Por mais útil que seja a tecnologia moderna de painel solar na busca humana de mudar para energia renovável, esses painéis não podem gerar eletricidade à noite.
Agora, uma nova pesquisa sugere que pode ser possível projetar painéis que podem operar 24 horas por dia.
Em condições ideais à noite, essas células fotovoltaicas especialmente projetadas podem gerar até um quarto da energia que geram durante o dia, de acordo com pesquisas.
Para isso, são necessários elementos de radiação térmica – dispositivos que geram energia por meio do resfriamento da radiação quando a radiação infravermelha ou térmica deixa o elemento e produz uma pequena quantidade de energia no processo.
Elementos de radiação térmica já estão sendo testados em áreas como manufatura e engenharia mecânica, onde são usados para converter o calor residual, como as altas temperaturas geradas pelos motores.
No caso de um painel solar noturno, o uso dessas células é a forma de utilizar esse processo.
“Nós pensamos que se pegarmos um desses dispositivos, colocá-lo em um lugar quente e apontá-lo para o céu”, disse o engenheiro elétrico e cientista da computação Jeremy Munday, da Universidade da Califórnia em Davis.
Para conseguir esse efeito usando radiação infravermelha, precisamos de diferentes tipos de materiais para os painéis solares convencionais, que tendem a se concentrar na luz visível.
A próxima etapa é descobrir que combinação de materiais e eletrônicos pode criar um painel eficaz que possa usar o céu noturno e seus arredores como radiador.
“Uma célula solar típica gera energia ao absorver a luz solar, o que faz com que voltagem e corrente apareçam no dispositivo”, diz Munday. “Nesses novos aparelhos, a luz é emitida e a corrente e a voltagem vão na direção oposta, mas ainda assim você gera energia.”
“Você tem que usar materiais diferentes, mas a física é a mesma.”
De acordo com os cálculos dos pesquisadores, os painéis solares podem produzir até 50 watts de eletricidade por metro quadrado em condições ideais.
Essa é uma ideia que vem sendo explorada por diversos grupos de pesquisa. No ano passado, vimos um sistema experimental criado por cientistas da Universidade de Stanford que também usou o desequilíbrio térmico entre o céu noturno e a Terra para gerar eletricidade a partir da radiação infravermelha.
Embora haja um longo caminho a percorrer para dimensionar adequadamente esta tecnologia e aplicá-la na prática, Mandei e seus colegas estão atualmente desenvolvendo protótipos, mas é uma maneira potencialmente relativamente barata e barata de manter os painéis solares operacionais 24 horas por dia.
“O espaço profundo oferece um dissipador de calor de baixa temperatura intrigante, capaz de fornecer energia noite e dia por meio do uso inteligente da fotônica, óptica e ciência dos materiais”, concluem os pesquisadores em seu artigo.
O estudo foi publicado na ACS Photonics.
