Ei il numesc „efect de umbra” si genereaza electricitate folosind contrastul din iluminarea zonelor.
Umbrele sunt adesea asociate cu intunericul si chiar cu incertitudinea. Acum, o echipa de cercetatori de la Universitatea Nationala din Singapore (NUS) a dat o evolutie pozitiva umbrelor, demonstrand o modalitate de a valorifica acest efect optic comun pentru a genera electricitate.
Oamenii de stiinta de la Departamentul de Stiinta si Inginerie a Materialelor din NUS, precum si de la Departamentul de Fizica NUS, au creat un dispozitiv numit generator de energie cu efect de umbra (SEG), care utilizeaza contrastul de iluminare dintre zonele iluminate si cele umbrite pentru a genera electricitate. Lucrarile lor au fost publicate in revista Energy & Environmental Science .
„Umbrele sunt omniprezente. In aplicatiile conventionale fotovoltaice sau optoelectronice in care se foloseste o sursa de lumina constanta pentru alimentarea dispozitivelor, prezenta umbrelor este nedorita deoarece degradeaza performanta dispozitivelor. In aceasta lucrare, valorificam contrastul luminii cauzat de umbre . ca sursa indirecta de energie. Contrastul in iluminare induce o diferenta de tensiune intre sectiunile umbrite si cele iluminate, rezultand un curent electric”.
Umbre si lumina, unite pentru a produce energie
Potrivit expertilor, energia ar putea fi recoltata de oriunde pe Pamant, nu doar in spatii deschise, deoarece noul dispozitiv exploateaza contrastul dintre punctele luminoase si umbre pentru a crea un curent care poate alimenta dispozitivele electronice mici , indiferent unde se afla acestea. .
Dispozitivul a fost creat prin plasarea unui strat supersubtire de aur pe siliciu, un material tipic pentru celule solare . La fel ca intr-o celula solara, lumina care straluceste pe siliciu ii energizeaza electronii. Cu stratul de aur, generatorul de putere cu efect de umbra produce un curent electric atunci cand o parte a dispozitivului este in umbra. Electronii excitati sar din siliciu in aur. Prin umbrirea unei parti a dispozitivului, tensiunea metalului iluminat creste in raport cu zona intunecata si electronii din generator curg de la tensiune inalta la tensiune joasa. Apoi, trimiterea acestuia printr-un circuit extern creeaza un curent care poate alimenta un dispozitiv, explica autorii.
Sistemul SEG, care poate fi fabricat la un cost mai mic in comparatie cu celulele solare din siliciu comerciale, este alcatuit dintr-o serie de celule SEG aranjate intr-o folie de plastic transparenta, flexibila. Fiecare celula in sine este o pelicula subtire de aur depusa pe o placa de siliciu. Testele si experimentele au fost efectuate folosind SEG pentru a masura performanta acestuia in doua domenii: generarea de energie electrica si utilizarea ca senzor de proximitate autoalimentat.
SEG nu este doar mai ieftin de fabricat in comparatie cu celulele solare din siliciu comerciale, ci este si de doua ori mai eficient. Energia recoltata din SEG in prezenta umbrelor create in conditii de iluminare interioara a fost suficient de mare pentru a alimenta un ceas digital. In plus, echipa a demonstrat, de asemenea, ca SEG poate servi ca un senzor auto-alimentat pentru a monitoriza obiectele in miscare. Cand un obiect trece prin SEG, acesta arunca o umbra intermitenta asupra dispozitivului care activeaza senzorul (un LED, de exemplu) pentru a inregistra prezenta si miscarea obiectului.
Cu cat contrastul dintre lumina si intuneric este mai mare, cu atat generatorul ofera mai multa putere. Prin urmare, echipa lucreaza pentru a creste performanta dispozitivului. Cresterea luminii absorbite de aceste generatoare le-ar permite sa exploateze mai bine umbrele.
„Multi oameni cred ca umbrele sunt inutile”, spune Tan. Dar „ orice poate fi util, chiar si umbrele ”.
Este clar ca acest nou concept de generare de energie ar putea deschide noi abordari pentru generarea de energie verde in interior si in conditii de lumina slaba pentru a alimenta dispozitivele electronice.
