishengnengyuandexinxingzhuangzhi，yanjiuxiaozucongyigeshangyongredianmokuaikaishizheshouyanjiu，zhegemokuaikeyibawenchazhuanhuanchengdianneng。tamenbaredianmokuaideyimiangudingzaiyige20厘(li)米(mi)寬(kuan)的(de)鋁(lv)製(zhi)圓(yuan)盤(pan)上(shang)，該(gai)圓(yuan)盤(pan)上(shang)塗(tu)有(you)一(yi)層(ceng)商(shang)用(yong)黑(hei)色(se)油(you)漆(qi)。然(ran)後(hou)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)把(ba)它(ta)放(fang)在(zai)一(yi)個(ge)覆(fu)蓋(gai)聚(ju)酯(zhi)薄(bo)膜(mo)的(de)塑(su)料(liao)附(fu)件(jian)上(shang)，並(bing)使(shi)用(yong)透(tou)明(ming)蓋(gai)子(zi)遮(zhe)蓋(gai)。
   將遮蓋的這一麵朝向天空並且向天空輻射熱量，保持其溫度低於周圍空氣。該裝置的另一麵則由未加塗層的20厘米鋁盤製成，這一麵通過周圍空氣進行加熱，使其溫度與周圍空氣一致。到了夜間，兩個盤麵就會產生幾攝氏度的溫差。
   塗(tu)漆(qi)的(de)圓(yuan)盤(pan)充(chong)當(dang)的(de)是(shi)輻(fu)射(she)發(fa)射(she)器(qi)，當(dang)熱(re)量(liang)從(cong)地(di)球(qiu)表(biao)麵(mian)輻(fu)射(she)到(dao)空(kong)氣(qi)中(zhong)，會(hui)通(tong)過(guo)熱(re)電(dian)模(mo)塊(kuai)進(jin)入(ru)圓(yuan)盤(pan)，之(zhi)後(hou)圓(yuan)盤(pan)就(jiu)會(hui)將(jiang)熱(re)量(liang)向(xiang)上(shang)輻(fu)射(she)。白(bai)天(tian)的(de)時(shi)候(hou)，該(gai)設(she)備(bei)可(ke)以(yi)反(fan)向(xiang)工(gong)作(zuo)來(lai)吸(xi)收(shou)陽(yang)光(guang)，利(li)用(yong)太(tai)陽(yang)傳(chuan)遞(di)到(dao)圓(yuan)盤(pan)的(de)熱(re)量(liang)以(yi)及(ji)散(san)發(fa)到(dao)外(wai)部(bu)環(huan)境(jing)的(de)熱(re)量(liang)進(jin)行(xing)發(fa)電(dian)。
   在2018年12月一個無雲的晚上，研究人員在斯坦福大學測試了這個模型。該發電裝置每平方米能夠產生25毫瓦的電量，也就是說，它所產生的電量足以讓人們在晚上點亮一個LED燈泡。其它小型電子設備也完全夠用，比如說電量大約為1毫瓦的助聽器，或耗電量大約為5毫瓦的激光筆。
   新技術的優與劣
   研究人員說，這種設備的製造成本隻有30美元（約合人民幣214元），應(ying)該(gai)很(hen)容(rong)易(yi)大(da)規(gui)模(mo)生(sheng)產(chan)。但(dan)是(shi)在(zai)未(wei)來(lai)，這(zhe)種(zhong)設(she)備(bei)需(xu)要(yao)進(jin)一(yi)步(bu)的(de)工(gong)程(cheng)改(gai)進(jin)，比(bi)如(ru)說(shuo)采(cai)用(yong)更(geng)好(hao)的(de)保(bao)溫(wen)材(cai)料(liao)或(huo)者(zhe)增(zeng)加(jia)散(san)熱(re)器(qi)的(de)麵(mian)積(ji)等(deng)。他(ta)們(men)表(biao)示(shi)，這(zhe)種(zhong)裝(zhuang)置(zhi)在(zai)地(di)中(zhong)海(hai)或(huo)沙(sha)漠(mo)氣(qi)候(hou)等(deng)幹(gan)燥(zao)、溫暖的條件下效率更高，每平方米能產生0.5瓦的電量。
   該研究的作者、斯坦福大學電氣工程教授Shanhui Fan表示：為了讓地球保持大致恒定的溫度，來自太陽的能量必須與地球熱輻射出去的熱量大致相當。這意味著可供“反太陽能電池”使用的能量非常龐大。
   該研究的合著者、加州大學洛杉磯分校材料科學與工程助理教授阿斯沃斯・拉曼（Aaswath Raman）cheng，zhezhongzhuangzhidexiaolvbugao，jishizaijixianzhuangtaixiayunxingyewufayutaiyangnengxiangtibinglun，huoxuzhiyoubudaotaiyangnengdebaifenzhiyi。danshitachengbenhendi，shoumingbidianchichang，qieyutaiyangnengxiangbi，shiyongfanweigengguang。dangran，tayeweirenleitigongleyizhongzaitaiyangnengdianchibanshixiaoshidequanxinfadianfangfa。
   從概念驗證到實際使用
   這項研究發表於《焦耳》雜誌上，研究人員指出，地球上有13億yi人ren缺que乏fa可ke靠kao的de電dian力li供gong應ying。雖sui然ran有you太tai陽yang能neng電dian池chi，但dan這zhe些xie人ren群qun還hai需xu要yao夜ye間jian照zhao明ming，而er借jie助zhu太tai陽yang能neng電dian池chi板ban進jin行xing電dian池chi存cun儲chu的de方fang式shi又you會hui提ti高gao成cheng本ben。因yin此ci，研yan究jiu人ren員yuan設she計ji出chu了le這zhe種zhong夜ye間jian發fa電dian的de技ji術shu。
   但dan目mu前qian來lai說shuo，這zhe隻zhi是shi一yi個ge概gai念nian的de驗yan證zheng。研yan究jiu人ren員yuan認ren為wei，在zai提ti升sheng保bao溫wen性xing等deng更geng理li想xiang的de條tiao件jian下xia，該gai裝zhuang置zhi的de發fa電dian量liang會hui提ti升sheng。借jie助zhu更geng大da的de圓yuan盤pan，這zhe種zhong裝zhuang置zhi或huo許xu能neng夠gou為wei一yi個ge家jia庭ting提ti供gong連lian續xu照zhao明ming。
   這種夜間發電裝置的改善型版本很可能在未來的某一天，很可能為房間點亮電燈、weinideshoujichongdian，huozheweipianyuandiquyijiziyuankuifadiqudeqitadianzishebeigongdian。ruciyilai，zhexiediquzaiyejiantaiyangnengdianchibanwufagongzuoshijiunenggouzhengchanggongdian。
   也許有一天這項新技術將為你的手機供電。
   接下來，研究人員計劃對它進行改進，比如說加強頂板周圍的保溫性等。這項技術未來的潛在應用是無限的。如(ru)果(guo)這(zhe)項(xiang)技(ji)術(shu)最(zui)終(zhong)能(neng)得(de)到(dao)改(gai)善(shan)，並(bing)且(qie)產(chan)生(sheng)與(yu)標(biao)準(zhun)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)板(ban)差(cha)不(bu)多(duo)的(de)電(dian)量(liang)，那(na)麼(me)它(ta)將(jiang)改(gai)變(bian)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)行(xing)業(ye)，成(cheng)為(wei)取(qu)代(dai)化(hua)石(shi)燃(ran)料(liao)的(de)有(you)力(li)競(jing)爭(zheng)者(zhe)之(zhi)一(yi)。

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