¿Cuáles son las posibilidades y los desafíos de aprovechar la luz?

Cambio climático, seguridad energética y un
La inminente brecha energética está impulsando la investigación
y desarrollo en limpio, renovable
suministros de energia. Los científicos e ingenieros son
mirando cómo aprovechar la luz solar para ayudar
cumplir con las demandas de la sociedad para mitigar todo esto
problemas potenciales. Existe la necesidad de generar energía de manera efectiva
y eficientemente de células solares artificiales,
y también para usar la luz para producir combustibles,
tales como metano, metanol o hidrógeno.
Es importante destacar que esto debe hacerse en un gran
escala. Hace cien años, el siglo XX
el científico más famoso, Albert Einstein,
resolvió cómo la luz interactúa con la materia
– El efecto fotoeléctrico. Fue por este trabajo
fue galardonado con el Premio Nobel de Física en
1921. Aunque había algún conocimiento
de fotoquímica, todo se redujo a Einstein
que la estrecha relación entre
fotoquímica y el efecto fotoeléctrico
fue determinado. Si la producción de combustible a partir de la división de
se logra el agua, entonces otro más de Jules
Las predicciones de Verne se harán realidad:
“Creo que el agua algún día será
utilizado como combustible porque el hidrógeno
y oxígeno que lo constituyen utilizado
por separado o juntos proporcionarán
una fuente inagotable de calor o
ligero. Por lo tanto, creo que cuando
los depósitos de carbón se oxidan lo haremos
calentarnos por medio del agua.
El agua es el combustible del futuro “.
Julio Verne, L ‘ile Mysterieuse
(La isla misteriosa), 1874

¡Bien! La luz es una energía y la energía se puede almacenar. Pero la luz es una radiación electromagnética y las radiaciones no se pueden almacenar. La luz difiere de los demás. Muchos conceptos físicos no se aplican en él. Y así no sabemos cómo almacenarlo. Almacenar luz puede ser muy útil. Se puede usar como combustible espacial y puede tener muchos otros usos. Como un simple ejemplo, piense en abrir una fuente de luz en una habitación oscura aislada durante un tiempo y cierre la fuente, así como las puertas de la habitación. Cuando ingrese a la habitación después de un tiempo, la habitación volvería a estar oscura. La luz que es la radiación es absorbida por las cosas en la habitación, incluso las paredes. Sabemos que la luz se refleja en estos asuntos y es por eso que podemos ver estos objetos, pero solo una parte se refleja y la otra parte se absorbe. Por lo tanto, después de un tiempo, toda la luz se absorbe y la intensidad de la luz se vuelve muy baja y finalmente se absorbe por completo. Las radiaciones son absorbidas por cada elemento que conocemos.
Pero, si somos capaces de hacer un cuerpo que absorba ~ 0 luz (radiaciones), podríamos almacenarlo. Por lo tanto, el primer paso es encontrar o hacer un elemento que no absorba la radiación. Entonces podemos pensar en usarlo en varios lugares.

Es decir, atrapar la energía de la luz en formas recuperables en lugar de dejar que se convierta en calor o reflejarse … Puede atraparla química o físicamente: físicamente, a través de células fotovoltaicas modernas, o químicamente a través de la fotosíntesis artificial … Las más eficientes (2 por ciento de eficiencia, pero aún así las mejores por su sostenibilidad y regenerabilidad) y las más desarrolladas a este respecto son las plantas. Los quantasomes en el cloroplasto usan la energía de los fotones para convertir ADP en ATP. Por lo tanto, la energía del campo electromagnético de la luz se almacena como la energía del campo electromagnético en el enlace químico. Esto se usa directa o indirectamente.
ATP = trifosfato de adenosina
ADP = difosfato de adenosina

Hay muchas formas de aprovechar la energía de la luz … la luz solar en particular.
El primero y más obvio, pero a menudo menos apreciado, es el cultivo de cultivos de combustible que usan luz (más agua y CO2 del aire y minerales en el suelo) para construir biomasa que luego puede convertirse a través de varios medios en energía (reduciendo el carbono en la atmósfera al mismo tiempo). Existen varias tecnologías (la digestión anaerobia, la gasificación, la pirólisis TODAS reducen la materia basada en el carbono a energía, atrapando los GEI y ofreciendo un coproducto de carbono que puede ser devuelto a la tierra).
Esto se puede hacer con la misma capacidad o menos por kW que las centrales eléctricas de carbón o GN (consulte Terrastar.com para obtener más información). ADEMÁS, la materia vegetal “almacena” efectivamente la energía para su uso posterior.
Los paneles fotovoltaicos continúan cayendo en picada y pronto habrá más opciones de almacenamiento disponibles. Pronto descubriremos que, siguiendo las reglas de oferta y demanda, el precio de los electrones bajará de precio.

La primera, que le interesaría aprovechar la luz es que su teléfono inteligente y computadora portátil pueden funcionar con batería durante mucho tiempo, mucho más rápido. Los investigadores han ideado una forma eficiente de transportar datos entre chips de computadora utilizando luz en lugar de electricidad. Esto no solo significa que las computadoras podrán transmitir datos mucho, mucho más rápido, sino que también podríamos construir máquinas que consuman mucha menos energía.
Ya podemos enviar datos en forma de fotones a velocidades increíbles a través de las fibras ópticas que componen nuestro Internet, pero en este momento, cuando estos datos llegan a nuestras computadoras, tiene que reducir la velocidad para poder convertirlos en electrones y empujarlos. a través de cables alrededor de nuestros dispositivos.
Este proceso no solo es lento, también consume mucha energía y es responsable de hacer que nuestras computadoras estén tan calientes. Hasta el 80 por ciento de la energía del microprocesador se consume enviando datos a través de los cables.
Pero aunque ahora estamos muy cerca de crear chips que procesen la luz, han luchado por encontrar una manera eficiente de transmitir esa luz a través de las miles de conexiones diferentes, conocidas como interconexiones, entre ellas. En teoría, la luz puede transmitirse entre chips a través de estructuras de silicio que la doblan en la ubicación deseada, pero son increíblemente difíciles de construir, y tener que crear una nueva estructura de silicio para reemplazar cada cable dentro de una sola computadora podría ser casi imposible. .
Ahora, el equipo de la Universidad de Stanford ha encontrado una solución mejor, desarrollando un algoritmo de diseño inverso que les dice exactamente cómo construir las estructuras de silicio que necesitan para realizar una tarea deseada. Ya han utilizado el algoritmo para diseñar un circuito óptico que funcione y han realizado varias copias en su laboratorio.
Entonces, ¿cómo se construye exactamente un interconector de silicio? Básicamente se trata de capas de capas de silicio que son tan delgadas que más de 20 de ellas podrían sentarse lado a lado en el diámetro de un cabello humano. La luz pasa fácilmente a través del silicio, pero también se dobla cuando lo hace. Al diseñar segmentos muy precisos de silicio y combinarlos, de acuerdo con las instrucciones del algoritmo, el equipo puede crear interruptores o conductos que controlan el flujo de fotones, tal como lo hacen los cables con los electrones.
Al crear un algoritmo que automatiza el desarrollo de estas complejas estructuras de silicio de queso suizo, puede sentar las bases para la próxima generación de computadoras aún más rápidas y mucho más eficientes energéticamente que usan luz en lugar de electricidad para la transferencia interna de datos.

La luz, una forma de energía, se puede aprovechar principalmente de dos formas diferentes para generar electricidad:
1. Foto voltaico (PV): convierte la luz directamente en electricidad. P.ej. Paneles solares fotovoltaicos
2. Térmica (normalmente se consideraría que no es ligera) es la parte IR (infrarroja), que tiene más que ver con el calentamiento.
Del mismo modo, la energía del sol se puede aprovechar directamente utilizando la tecnología fotovoltaica o convirtiendo el calor del sol en electricidad mediante turbinas.

2015 ha sido declarado como el Año Internacional de la Luz. Sabemos que la luz siembra las dos propiedades de onda y partícula. En científicamente, la luz es una radiación electromagnética que se produce entre los rayos infrarrojos y ultravioleta. Pero no es la definición real de la luz. El tampoco ha dado la definición real de luz. Los fotones son las partículas de luz y la fotónica es la tecnología para controlar, generar y detectar los fotones. La óptica es la rama de la física que es el estudio de la luz.
Que yo sepa, hay tres métodos para aprovechar la luz. Viento solar y geotérmico. Pero estas opciones no son asequibles para un hombre pobre en una aldea. Por lo tanto, tenemos que llegar a GRAVITY LIGHT. SI QUIERE SABER MÁS SOBRE GRAVITY LIGHT envíe un correo electrónico a [email protected]

Existe la posibilidad de que busquemos desentrañar los misterios que nos rodean, como un deseo desesperado e inexplicable de darle un significado a nuestra existencia. La capacidad de convertir energía de una forma a otra ciertamente ha facilitado la vida, pero la esencia sigue siendo la misma, y ​​ninguna cantidad de juguetes y tecnología la va a cambiar. La vida no es más fácil, ni es más dura de lo que ha sido.

Afirmar que hemos aprovechado la luz es una declaración arrogante: no podemos imaginar su velocidad y el hecho de que nuestra visión física es tan limitada que solo un pequeño espectro nos ayuda a “ver”. Ayudaría si aclaras el contexto.

Tengo una percepción diferente de la luz, que quiero expresar. Sabemos que la luz está compuesta de fotones que de hecho son paquetes de energía EM, y también sabemos que, desde los humanos hasta los planetas, todo está asociado con la energía EM. Ahora, cuando la luz de estrellas distantes viaja hacia nosotros, interactúa con muchos tipos de planetas, estrellas, etc., que tienen su propio campo EM. Ahora, cuando la luz nos llega desde la estrella respectiva, podemos decir algo al respecto, como a qué distancia está de nosotros y al analizar el espectro podemos contar su vida y los elementos presentes en ellas. Pero mi pregunta es por qué no podemos ir más allá de esto, por ejemplo, cuando la luz pasa por el objeto que tiene campo Em, es posible que el campo de luz Em se distorsione durante el paso. ahora, cuando nos llega, ¿por qué no podemos analizar esas distorsiones y descifrar algún tipo de información nueva de ese campo distorsionado? como con cuántos planetas o estrellas interactuó. ¿Encontró alguna materia oscura o agujero negro? Tal información creo que solo puede decodificarse analizando las distorsiones en el campo de luz que nos llegó.

Se necesita más eficiencia en las células solares, así como mejores mecanismos de almacenamiento para aprovechar la luz solar. En los últimos años, varias naciones como India, Alemania, etc., están compitiendo en el desarrollo de una mejor tecnología de celdas solares y reemplazando a más y más industrias y casas impulsadas por el carbón para cambiar a la energía de la propia luz solar.
Con el desarrollo de las células Tesla y los paneles solares, podemos ver en un futuro próximo una mayor competencia de las compañías más grandes para desarrollar células solares mejores y más eficientes, tal vez abriendo las posibilidades de grandes paneles solares suspendidos en el espacio.

La luz es radiación electromagnética dentro de una cierta porción del espectro electromagnético. La palabra generalmente se refiere a la luz visible , que es visible para el ojo humano y es responsable del sentido de la vista. La luz visible generalmente se define como una longitud de onda en el rango de 400 nanómetros (nm), o 400 × 10−9 m, a 700 nanómetros, entre el infrarrojo (con longitudes de onda más largas) y el ultravioleta (con longitudes de onda más cortas). A menudo, el infrarrojo y el ultravioleta también se llaman luz.

El uso de ‘Harnessing Light’ con el que estoy más familiarizado es un libro publicado por el National Research Council.

Hay otras interpretaciones de la frase. Mi mejor consejo es buscar en Google la declaración y ver qué resultados obtienes.

Si la luz se define como la ausencia de oscuridad, tiene que haber algo que esté presente en un área iluminada. Existen hipótesis científicas que han definido la luz como fotones, ondas y demás. Los equipos modernos “científicos” y el espíritu “científico” de los postulados basados ​​en observaciones son las únicas evidencias que han tratado de establecer la naturaleza de la luz como ondas, paquetes, fotones, etc.
Sin embargo, la luz se puede aprovechar si se puede entender la naturaleza real de la luz.
Es bastante sorprendente observar que la naturaleza de la luz, incluidas las longitudes de onda, varía según la fuente de luz.
Hemos probado a través de una extensa investigación y hojas de datos tabuladas de la naturaleza variada de la luz. La luz es definitivamente un fenómeno complejo y puede aprovecharse.

Un día no está lejos cuando podríamos usar la luz del día para potenciar los dispositivos de uso diario sin ningún panel o interfaz de batería.

Está claro que la energía solar es una de las fuentes de energía más emergentes del mundo. También es la energía renovable de más rápido crecimiento entre las otras fuentes, como la eólica y la hidroeléctrica.

El año pasado, se estima que en 2015 se agregaron 147 gigavatios de capacidad renovable, el mayor incremento anual de la historia.

Linternas, fuentes iluminadas, impresión láser, balizas de advertencia, libros para colorear, distritos de luz roja, fotosíntesis, semáforos, fotograbados, … una lista completa de posibilidades sería imposible. Cada uno tiene sus propios desafíos.

Los humanos han estado usando la luz de varias maneras desde muy temprano, el descubrimiento de cómo controlar y luego hacer fuego.

Los dos frentes principales en este momento son:

1. Energía solar
2. Informática óptica

No solo cualquier luz, el uso de la luz solar está aumentando tanto que lo usamos indirecta o directamente cada segundo. Por plantas, paneles solares, molinos de viento, etc.
y creo que su uso solo va a aumentar.

Sí, esto es lo que hacen los paneles solares. La luz tiene energía y cuando la luz incide en un panel solar, parte de esa energía se usa para generar una corriente eléctrica que luego puede almacenarse en una batería o usarse para hacer el trabajo.

No me queda claro lo que estás preguntando. Ya hemos aprovechado la luz, de múltiples maneras. Lo usamos para proporcionar calor y electricidad, lo usamos para comunicaciones, etc.