Klima uređaji su glavni „energetski potrošači“ a uz porast globalnih temperatura problem se samo pogoršava. Kada smo prvi put pogledali sistem hlađenja zračenjem koji su razvili Fan i njegovi saradnici 2013. godine, predloženo je da se pasivni krovni paneli mogu koristiti umesto solarnih panela koji se koriste za prikupljanje električne energije za rad AC sistema ili za hlađenje zgrada u područjima koja su van električne mreže. Ali sada je tim pronašao još bolje rešenje, dvosmerni uređaj koji podrazumeva pasivno hlađenje bez žrtvovanja proizvodnje električne energije.
Profesor Shanhui Fan i Wei Li student postdoktorskih studija sa prototipom uređaja (foto: L.A. Cicero)
„Napravili smo prvi uređaj koji bi jednog dana mogao da prikupi i uštedi energiju, na istom mestu i u isto vreme, kontrolisanjem dva veoma različita svojstva svetlosti", rekao je Fan.
Hibridni uređaj ima oblik dvoslojnog solarnog panela, sa gornjim slojem koji je okrenut ka suncu i sastoji od istih poluprovodničkih materijala koji se koriste na postojećim solarnim panelima na krovu, dok je donji sloj napravljen od materijala koji pretvara toplotu zgrade u infrascrvenu svetlost određene talasne dužine koja je u stanju da prolazi direktno kroz atmosferu, omogućavajući joj da isijava u svemiru.
Da bi se testirao potencijal koncepta, tim je napravio prototipni uređaj sa prečnikom koji je otprilike kao tanjir za kolače i postavio ga na krov zgrade na Stanfordu. Pošto prototip nije uključivao sloj metalne folije koji se obično nalazi u solarnim ćelijama, što bi sprečilo infracrveno svetlo da „pobegne“, nije bilo moguće testirati da li je uređaj proizveo struju. Međutim, gornji sloj, koji je upijao sunčevu svetlost, dostigao je temperaturu 24°C iznad temperature okoline, dok je donji sloj koji je ispod bio zaštićen pao na 29°C ispod temperature okoline.
„Ovo pokazuje da je toplota zračila odozdo, kroz gornji sloj i dalje ka svemiru", kaže Zhen Chen, koji je sada profesor na Southeast University of China, ali je vodio eksperimente kada je bio na postdoktorskim studijama u Fanovoj laboratoriji.
Nakon što je demonstrirao svojstva hlađenja, tim sada radi na projektovanju solarnih ćelija, koje ne zahtevaju metalne obloge, tako da jedan uređaj može da ohladi zgradu i generiše električnu energiju.
„Mislimo da možemo da napravimo praktičan uređaj koji obavlja obe stvari", kaže Fan.
Istraživanje tima je objavljeno u časopisu „Joule“.
