จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราสามารถผลิตไฟฟ้าได้ในเวลาที่ไม่มีแสงแดด? ทีมวิจัยจาก University of California, Davis (UC Davis) เพิ่งทำให้เรื่องนี้เป็นจริงด้วยการเปิดตัวนวัตกรรมที่ถูกขนานนามว่า “โซลาร์เซลล์แบบย้อนกลับ” ที่สามารถเปลี่ยนความหนาวเหน็บของท้องฟ้ายามค่ำคืนให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้าได้!
หลักการ "Solar Cell ย้อนกลับ" คืออะไร?
โดยปกติโซลาร์เซลล์จะดูดซับความร้อนจากดวงอาทิตย์มาผลิตไฟ แต่อุปกรณ์ชิ้นนี้ทำงานตรงกันข้ามครับ มันจะหันหน้าขึ้นสู่ท้องฟ้าแล้วปล่อย “รังสีอินฟราเรด” (ความร้อน) จากตัวมันเองพุ่งทะลุชั้นบรรยากาศออกสู่อวกาศ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า Radiative Cooling ซึ่งจะทำให้อุปกรณ์เย็นตัวลงจนอุณหภูมิต่างจากสภาพแวดล้อม และความต่างของอุณหภูมินี่แหละครับที่ถูกนำมาเปลี่ยนเป็นพลังงาน
ปลุกชีพเทคโนโลยีปี 1800 มาสร้างอนาคต
ความเจ๋งคือทีมวิจัยไม่ได้ใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์ราคาแพง แต่ไปหยิบเอา “เครื่องยนต์สเตอร์ลิง” (Stirling Engine) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีกลไกยุคเก่ามาปัดฝุ่นใหม่ เครื่องยนต์นี้จะทำงานเมื่อมีความร้อนและความเย็นมาเจอกัน โดยใช้ “อุณหภูมิอากาศรอบตัว” เป็นแหล่งความร้อน และใช้ “ความเย็นจากท้องฟ้า” เป็นตัวทำความเย็น ผลลัพธ์ที่ได้คือการหมุนลูกสูบปั่นไฟได้โดยตรงแบบไม่ต้องพึ่งพาสารเคมีหายาก
ประสิทธิภาพที่น่าทึ่งในพื้นที่ห่างไกล
จากการทดสอบจริงตลอด 1 ปี พบว่าอุปกรณ์นี้สามารถทำความเย็นได้ต่ำกว่าอุณหภูมิรอบข้างถึง 10 องศาเซลเซียส และผลิตพลังงานได้เพียงพอที่จะหมุนพัดลมระบายอากาศหรือมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็กได้ทันที
แม้กำลังผลิตจะยังไม่สูงเท่าโซลาร์เซลล์ แต่ศาสตราจารย์ Jeremy Munday ผู้นำทีมวิจัยย้ำว่า
“นวัตกรรมนี้ไม่ได้มาเพื่อฆ่าโซลาร์เซลล์ แต่มาเพื่ออุดช่องโหว่ในตอนกลางคืน ช่วยให้เรามีไฟใช้แบบ Off-grid โดยไม่ต้องง้อแบตเตอรี่ราคาแพง หรือไม่ต้องเดินสายไฟให้วุ่นวาย”
ทีมวิจัยเล็งนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้ในโรงเรือนเกษตรกรรมเพื่อช่วยระบายอากาศในตอนกลางคืน หรือติดตั้งตามบ้านเรือนเพื่อช่วยลดภาระเครื่องปรับอากาศ รวมถึงพัฒนาให้เครื่องยนต์ทำงานได้มีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อใช้งานได้ทั้งกลางวันและกลางคืน ถือเป็นโปรเจกต์ที่ผสมผสานฟิสิกส์สมัยใหม่กับวิศวกรรมรุ่นเก๋าได้อย่างลงตัวสุดๆ
tags : spectrum
