Az MIT tudósai stratégiát dolgoznak ki a sok emissziós rendszerben pazarolt energia hasznosítására. Sikere esetén a fotovoltaikus cellák hatékonyságát is javíthatja.

izzók

Publikálva 2016.11.01. 18:21 Frissítve

Amióta Thomas Edison 130 évvel ezelőtt szabadalmaztatta az első kereskedelmi izzót, az emberiség kíméletlenül pazarolja az energiát, hogy megvilágítsa magát. A rendszer az izzószál hőmérsékletének növekedésén alapul, és fényének túlnyomó részét a infravörös, így csak egy kis rész ad látható fényt nekünk. Emiatt Ognjen Ilic és a Massachusettsi Műszaki Intézet (MIT) csapata kidolgozott egy rendszert, amely lehetővé tenné az elpazarolt sugárzás visszanyerését és újrahasznosítsa több energiára.

Az ötlet az, hogy a forró tárgyat speciális nanofoton hangszerekkel vegyék körül

A rendszer, amelynek alapjait a Nature Nanotechnology a héten bemutatja, abból áll, hogy a forró tárgyat speciális nanofoton struktúrákkal veszi körül. amelyek lehetővé teszik bizonyos hullámhosszak speciális szűrését. A látható fény áteresztésével és az infravörös fény visszaverésével a rendszer még tovább emeli a hőmérsékletet, és energiát lehet nyerni. "A legfontosabb egy fotonikus szerkezet megtervezése volt, amely átadja a látható fényt és az infravörös fényt sokféle szögből visszaveri" - magyarázza Ilic. "A hagyományos fotonikus szűrők általában egyetlen beesési szögnél működnek. Számunkra a kihívás az volt, hogy a kívánt optikai tulajdonságokat kiterjesszük minden irányra.".

Ezenkívül ahhoz, hogy a rendszer optikai körülmények között működjön, a tanulmány szerzőinek a semmiből kellett áttervezniük az izzólámpákat. "Egy normál izzóban az izzószál hosszú és sodrott volfrámdarab" - mondja Peter Bermel, a munka társszerzője. "Itt az izzószál lapos volfrámlemez faragott lézer: teljesen lapos ". Ez növeli a beesési területet és a szűrő által visszavert fény visszaszívásának hatékonyságát.

Az MIT kutatói által tervezett prototípus szerintük hatékonyságában közel áll egyes LED-izzókhoz, és rengeteg teret kínál a fejlesztésre. Az egyik előnye, hogy az általuk használt anyagok bőségesek és olcsóak, és a fény újrafeldolgozásának stratégiája alkalmazható lenne a hőfotovillamos technológiákra. "A forró tárgyból kisugárzott fény nagyon hasznos lehet, akár izzószálból, akár a Napból származik."- fejezi be Ilic.

Hivatkozás: Magas hőmérsékletű sugárzás szabása és az izzólámpa feltámasztása (Nature Nanotechnology) DOI: 10.1038/NNANO.2015.309