由于受到太陽照射，地球比外層空間更溫暖。研究人員說，利用目前的技術(shù)，已經(jīng)可以將熱量不平衡轉(zhuǎn)化為直流電，這在地球和外層空間之間也有可能實現(xiàn)，使地球的紅外熱輻射成為一個巨大的、從未利用過的能源寶庫。相關論文發(fā)表在美國《國家科學院院刊》上。
“首先是怎么利用地球向太空輻射的紅外線來發(fā)電，這一點并不明顯。”哈佛大學羅伯特˙華萊士應用物理學教授費德里科˙卡帕索說，“利用輻射發(fā)電而不是靠吸收光，這聽起來似乎離奇。雖然違反直覺，但它在物理上是說得通的。這是物理學在納米領域的全新應用。”
挑戰(zhàn)傳統(tǒng)開發(fā)新能源
當熱從較熱物體傳到較冷物體時，能產(chǎn)生可再生能源。從溫暖的地表到寒冷的外太空，也存在這種熱傳遞，這就是紅外線輻射。地球以紅外輻射的形式向外釋放的能量達到100億兆瓦，這么巨大的能量一直被忽略。
“中紅外線在很大程度上被人們忽視了。即使在光譜學中，直到有了量子級聯(lián)激光器，人們還是認為這一波段很難操作。但這是人們對它的成見。”卡帕索說。他們的最新研究表明，從地球發(fā)出的紅外輻射中捕獲能量是有可能的。
卡帕索是研究半導體物理學、光子學和固態(tài)電子學方面的專家。他在1994年共同發(fā)明了紅外量子級聯(lián)激光器，開創(chuàng)了能帶工程研究領域，并證明了一種稱為“卡西米爾斥力”的量子電力學現(xiàn)象。
“陽光是一種能源，所以光伏電池才有意義，你只需要收集能量。但事情并非那么簡單，要捕獲紅外光的能量還很困難。”論文第一作者、SEAS博士后研究員斯蒂芬˙伯恩斯說，“用這種方法能發(fā)多少電并不明顯，是不是經(jīng)濟劃算值得研究，我們還必須坐下來仔細計算一番。”
