Quelle est la différence entre l'énergie thermique et l'énergie solaire?

L'énergie solaire vient du soleil. Il dirige la météo et nourrit les plantes sur Terre. En termes plus spécialisés, l'énergie solaire fait référence à la technologie qui permet aux gens de convertir et d'utiliser l'énergie du soleil pour les activités humaines. Une partie de l'énergie solaire est thermique, ce qui signifie qu'elle est présente sous forme de chaleur. Certaines approches de l'énergie solaire convertissent l'énergie du soleil en chaleur, mais pour d'autres approches, la chaleur n'aide pas du tout. Il existe également d'autres définitions de l'énergie thermique qui n'ont rien à voir avec le soleil.

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Le mot « thermique » dérive du mot grec pour la chaleur, donc l'énergie thermique est techniquement de la chaleur. Lorsque les ingénieurs parlent d'énergie thermique, c'est généralement une mauvaise chose: des déchets. Par exemple, une ampoule à incandescence émet de la lumière, mais elle émet en réalité plus de chaleur que de lumière. Lorsque votre ordinateur portable réchauffe vos genoux, cela ne vous aide en rien à faire des calculs - c'est de l'énergie gaspillée. Cette énergie gaspillée est presque partout - moteurs de voitures, téléphones portables, téléviseurs. Cette forme d'énergie thermique n'a rien à voir avec le soleil.

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Sous la surface de la Terre se trouvent des mares de roche en fusion. Cette roche surchauffée transporte une grande quantité d'énergie, et l'énergie géothermique tente d'extraire cette énergie et de la convertir en formes utiles. Plus précisément, la forme la plus courante d'énergie géothermique envoie un liquide dans la Terre, le laisse interagir avec la roche chaude et ramène le liquide chauffé à la surface. Cette chaleur est utilisée pour entraîner une turbine, produisant des kilowatts d'électricité. Bien qu'il s'agisse d'une bonne forme d'énergie thermique, la source ultime de cette chaleur est constituée de matières radioactives dans le noyau de la Terre, qui n'ont rien à voir avec le soleil.

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Il existe deux approches générales pour extraire l'énergie de la lumière du soleil. La première approche est appelée photovoltaïque. Dans l'approche photovoltaïque, la lumière du soleil est capturée dans un matériau semi-conducteur et le semi-conducteur met cette énergie directement dans ses électrons. Lorsque les électrons sont extraits et envoyés à travers un circuit, ils fournissent directement de l'énergie électrique. Tant que le soleil brille, l'électricité sort. La plupart des panneaux solaires fonctionnent mieux lorsqu'ils sont plus frais, donc lorsqu'ils collectent trop d'énergie thermique du soleil, c'est un problème. C'est de l'énergie solaire qui n'est pas de l'énergie thermique.

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L'autre approche pour extraire l'énergie de la lumière solaire est le solaire thermique. Avec le solaire thermique, la lumière du soleil est utilisée pour chauffer un liquide. Cela se fait soit en faisant passer des tuyaux centrés au-dessus de longues rangées de miroirs paraboliques qui concentrent la lumière du soleil sur les tuyaux, soit en pointant tout un champ de miroirs vers un grand réservoir. Dans cette approche, l'idée est d'utiliser autant d'énergie solaire que possible, en la convertissant en chaleur. Dans les deux approches, le liquide contenu dans les conteneurs se réchauffe et est ensuite utilisé pour entraîner directement ou indirectement une turbine pour produire de l'électricité. Avec une conception soignée, une centrale solaire thermique gardera le liquide suffisamment chaud pour produire de l'électricité pendant plusieurs heures après le coucher du soleil. Il s'agit d'un cas où l'énergie thermique est entièrement produite par le soleil, ce qui signifie que l'énergie thermique et l'énergie solaire, dans ce cas, sont exactement la même chose.