Inhoud
Zonne-energie komt van de zon. Het stuurt het weer en voedt planten op aarde. In meer gespecialiseerde termen verwijst zonne-energie naar de technologie waarmee mensen de energie van de zon kunnen omzetten en gebruiken voor menselijke activiteiten. Een deel van de energie van de zon is thermisch, wat betekent dat het aanwezig is in de vorm van warmte. Sommige benaderingen van zonne-energie zetten de energie van de zon om in warmte, maar voor andere benaderingen helpt warmte helemaal niet. Er zijn ook andere definities van thermische energie die helemaal niets met de zon te maken hebben.
Thermische energie
••• Stockbyte / Stockbyte / Getty ImagesHet woord "thermisch" is afgeleid van het Griekse woord voor warmte, dus thermische energie is technisch warmte. Als ingenieurs over thermische energie praten, is dat meestal een slechte zaak - verspilling. Een gloeilamp straalt bijvoorbeeld licht uit, maar geeft eigenlijk meer warmte af dan licht. Wanneer uw laptop uw schoot opwarmt, helpt dat niets om berekeningen te maken - het is verspilde energie. Deze verspilde energie is bijna overal - automotoren, mobiele telefoons, televisies. Deze vorm van thermische energie heeft niets met de zon te maken.
Geothermische energie
Onder het aardoppervlak liggen poelen gesmolten gesteente. Die oververhitte rots draagt een grote hoeveelheid energie en geothermische energie probeert die energie te extraheren en om te zetten in bruikbare vormen. In het bijzonder is de meest voorkomende vorm van geothermische energie een vloeistof in de aarde, laat deze interageren met hete rots en trekt de verwarmde vloeistof terug naar het oppervlak. Die warmte wordt gebruikt om een turbine aan te drijven en kilowatt elektriciteit te produceren. Hoewel dit een goede vorm van thermische energie is, is de ultieme bron van deze warmte radioactieve materialen in de kern van de aarde, die niets met de zon te maken heeft.
Zonne energie
••• Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty ImagesEr zijn twee algemene benaderingen om energie uit zonlicht te halen. De eerste benadering wordt fotovoltaïsch genoemd. In de fotovoltaïsche benadering wordt zonlicht opgevangen in een halfgeleidermateriaal en zet de halfgeleider die energie rechtstreeks in zijn elektronen. Wanneer de elektronen worden uitgetrokken en door een circuit worden gestuurd, leveren ze direct elektrische energie. Zolang de zon schijnt, komt de elektriciteit eruit. De meeste zonnepanelen werken beter als ze koeler zijn - dus als ze te veel van de thermische energie van de zon verzamelen, is dit een probleem. Dit is zonne-energie die geen thermische energie is.
Thermische zonne-energie
De andere benadering om energie uit zonlicht te halen, is zonnewarmte. Met thermische zonne-energie wordt zonlicht gebruikt om een vloeistof op te warmen. Dit wordt gedaan door pijpen te laten draaien die gecentreerd zijn boven lange rijen parabolische trogspiegels die zonlicht op de pijpen richten, of door een heel veld met spiegels op een grote tank te richten. In deze benadering is het hele idee om zoveel mogelijk energie van de zon te gebruiken en deze om te zetten in warmte. In beide benaderingen warmt de vloeistof in de containers op en wordt vervolgens gebruikt om direct of indirect een turbine aan te drijven om elektriciteit te produceren. Met een zorgvuldig ontwerp houdt een thermische zonne-installatie de vloeistof voldoende heet om elektriciteit te produceren gedurende enkele uren nadat de zon ondergaat. Dit is een geval waarin de thermische energie allemaal door de zon wordt geproduceerd - wat betekent dat thermische energie en zonne-energie in dit geval precies hetzelfde zijn.