L. a. recherche suggère un réchauffement radiatif pendant los angeles nuit en utilisant l’atmosphère

Le réchauffement a joué un rôle a very powerful dans divers processus industriels et agricoles tout au lengthy de l’histoire. Cependant, le réchauffement nocturne présente un défi particulier en raison de l’absence de rayonnement solaire. Pendant los angeles nuit, los angeles perte directe de chaleur rayonnante vers l’espace à travers une fenêtre atmosphérique transparente (8-14 µm) peut faire chuter los angeles température en dessous de zéro, posant ainsi des menaces majeures pour l’agriculture (cultures), les transports (câbles extérieurs), and so forth.

Traditionnellement, le réchauffement nocturne reposait sur des radiateurs électriques actifs, qui contribuent à une consommation d’énergie importante et à une augmentation des émissions de carbone. Les méthodes de réchauffement passif, notamment les couvertures isolantes (réduisant los angeles conductivité thermique) et les movies à faible émissivité (réduisant le rayonnement thermique), présentent des limites, telles qu’une efficacité sous-optimale et une perte de chaleur nette généralement sure.

L’air, connu pour sa capacité thermique élevée, peut maintenir des températures relativement plus élevées que los angeles Terre pendant los angeles nuit, agissant potentiellement comme une supply de chaleur externe. Pour exploiter l’énergie de l’atmosphère entière au-dessus de los angeles floor de los angeles Terre, des méthodes radiatives sont nécessaires.

Dans un nouvel article publié dans Lumière : science et packagesUne équipe de scientifiques, dirigée par le professeur Qiang Li de l’Université du Zhejiang, en Chine, a proposé une stratégie de réchauffement radiatif nocturne basée sur un contrôle à l’échelle nanométrique. Cette stratégie bloque passivement le rayonnement thermique des objets dans los angeles fenêtre atmosphérique transparente (8-14 µm) tout en utilisant efficacement l’énergie dans les plages de rayonnement atmosphérique (5-8 µm et 14-16 µm).

L. a. réalisation de cette stratégie implique de recouvrir los angeles floor cible d’une wonderful couche réfléchissante sélective (SR) qui présente une réflectivité élevée dans los angeles bande transparente atmosphérique et une capacité d’absorption élevée dans les bandes de rayonnement atmosphérique, afin de contrôler efficacement le flux d’énergie radiante et d’augmenter los angeles température cible.

Les chercheurs ont conçu et fabriqué le dispositif en utilisant un substrat absorbant les infrarouges à massive bande avec des movies de cristaux photoniques unidimensionnels de germanium et de sulfure de zinc. L’appareil a atteint une réflectance de 0,91 dans los angeles fenêtre transparente de l’atmosphère et une absorbance de 0,7 dans les bandes de rayonnement atmosphérique. Ensuite, un check thermique externe a été effectué, révélant qu’en recouvrant le movie SR, los angeles température cible a augmenté de 2,1°C/4,4°C par rapport à une floor réfléchissante à massive bande (low-e) et à une floor absorbante à massive bande, respectivement.

L’étude a également évalué l’utility potentielle de cette stratégie de réchauffement nocturne dans des villes aux climats différents, montrant que les économies annuelles d’électricité pourraient dépasser 300 kWh/m.^-2 Dans différentes zones climatiques.