Oamenii de știință de la MIT elaborează o strategie pentru a valorifica energia irosită în multe sisteme de emisii. Dacă va avea succes, ar putea îmbunătăți și eficiența celulelor fotovoltaice.

luminii

Publicat 01/11/2016 18:21 Actualizat

Încă de când Thomas Edison a brevetat primul bec comercial cu incandescență în urmă cu 130 de ani, omenirea a irosit nemiloasă energie pentru a se lumina. Sistemul se bazează pe creșterea temperaturii unui filament și marea majoritate a luminii sale este emisă în infraroșu, astfel încât doar o mică porțiune ne oferă lumină vizibilă. Din acest motiv, Ognjen Ilic și echipa sa de la Massachusetts Institute of Technology (MIT) au conceput un sistem care să permită recuperarea acestei radiații irosite și reciclează-l pentru mai multă energie.

Ideea este de a înconjura obiectul fierbinte cu structuri nanofotonice speciale

Sistemul, ale cărui elemente fundamentale sunt prezentate în Nature Nanotechnology în această săptămână, constă în înconjurarea obiectului fierbinte cu structuri nanofotonice speciale. care vă permit să filtrați în mod specific anumite lungimi de undă. Lăsând lumina vizibilă să treacă și să răsară lumina infraroșie, sistemul crește și mai mult temperatura și se poate obține putere. „Cheia a fost proiectarea unei structuri fotonice care să transmită lumina vizibilă și să reflecte lumina infraroșie dintr-o gamă largă de unghiuri”, explică Ilic. „Filtrele fotonice convenționale funcționează în mod normal pentru un singur unghi de incidență. Provocarea noastră a fost să extindem proprietățile optice dorite la toate direcțiile.".

Mai mult, pentru ca sistemul să funcționeze în condiții optice, autorii studiului au trebuit să reproiecteze filamentele incandescente de la zero. „Într-un bec normal filamentul este o bucată lungă și răsucită de tungsten”, spune Peter Bermel, coautor al lucrării. „Aici filamentul este o placă de tungsten plat laser sculptat: este complet plat ". Acest lucru mărește zona de incidență și eficiența în reabsorbția luminii reflectate de filtru.

Prototipul proiectat de cercetătorii MIT, spun ei, este aproape de unele becuri LED în eficiență și oferă mult spațiu de îmbunătățire. Unul dintre avantaje este că materialele pe care le folosesc sunt abundente și ieftine, iar strategia de reciclare a luminii ar putea fi aplicabilă tehnologiilor termofotovoltaice. „Lumina radiată de la un obiect fierbinte poate fi destul de utilă, fie că provine dintr-un filament incandescent sau de la Soare.", conchide Ilic.

Referință: adaptarea radiațiilor la temperatură înaltă și învierea sursei incandescente (Nanotehnologia naturii) DOI: 10.1038/NNANO.2015.309