Çfarë do të ndodhte nëse mund të merrnit energji nga qielli natën, pa asnjë sforc? Kjo është pyetja që hulumtuesit në Universitetin e Kalifornisë, Davis, po përpiqen të përgjigjen me një motor të ri që gjeneron energji thjesht duke qëndruar nën qiellin e qartë të mbushur me yje.
Nëse kërkoni “motore Stirling” në internet, menjëherë do të gjeni një sërë lodrave dhe pajisjesh për një aparat që duket se funksionon me magji. Është një makinë e thjeshtë, zakonisht e konfiguruar me një piston dhe një rrotë, që nuk përdor karburant, është e pavarur dhe mund të çaktivizohet thjesht duke e ngrohur me një gotë ujë të nxehtë ose, paradoksalisht, duke e ftohur me një bllok akulli dhe duke i dhënë rrotës një shtyrje të lehtë për të filluar. Për sa kohë që ka një burim të butë të nxehtësisë ose të ftohtësisë, ai do të funksionojë.
Ai u shpik nga Dr. Robert Stirling, një prift dhe inxhinier skots, në vitin 1816, si një alternativë ndaj motorëve me avull, të cilët, në atë kohë, pranonin të shpërthyen. Motori Stirling ishte shumë më i sigurt sepse funksiononte sipas një principi të ndryshëm nga ai i motorëve me avull. Në vend të përdorimit të zgjerimit të avullit me presion të lartë, motori Stirling është një sistem i mbyllur me një gaz punues, zakonisht ajër, që gjeneron energji duke pasur një pjesë të motorit relativisht më të ngrohtë se pjesa tjetër. Ndërsa gazi lëvizë midis hapësirave të ngrohta dhe të ftohta, ai lëviz një piston, i cili lëvizë rrotën.
Ajo që e bën atë të veçantë është diferenca e temperaturës. Motorët me avull dhe motorët me djegie të brendshme (vërtet, shumica e motorëve termikë) kanë nevojë për një hapësirë të madhe temperaturës midis motorit të ngrohtë dhe botës së jashtme të ftohtë për të gjeneruar energji. Më mirë ta imagjinoni si një cascadë. Sa më e lartë cascadë, aq më larg bie uji dhe aq më fort godet kur arrin në bazë. Kjo është arsyeja pse nuk e ndërroni dushin nën cascadën e Niagara, përveç nëse doni të jeni goditur fatalisht.
Motori Stirling gjithashtu ka nevojë për gradientin e temperaturës për të funksionuar, por dizajni i tij do të thotë se ky gradient mund të jetë shumë më i ulët, kështu që mund të funksionojë duke u vendosur mbi një gotë çaji. Kjo ndodh sepse ai mund të shfrytëzojë diferenca shumë të vogla të temperaturës me eficiencë të lartë. Gjithashtu është shumë i qetë, i pavarur dhe ka pak komponentë. Kjo është arsyeja pse, edhe pse teknologjia nuk arriti të konkurrojë me motorët e mëvonshëm me avull dhe me djegie të brendshme, sot përdoret për sistemet e ftohjes, për propulsionin ndihmësor të nëndetëseve, për riciklimin e nxehtësisë dhe për sistemet e energjisë radioizotopike për anëtarësit hapësinore.
Tani, UC Davis po çon motorin Stirling një hap më tej, duke e përdorur për të gjeneruar energji duke e vendosur jashtë pas perëndimit të diellit.
Nëse jeni ndonjëherë për një shëtitje pas perëndimit të diellit në një rajon të thatë me qiell të qartë, si një shkretëtirë, me siguri do të zbuloni se duhet të kishit veshjet sepse, edhe pse toka është e ngrohtë në prekje, ajri është i ngrirë.
Kjo ndodh sepse, pa asnjë avull uji në ajër, nuk ka shumë gjë midis tokës dhe hapësirës që të mbajë nxehtësinë që është akumuluar gjatë ditës – veçanërisht në gamën 8 deri në 13 µm të spektrit të dritës. Dhe pasi temperatura e hapësirës është rreth -270 °C (-454 °F), gjërat mund të bëhen vërtet të ftohta.
Kjo gjithashtu do të thotë se ka një gradient temperaturor për të cilin motori Stirling mund të funksionojë.
Ajo që bëri ekipi i inxhinierëve ishte të pajisnin motorin me një fletë të veçantë materiale për të izoluar midis tokës së ngrohtë dhe ajrit të ftohtë. Duke përdorur një bojë të pa zbuluar, ata bënë që fletë të emetonte nxehtësi në hapësirë, duke krijuar një rezervuar të ngrohtë nën dhe një rezervuar të ftohtë në sipër, me një diferencë që depërshihte mbi 10 °C (18 °F) në shumicën e muajve.
Si rezultat, ky konfigurim lejoi motorin të prodhonte 400 miliwatt energjie për metër katror, ose sa mjaftonin për të ushqyer një ventilator të vogël që mund të lëvizte ajër për të rregulluar dioksidin e karbonit në një serë.
Ekipi thotë se një aplikim i sistemit të patentuara provizorisht, me fuqi të ulët, është funksionimi i ventilatorëve të ajrit, edhe pse ai mund të gjente përdorime të tjera për detyra të ngjashme me kërkesa të ulëta, që funksionojnë më mirë pa energji të jashtme dhe me mbikëqyrje minimale.
Kërkimi u publikua në “Science Advances”.
Burimi: Universiteti i Kalifornisë, Davis
Burimi: newatlas.com
