Zonne-energie komt van de zon. Het drijft 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 Images
Het woord "thermisch" is afgeleid van het Griekse woord voor warmte, dus thermische energie is technisch gezien warmte. Als ingenieurs praten over thermische energie, is dat meestal een slechte zaak: afval. Een gloeilamp geeft bijvoorbeeld licht, maar geeft eigenlijk meer warmte af dan licht. Wanneer uw laptop uw schoot verwarmt, helpt dat u niet bij het maken van berekeningen - 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
•••Thinkstock/Comstock/Getty Images
Onder het aardoppervlak liggen poelen van gesmolten gesteente. Dat oververhitte gesteente draagt een grote hoeveelheid energie, en geothermische energie probeert die energie te extraheren en om te zetten in bruikbare vormen. In het bijzonder stuurt de meest voorkomende vorm van geothermische energie een vloeistof de aarde in, laat deze interageren met hete rots en trekt de verwarmde vloeistof terug naar de oppervlakte. Die warmte wordt gebruikt om een turbine aan te drijven, die kilowatt aan elektriciteit produceert. Hoewel dit een goede vorm van thermische energie is, is de uiteindelijke bron van deze warmte radioactieve materialen in de kern van de aarde, die niets met de zon te maken hebben.
Zonne energie
•••Hemera Technologies/AbleStock.com/Getty Images
Er zijn twee algemene benaderingen om energie uit zonlicht te halen. De eerste benadering wordt fotovoltaïsch genoemd. Bij de fotovoltaïsche benadering wordt zonlicht opgevangen in een halfgeleidermateriaal en de halfgeleider stopt 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 uit. De meeste zonnepanelen werken beter als ze koeler zijn - dus als ze te veel thermische energie van de zon verzamelen, is dat een probleem. Dit is zonne-energie die geen thermische energie is.
Thermische zonne-energie
•••Tom Brakefield/Stockbyte/Getty Images
Een andere manier om energie uit zonlicht te halen, is thermische zonne-energie. Bij thermische zonne-energie wordt zonlicht gebruikt om een vloeistof op te warmen. Dit wordt gedaan door leidingen te laten lopen die gecentreerd zijn boven lange rijen parabolische trogspiegels die het zonlicht op de leidingen richten, of door een heel veld spiegels op een grote tank te richten. Bij deze benadering is het hele idee om zoveel mogelijk van de 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 zal een thermische zonne-installatie de vloeistof warm genoeg houden om gedurende enkele uren elektriciteit te produceren 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.
