Περιεχόμενο
Η ηλιακή ενέργεια προέρχεται από τον ήλιο. Οδηγεί τον καιρό και τροφοδοτεί τα φυτά στη Γη. Με πιο εξειδικευμένους όρους, η ηλιακή ενέργεια αναφέρεται στην τεχνολογία που επιτρέπει στους ανθρώπους να μετατρέπουν και να χρησιμοποιούν την ενέργεια του ήλιου για ανθρώπινες δραστηριότητες. Μέρος της ενέργειας του ήλιου είναι θερμική, που σημαίνει ότι υπάρχει με τη μορφή θερμότητας. Μερικές προσεγγίσεις στην ηλιακή ενέργεια μετατρέπουν την ενέργεια του ήλιου σε θερμότητα, αλλά για άλλες προσεγγίσεις η θερμότητα δεν βοηθά καθόλου. Υπάρχουν επίσης άλλοι ορισμοί της θερμικής ενέργειας που δεν έχουν καμία σχέση με τον ήλιο.
Θερμική ενέργεια
••• Stockbyte / Stockbyte / Getty ImagesΗ λέξη "θερμική" προέρχεται από την ελληνική λέξη για τη θερμότητα, έτσι η θερμική ενέργεια είναι τεχνικά θερμό. Όταν οι μηχανικοί μιλούν για τη θερμική ενέργεια είναι συνήθως ένα κακό πράγμα - σπατάλη. Για παράδειγμα, ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως βγάζει φως, αλλά στην πραγματικότητα βάζει περισσότερη θερμότητα από το φως. Όταν ο φορητός σας υπολογιστής θερμαίνει την αγκαλιά σας, αυτό δεν κάνει τίποτα για να σας βοηθήσει να κάνετε υπολογισμούς - είναι σπατάλη ενέργειας. Αυτή η σπατάλη ενέργειας είναι σχεδόν παντού - μηχανές αυτοκινήτων, κινητά τηλέφωνα, τηλεοράσεις. Αυτή η μορφή θερμικής ενέργειας δεν έχει καμία σχέση με τον ήλιο.
Γεωθερμική ενέργεια
••• Thinkstock / Comstock / Getty Images
Κάτω από την επιφάνεια της Γης βρίσκονται πισίνες λιωμένου βράχου. Αυτός ο υπερθερμασμένος βράχος μεταφέρει μια μεγάλη ποσότητα ενέργειας και η γεωθερμική ενέργεια προσπαθεί να εξάγει αυτή την ενέργεια και να την μετατρέψει σε χρήσιμες μορφές. Συγκεκριμένα, η πιο συνηθισμένη μορφή γεωθερμικής ενέργειας είναι ένα υγρό κάτω στη Γη, αφήνει να αλληλεπιδράσει με θερμή πέτρα και τραβά το θερμαινόμενο υγρό πίσω στην επιφάνεια. Αυτή η θερμότητα χρησιμοποιείται για την οδήγηση ενός στροβίλου, που παράγει κιλοβάτ ηλεκτρικής ενέργειας. Αν και αυτή είναι μια καλή μορφή θερμικής ενέργειας, η τελική πηγή αυτής της θερμότητας είναι ραδιενεργά υλικά μέσα στον πυρήνα της Γης, που δεν έχει καμία σχέση με τον ήλιο.
Ηλιακή ενέργεια
••• Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty ImagesΥπάρχουν δύο γενικές προσεγγίσεις για την εξαγωγή ενέργειας από το ηλιακό φως. Η πρώτη προσέγγιση ονομάζεται φωτοβολταϊκή. Στην φωτοβολταϊκή προσέγγιση, το φως του ήλιου συλλαμβάνεται σε υλικό ημιαγωγού και ο ημιαγωγός βάζει αυτή την ενέργεια δεξιά στα ηλεκτρόνια του. Όταν τα ηλεκτρόνια τραβιούνται έξω και αποστέλλονται μέσω ενός κυκλώματος, παρέχουν απευθείας ηλεκτρική ενέργεια. Όσο ο ήλιος λάμπει, ο ηλεκτρισμός βγαίνει. Οι περισσότεροι ηλιακοί συλλέκτες λειτουργούν καλύτερα όταν είναι πιο δροσεροί - έτσι όταν συλλέγουν υπερβολικά μεγάλο μέρος της ηλιακής θερμικής ενέργειας, είναι ένα πρόβλημα. Αυτή είναι η ηλιακή ενέργεια που δεν είναι θερμική ενέργεια.
Ηλιακή θερμική
Η άλλη προσέγγιση για την εξαγωγή ενέργειας από το ηλιακό φως είναι η ηλιακή θερμική. Με ηλιακή θερμική ενέργεια, το ηλιακό φως χρησιμοποιείται για τη θέρμανση ενός υγρού. Αυτό γίνεται είτε τρέχοντας σωλήνες κεντραρισμένους πάνω από μακριές σειρές παραβολικών καθρεφτών καμπύλης που εστιάζουν το φως του ήλιου στους σωλήνες, είτε τοποθετώντας ένα ολόκληρο πεδίο καθρεφτών σε μια μεγάλη δεξαμενή. Με αυτή την προσέγγιση ολόκληρη η ιδέα είναι να χρησιμοποιούμε όσο το δυνατόν περισσότερη ηλιακή ενέργεια, μετατρέποντάς την σε θερμότητα. Και στις δύο προσεγγίσεις, το υγρό μέσα στα δοχεία θερμαίνεται και στη συνέχεια χρησιμοποιείται για την άμεση ή έμμεση οδήγηση ενός στροβίλου για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Με προσεκτική σχεδίαση, μια ηλιακή θερμική μονάδα θα κρατήσει το υγρό αρκετά ζεστό ώστε να παράγει ηλεκτρισμό για αρκετές ώρες μετά την πτώση του ήλιου. Αυτή είναι μια περίπτωση όπου η θερμική ενέργεια παράγεται από τον ήλιο - πράγμα που σημαίνει ότι η θερμική ενέργεια και η ηλιακή ενέργεια είναι στην προκειμένη περίπτωση το ίδιο πράγμα.