Новаторская система: как двигатель Стирлинга преобразует ночной холод в энергию

Учёные из Калифорнийского университета в Дейвисе разработали систему, которая позволяет получать энергию из ночного неба. Это стало возможным благодаря использованию естественного теплового перепада между тёплой Землёй и холодным космосом. В основе системы лежит двигатель Стирлинга — компактная тепловая машина с рабочим газом в замкнутом объёме. Этот двигатель не сжигает топливо, работает практически бесшумно и может функционировать даже при незначительных перепадах температур. Двигатель Стирлинга был изобретён в 1816 году шотландским священником и инженером Робертом Стирлингом как безопасная альтернатива паровым машинам. Он представляет собой полностью закрытую систему, где рабочим телом обычно служит воздух или другой газ. Принцип работы двигателя Стирлинга основан на использовании разницы температур. Когда один участок цилиндра нагревается, а другой остаётся более холодным, газ внутри поочерёдно расширяется и сжимается, двигая поршень и вращая маховик. Перепад температур может быть относительно небольшим, что делает такие двигатели удобными для различных задач — от криогенных охладителей до вспомогательных систем на подлодках и космических аппаратах. Идея учёных из UC Davis заключается в использовании естественного теплового потока между тёплой поверхностью Земли и холодным космосом. В сухих регионах с ясным небом после захода Солнца воздух быстро остывает, а поверхность Земли продолжает излучать тепло в открытое пространство. Это создаёт условия для работы двигателя Стирлинга и генерации электроэнергии.