Zonne-energie komt van de zon. Het drijft het weer aan 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

Het woord "thermisch" komt van het Griekse woord voor warmte, dus thermische energie is technisch warmte. Wanneer ingenieurs praten over thermische energie, is dit meestal een slechte zaak - verspilling. Een gloeilamp geeft bijvoorbeeld licht, maar het geeft eigenlijk meer warmte af dan licht. Wanneer je laptop je schoot verwarmt, 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 de oppervlakte van de aarde 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. Specifiek stuurt de meest voorkomende vorm van geothermische energie een vloeistof naar beneden in de aarde, laat het interactie aangaan met hete rots en trekt de verwarmde vloeistof terug naar de oppervlakte. 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 hebben.

Zonne-energie

Er zijn twee algemene benaderingen voor het extraheren van energie uit zonlicht. De eerste benadering wordt fotovoltaïsch genoemd. In de fotovoltaïsche benadering wordt zonlicht vastgelegd in een halfgeleidermateriaal en de halfgeleider plaatst die energie in de elektronen. Wanneer de elektronen naar buiten worden getrokken en door een circuit worden gestuurd, leveren ze direct elektrische energie. Zolang de zon schijnt, komt de elektriciteit naar buiten. De meeste zonnepanelen werken beter als ze kouder zijn - dus als ze te veel 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 thermische zonne-energie. Bij thermische zonne-energie wordt zonlicht gebruikt om een ​​vloeistof op te warmen. Dit gebeurt ofwel door pijpen gecentreerd boven lange rijen parabolische trogspiegels die het zonlicht op de buizen richten, of door een volledig veld van spiegels naar een grote tank te richten. In 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-energie-installatie de vloeistof voldoende warm houden om enkele uren elektriciteit te produceren nadat de zon ondergaat. Dit is een geval waarbij de thermische energie allemaal door de zon wordt geproduceerd - wat betekent dat thermische energie en zonne-energie in dit geval precies hetzelfde zijn.