De basis van deze baanbrekende uitvinding is de klassieke Stirling-motor, maar dan in een nieuw jasje. Deze soort thermische machine, die in de 19e eeuw werd uitgevonden, kan zelfs kleine temperatuurverschillen omzetten in mechanische beweging. In dit geval komt de warmte uit de omgevingslucht en de koelte uit de diepe ruimte. Het mechanisme is gebaseerd op het fenomeen van radiatieve koeling. Het apparaat hoeft zich niet fysiek te verbinden met de ruimte; het volstaat dat een speciaal gevormd oppervlak dat naar de lucht is gericht, infrarode straling uitzendt.
De werking van deze motor in de ruimte is verbazingwekkend. Het apparaat hoeft niet fysiek in contact te komen met de ruimte, maar kan eenvoudig radiatief interactie داشته. Dit werd benadrukt door een wetenschapper van de Universiteit van Californië in Davis.
Waarom deze motor de beste keuze is
Waarom is het juist deze motor die zich goed gedraagt onder dergelijke omstandigheden? Andere constructies vereisen aanzienlijke temperatuurverschillen om effectief te functioneren, terwijl de Stirling-motor zelfs met minimale gradiënten kan werken. Jaarlijkse tests in natuurlijke omstandigheden hebben concrete resultaten opgeleverd. Het apparaat genereert betrouwbaar ongeveer 400 milliwatt mechanische energie per vierkante meter oppervlakte. Dit lijkt wellicht weinig in vergelijking met de dagelijkse productie van fotovoltaïsche panelen, maar is voldoende voor praktische toepassingen.
Tests van de vernieuwde Stirling-motor
Tijdens de experimenten sloten de onderzoekers eerst een standaard ventilator aan op het systeem, dat naar behoren functioneerde. Daarna koppelden ze het aan een kleine generator, waarmee ze elektriciteit opwekten. Dit toont aan dat de beschreven technologie voor verschillende doeleinden kan worden ingezet. De efficiëntie van het apparaat hangt sterk af van de atmosferische omstandigheden. Het presteert het beste in gebieden met een lage luchtvochtigheid en een heldere lucht. Wolken en waterdamp blokkeren effectief de infrarode straling, waardoor de warmtetransfer met de ruimte wordt bemoeilijkt. Een droog mediterraan of woestijnklimaat zou ideale werkomstandigheden creëren.
Toepassingen van de technologie
Een van de meest veelbelovende toepassingen is de ventilatie van kassen en gebouwen. Kassen hebben vaak ’s nachts luchtcirculatie nodig om de temperatuur en luchtvochtigheid te reguleren. Momenteel zijn ze afhankelijk van externe energiebronnen, terwijl deze nieuwe oplossing autonoom zou kunnen werken. De Universiteit van Davis heeft al een voorlopig patent op deze technologie aangevraagd, wat wijst op serieuze commercialiseringsplannen. Hoewel de weg van prototype naar algemene toepassing nog lang is, lijken de technologische fundamenten solide. Belangrijk is dat dit systeem alleen ’s nachts werkt; overdag is het temperatuurverschil te klein of werkt het in de tegenovergestelde richting. Dit beperking kan echter voordelen bieden in combinatie met zonnepanelen, wat een hybride systeem zou opleveren dat 24 uur per dag kan functioneren.
