Inovație în energie: cercetătorii dezvoltă tehnologia „solar nighttime” pentru alimentarea sateliților chiar și după apus

O nouă direcție revoluționară în domeniul energiei solare promite să ducă autonomia sateliților din spațiu la un nou nivel, chiar și în perioadele de întuneric prelungit. O echipă de cercetători de la Universitatea din New South Wales (UNSW) a făcut progrese semnificative în dezvoltarea unei tehnologii numite „energia solară nocturnă”, care ar putea fi cheia pentru alimentarea electronicelor din spațiu, reducând dependența de baterii sau alte soluții clasice.

Transformarea radiației infraroșii în energie electrică după apus

Spre deosebire de panourile solare convenționale, care captează lumina soarelui în timpul zilei, această metodă inovatoare se bazează pe un dispozitiv ce funcționează ca un „panou solar inversat”. Exploatând radiația infraroșie emisă de Pământ pe timpul nopții, aceste dispozitive captează energia termică reemisă și o convertează în electricitate. Concret, cercetătorii de la UNSW au creat un dispozitiv semiconductor numit diodă termoradiativă, capabil să transforme această radiație emisă în energie electrică, chiar și atunci când soarele nu strălucește.

Procesul s-a dovedit a fi posibil după ce, anterior, s-a studiat conceptul, dar această tehnologie reprezintă prima demonstrație concretă a unei producții de electricitate utilizabilă, direct derivată din radiația infraroșie a Pământului. „Deși idea nu este complet nouă, această demonstrație reprezintă un pas major în evoluția tehnologiei”, explică unul dintre cercetători.

Limitări și potențial în mediul spațial

Deocamdată, dispozitivele dezvoltate de cercetători obțin o cantitate modestă de energie, mult mai mică decât panourile solare tradiționale. În condiții terestre, eficiența acestor diode este limitată de atmosfera Pământului, care captează și reține căldura, reducând diferența de temperatură necesară pentru generare. Cu toate acestea, cercetătorii cred că cel mai mare potențial pentru această tehnologie se află în mediul spațial.

Fără atmosfără, sateliții aflați pe orbită pot radia căldura emisă de Pământ în spațiu rece, creând condițiile ideale pentru funcționarea dispozitivelor termoradiative. În orbita joasă, sateliții fac tranziția între perioadele de lumina și întuneric de câte aproximativ 90 de minute, ceea ce face această tehnologie extrem de atractivă pentru alimentarea lor continuă. Astfel, energia solară nocturnă poate deveni o soluție eficientă pentru misiunile spațiale de durată sau pentru operațiuni în medii unde accesul la energie este dificil.

Perspective și provocări pentru viitor

Deși tehnologia încă se află în stadiile inițiale, cercetările indică o perspectivă optimistă pentru următorul deceniu. NASA, de exemplu, analizează deja aplicabilitatea acestor diode termoradiative în misiuni spațiale îndepărtate, având în vedere potențialul de a înlocui generatoarele termoelectrice mari, greu de întreținut, care folosesc materiale radioactive.

Echipa de la UNSW lucrează în prezent la teste experimentale și caută materiale mai eficiente pentru aceste dispozitive, în timp ce finanțările continuă să alimenteze această cercetare. Specialiștii cred că, odată ce numeroasele obstacole tehnice vor fi depășite, această tehnologie ar putea deveni soluția pentru alimentarea sateliților pe termen lung, reducând costurile și creșterea fiabilității sistemelor de energie spațiale.

Dezvoltarea continuă a acestor cercetări dă speranțe că energia solară nocturnă va ajunge, în curând, să fie integrată în ecosistemul sistemelor spațiale, facilitând misiuni de durată și explorări în medii extreme, unde până acum principalul impediment era aprovizionarea cu energie. În ultimii ani, inovațiile în domeniu s-au accelerat, și tot mai mulți specialiști consideră această tehnologie ca fiind un viitor promițător pentru sustenabilitatea și independența energetică în spațiu.