Інженери Каліфорнійського університету в Девісі продемонстрували пристрій, що генерує нічну енергію, використовуючи різницю температур між поверхнею Землі та холодом космосу.
Розробка описана в журналі Science Advances і базується на принципі двигуна Стірлінга — «теплової машини зовнішнього згоряння, що перетворює різницю температур у механічну роботу». На відміну від двигунів внутрішнього згоряння, система працює за малих температурних градієнтів. Ключовим ресурсом виступає радіаційне охолодження до глибокого космосу. Такий підхід усуває потребу у спалюванні палива.
Професор Джеремі Мандей пояснює: «Ці двигуни дуже ефективні, коли існують лише невеликі перепади температур…». Він підкреслює, що інші типи машин потребують значно більших контрастів. У стандартній конфігурації одна сторона двигуна нагрівається, інша охолоджується. Температурний контраст приводить у рух поршень і створює механічну енергію.
Дослідники використали ефект радіаційного теплообміну — «передачі тепла через електромагнітне випромінювання». «Йому не обов’язково фізично торкатися космосу, він може просто радіаційно взаємодіяти з космосом», — зазначає Мандей. Спеціальна панель діє як теплова антена, спрямована у відкрите небо. Земля забезпечує тепліший резервуар, а космос — холодний.
Після року нічних експериментів пристрій продемонстрував близько 400 мВт механічної потужності на квадратний метр. Під час випробувань система безпосередньо приводила вентилятор. Її також поєднали з електродвигуном для генерації струму. Технологія перспективна для вентиляції теплиць і будівель без викопного палива.
Ефективність найвища у регіонах із низькою вологістю та ясним небом. Каліфорнійський університет у Девісі подав попередню патентну заявку. Рішення поєднує фундаментальні принципи термодинаміки з практичною інженерією. Це відкриває новий напрям нічної відновлюваної енергетики.