ما هو الفرق بين الطاقة الحرارية والطاقة الشمسية؟

تأتي الطاقة الشمسية من الشمس. إنه يقود الطقس ويغذي النباتات على الأرض. بمصطلحات أكثر تخصصًا ، تشير الطاقة الشمسية إلى التكنولوجيا التي تسمح للناس بتحويل واستخدام طاقة الشمس في الأنشطة البشرية. جزء من طاقة الشمس حراري ، بمعنى أنه موجود في شكل حرارة. تعمل بعض طرق الطاقة الشمسية على تحويل طاقة الشمس إلى حرارة ، ولكن بالنسبة للطرق الأخرى ، لا تساعد الحرارة على الإطلاق. هناك أيضًا تعريفات أخرى للطاقة الحرارية لا علاقة لها إطلاقاً بالشمس.

•••Stockbyte / Stockbyte / Getty Images

كلمة "حراري" مشتقة من الكلمة اليونانية للحرارة ، لذا فإن الطاقة الحرارية تقنيًا هي حرارة. عندما يتحدث المهندسون عن الطاقة الحرارية ، عادة ما تكون شيئًا سيئًا - النفايات. على سبيل المثال ، يطفئ المصباح المتوهج الضوء ، لكنه في الواقع يبعث حرارة أكثر من الضوء. عندما يقوم جهاز الكمبيوتر المحمول الخاص بك بتسخين حضنك ، فهذا لا يساعدك في إجراء العمليات الحسابية - إنها طاقة مهدرة. هذه الطاقة المهدرة موجودة في كل مكان تقريبًا - محركات السيارات والهواتف المحمولة وأجهزة التلفزيون. هذا الشكل من الطاقة الحرارية لا علاقة له بالشمس.

•••ثينكستوك / كومستوك / جيتي إيماجيس

تحت سطح الأرض توجد برك من الصخور المنصهرة. تحمل تلك الصخور شديدة الحرارة قدرًا كبيرًا من الطاقة ، وتحاول الطاقة الحرارية الأرضية استخراج تلك الطاقة وتحويلها إلى أشكال مفيدة. على وجه التحديد ، يرسل الشكل الأكثر شيوعًا للطاقة الحرارية الأرضية سائلًا إلى الأرض ، ويسمح له بالتفاعل مع الصخور الساخنة ويسحب السائل الساخن مرة أخرى إلى السطح. تستخدم هذه الحرارة لتشغيل التوربينات ، وتنتج كيلوواط من الكهرباء. على الرغم من أن هذا شكل جيد من أشكال الطاقة الحرارية ، فإن المصدر النهائي لهذه الحرارة هو المواد المشعة الموجودة في قلب الأرض ، والتي لا علاقة لها بالشمس.

•••هيميرا تكنولوجيز / AbleStock.com / جيتي إيماجيس

هناك طريقتان عامتان لاستخراج الطاقة من ضوء الشمس. النهج الأول يسمى الكهروضوئية. في النهج الكهروضوئي ، يتم التقاط ضوء الشمس في مادة شبه موصلة ويضع أشباه الموصلات تلك الطاقة مباشرة في إلكتروناته. عندما يتم سحب الإلكترونات وإرسالها عبر دائرة كهربائية ، فإنها توفر طاقة كهربائية مباشرة. وطالما تشرق الشمس تنقطع الكهرباء. تعمل معظم الألواح الشمسية بشكل أفضل عندما تكون أكثر برودة - لذلك عندما تجمع الكثير من الطاقة الحرارية للشمس ، فهذه مشكلة. هذه طاقة شمسية ليست طاقة حرارية.

•••توم براكفيلد / ستوكبيت / جيتي إيماجيس

الطريقة الأخرى لاستخراج الطاقة من ضوء الشمس هي الحرارة الشمسية. باستخدام الطاقة الشمسية الحرارية ، يتم استخدام ضوء الشمس لتسخين سائل. يتم ذلك إما عن طريق تشغيل الأنابيب المتمركزة فوق صفوف طويلة من مرايا الحوض المكافئ التي تركز ضوء الشمس على الأنابيب ، أو عن طريق توجيه حقل كامل من المرايا إلى خزان كبير. في هذا النهج ، الفكرة بأكملها هي استخدام أكبر قدر ممكن من طاقة الشمس ، وتحويلها إلى حرارة. في كلا الأسلوبين ، يتم تسخين السائل الموجود داخل الحاويات ثم يتم استخدامه لدفع التوربين بشكل مباشر أو غير مباشر لإنتاج الكهرباء. بفضل التصميم الدقيق ، ستحافظ محطة الطاقة الشمسية الحرارية على حرارة السائل بدرجة كافية لإنتاج الكهرباء لعدة ساعات بعد غروب الشمس. هذه هي الحالة التي تنتج فيها الشمس جميع الطاقة الحرارية - مما يعني أن الطاقة الحرارية والطاقة الشمسية ، في هذه الحالة ، هما بالضبط نفس الشيء.