Uiteraard is niets oneindig, maar op een wereldwijde schaal en menselijk kan het ook worden beschouwd ... omdat miljoenen gigawatt sowieso niet slecht is!
En als de oneindige energie, schoon en vrij, afkomstig was van infraroodstraling?
Infraroodstralen, die dwars door de aarde gaan, kunnen worden omgezet in energie dankzij een nieuw proces op basis van het "kwantumtunneling-effect".
Saoedische onderzoekers hebben zojuist een manier ontdekt om warmte uit infraroodstraling terug te winnen en deze om te zetten in schone, hernieuwbare energie. In hun studie, gepubliceerd in Materials Today Energy, leggen ze uit dat ze deze prestatie hebben bereikt dankzij kleine antennes die werken dankzij het "tunneleffect", een fenomeen dat voortkomt uit de kwantummechanica.
Om het belang van hun ontdekking te begrijpen, moeten we eerst enkele feiten in herinnering brengen. Het grootste deel van het zonlicht dat het aardoppervlak bereikt, wordt geabsorbeerd door de bodem, de oceanen en de atmosfeer en verwarmt de aarde. Deze verwarming veroorzaakt permanente emissies van infraroodstraling. Volgens ramingen van experts zouden deze stralingen miljoenen gigawatt produceren. Ter vergelijking: de kerncentrale van Gravelines, de krachtigste van Frankrijk, produceert 5460 megawatt.
"Zonnepanelen 24 uur per dag"
Het doel van wetenschappers van de King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), Saoedi-Arabië, was om deze straling te detecteren en te ‘vangen’ om het in elektriciteit om te zetten. De interesse? "In tegenstelling tot de energie van zonnepanelen, die worden beperkt door daglicht en weersomstandigheden, kan infraroodwarmte-energie 24 uur per dag worden geoogst", zegt Atif Shamin, hoofdauteur van het onderzoek. de site van de Saoedische universiteit. "Het kunnen oogsten van deze energie zou de sector van hernieuwbare energie volledig kunnen ontwrichten", voegen de onderzoekers toe in hun studie.
Dat is goed, aangezien ze net een oplossing hebben gevonden. "Een manier om dit te doen is door infraroodwarmte te behandelen als hoogfrequente elektromagnetische golven. Met behulp van geschikte antennes worden de opgevangen golven naar een halfgeleiderdiode gestuurd, die het wisselspanningssignaal [van de 'golf] door stroom om een batterij of andere elektrische apparatuur op te laden', beschrijft Atif Shamin.
Nanoscopische antennes
Het is duidelijk dat alle moeilijkheid van het project gelegen was in de conceptie van deze beroemde "gelijkrichtantennes" [antennes die radiofrequente energie in gelijkstroom kunnen omzetten]. "Infraroodemissies hebben zulke korte golflengtes dat je microantennes nodig hebt, of liever nanoscopisch [van een miljardste meter]", vervolgt de onderzoeker. Doorzichtig? Om deze golven op te vangen, zijn antennes nodig die totaal onzichtbaar zijn voor het blote oog, veel kleiner dan een millimeter.
Tot nu toe was er geen apparaat ter wereld dat deze golven kon omzetten in elektriciteit, benadrukken de onderzoekers. En daarom wendden ze zich tot een apparaat dat het tunneleffect gebruikte, een fenomeen dat heel gebruikelijk is in de kwantummechanica.
Het eenvoudigste voorbeeld om dit te begrijpen is dat van een bal een heuvel moet beklimmen. In de klassieke natuurkunde gaat de bal niet omhoog als de bal niet met voldoende energie is voortgestuwd. Maar in de kwantumfysica kan de bal onder de heuvel door, zelfs met beperkte energie, dankzij het onzekerheidsbeginsel, dat van toepassing is op de wereld van het oneindig kleine.
Door van dit fenomeen gebruik te maken, bouwden de onderzoekers in hun speciale laboratorium een nanodiode die infraroodgolven in energie kan omzetten, waardoor de elektronen door een kleine barrière gaan. Het enige wat ze hoefden te doen, was antennes creëren die in staat waren een magnetisch veld te creëren dat krachtig genoeg is om de elektronen door een barrière te "duwen", die kan worden vergeleken met de "heuvel" in het vorige voorbeeld.
"Bewijs dat het concept werkt"
"Het moeilijkste was het overlappen van de twee armen van onze antenne op nanoschaal [die de barrière in het midden van het apparaat vasthield]", zegt Gaurav Jayaswal, een andere onderzoeker aan de KAUST University. het is ons gelukt."
Hierdoor konden de onderzoekers infraroodstraling omzetten in energie. Het is duidelijk dat hun prototype de wereld nog niet van elektriciteit kan voorzien, noch Saoedi-Arabië, noch zelfs maar een mobiele telefoon. "We staan aan het begin, dit is slechts het bewijs dat het concept werkt", erkent Atif Shamim. Maar door miljoenen van hun minigolfsensoren te produceren, "zouden we de wereldwijde elektriciteitsproductie kunnen verbeteren", hoopt hij. Nog een stap naar onafhankelijkheid van fossiele brandstoffen.
Hey bin zamis als het echt werkt (duurzaamheid?) En het is niet te duur om te implementeren, het zal een nieuwe industriële revolutie zijn!