В течение летних дней ежемесячный счет за коммунальные услуги для дома с кондиционером может быть очень большим. Но можем ли мы охладить наши дома, не используя электричество или воду? Аасват Раман и его коллеги из Стэнфордского университета говорят, что можем. Команда Рамана создала экспериментальный материал, который посылает избыточное тепло в космическое пространство - не нужны вентиляторы, хладагенты или компрессоры. Метод охлаждения Рамана может когда-нибудь существенно повлиять на потребление энергии в глобальном масштабе.
Один из приемов, которые использует устройство Рамана, называется радиационным охлаждением - тем же методом, которым Земля теряет тепло в космосе. В этом методе используется тот факт, что атмосфера Земли прозрачна для очень специфического подмножества теплового излучения: длинноволновая часть инфракрасной волны от 8 до 13 микрон. Устройство, которое может воспринимать окружающее тепло и свет и отражать их в этом диапазоне длин волн, может в основном излучать тепло через широко открытое окно в космическое пространство.
Уже было продемонстрировано, что устройства радиационного охлаждения могут работать ночью, но это не днем, когда он так необходим. Раман и его команда решили создать радиационный кулер, который будет работать в дневное время, когда потребление энергии Солнца достигает пика.
Рамановский излучатель, получивший название фотонного радиационного охладителя, состоит из семи чередующихся слоев диоксида кремния и оксида гафния, размещенных на отражающем базовом слое серебра.
Каждый из слоев имеет различную, точную толщину от 13 до 688 нанометров (толщина нити человеческой ДНК составляет 2,5 нанометра). Точная толщина и расслоение позволяют материалу отражать 97 процентов солнечного света, который попадает на него, а также отражать инфракрасный свет с частотой прозрачности атмосферы.
Раман испытал экспериментальное устройство на крыше в Стэнфорде, штат Калифорния, и устройство сработало. В течение всего дня фотонный радиационный охладитель поддерживал температуру примерно на 5,5 градусов по Цельсию ниже температуры окружающего воздуха. Хотя это небольшое падение температуры, оно не требует энергии.
Экспериментальный кулер Рамана был небольшого размера. Этот процесс должен быть расширен для работы на зданиях, и, поскольку гафний и серебро довольно дороги, вероятно, потребуются альтернативные материалы.
Кулер также должен быть размещен на крыше с четким обзором неба, чтобы быть эффективным, поэтому он, вероятно, не заменит кондиционер полностью. А людям, живущим в очень жарких местах может быть недостаточно охлаждения на 5 градусов.
Но независимо от ограничений устройства, Раман и его команда показали нам, что, безусловно, можно избежать трат электричества для охлаждения, что является хорошей новостью на планете с ограниченными энергетическими ресурсами.
Фото: holoddoma.ru
Как спасти планету, не выходя из дома
В наше время все больше людей начинает задумываться о приближающейся экологической катастрофе и последствиях нерационального потребления. В интернете все время появляется новая информация о вреде, который наносит деятельность человека нашему общему дому. Однако переход на экологичный образ жизни все еще кажется чем-то недоступным, хотя на самом деле для сохранения природных ресурсов нужно не так уж много.
Угольные электростанции без выбросов углекислого газа. Возможно ли это?
Уголь является самым дешевым и наиболее распространенным источником энергии из ископаемого топлива. У нас, вероятно, его достаточно, чтобы использовать в течение сотен лет. Проблема в том, что выбросы углерода при сжигании всего этого сделают планету необитаемой задолго до этого. Есть ли способ получить энергию из угля без выбросов?
В Австралии обнаружили кратер возрастом 2,2 миллиарда лет
Ученые из Австралии выяснили, что древнейшим ударным кратером на Земле является кратер Яррабубба, расположенный в Западной Австралии.
Правительство поддержало законопроект о чипировании животных
Учетом питомцев будут заниматься специалисты государственной ветеринарной службы.