Foto: Mario Rodriguez

Úvod do revolučního zařízení

Vědci z University of California – Davis vyvinuli pozoruhodné zařízení, které dokáže vyrábět energii v noci tím, že využívá něco, na co často nemyslíme: obrovský chlad vesmíru. Pomocí speciálního typu Stirlingova motoru systém spojuje teplo země s mrazivými hlubinami nad námi, čímž generuje mechanickou energii pouze z přirozeného teplotního rozdílu po západu slunce.

Autor původního článku: redakce

Jak zařízení funguje

Profesor Jeremy Munday z UC Davis vyvinul experimentální motor, který dokáže generovat mechanickou energii z teplotního rozdílu mezi Zemí a hlubokým vesmírem, když je umístěn venku v noci. Zařízení, typ stroje nazývaný Stirlingův motor, by mohlo být použito například k ventilaci budov nebo pohánění ventilátorů ve sklenících v noci. Výzkum byl publikován v časopise Science Advances.

Zařízení je založeno na Stirlingově motoru, což je typ stroje navržený k přeměně tepla na mechanický pohyb. Na rozdíl od spalovacích motorů, které vyžadují velký teplotní rozdíl pro efektivní provoz, Stirlingovy motory mohou fungovat na mnohem menších rozdílech v teplotě. Jeremy Munday, profesor elektrotechniky a počítačového inženýrství na UC Davis a spoluautor studie, vysvětlil, že teplotní kontrast může být tak skromný jako mezi horkým šálkem kávy a okolním vzduchem.

Využití vesmíru jako chladného rezervoáru

Obvykle se teplotní rozdíl vytváří ohřevem jedné strany motoru pomocí paliva. Munday a student Tristan Deppe zkoumali, zda by chladná strana mohla být spojena s něčím mnohem chladnějším a vzdálenějším: hlubokým vesmírem. „Nemusí se fyzicky dotýkat vesmíru, může jen radiativně interagovat s vesmírem,“ řekl Munday. Na jasné, chladné noci teplo přirozeně vyzařuje z vašeho těla směrem k obloze, což způsobuje, že vaše hlava cítí chladněji. Tým se snažil využít tento efekt.

Jejich design umisťuje jednoduchý Stirlingův motor (v podstatě píst pohánějící setrvačník) na panel, který funguje jako teplo vyzařující anténa. Celý systém je umístěn venku v noci. Země poskytuje teplo jedné straně motoru, zatímco panel uvolňuje teplo směrem nahoru, čímž efektivně spojuje druhou stranu s chladem vesmíru.

Výsledky nočních experimentů

Po roce testování v noci výzkumníci zjistili, že kompaktní zařízení může generovat alespoň 400 miliwattů mechanické energie na metr čtvereční. V demonstracích motor přímo poháněl malý ventilátor. Byl také připojen k malému elektrickému motoru, aby produkoval elektrický proud. Tyto výsledky ukazují, že z noční oblohy lze zachytit významné množství energie.

Podle Mundaye tento přístup funguje nejlépe v oblastech s nízkou vlhkostí a trvale jasnou oblohou. V budoucnu by technologie mohla pomoci ventilovat skleníky nebo obytné budovy bez konvenčních zdrojů energie. UC Davis podala předběžný patent související s vynálezem.

Praktické využití a budoucí možnosti

Stirlingovy motory mohou být klíčovým prvkem v ekologických technologiích, které se snaží minimalizovat závislost na fosilních palivech. Tento nový přístup k využití teplotních rozdílů mezi Zemí a vesmírem nabízí zajímavé možnosti pro udržitelné energetické systémy. V oblastech s vhodnými klimatickými podmínkami by tato technologie mohla znamenat revoluci v tom, jak přistupujeme k nočnímu chlazení a ventilaci.