ما هي الطاقة الحرارية؟

بالعربي/كما تتراكم الأدلة لدعم تغير المناخ وآثاره ، قد تتساءل ، “ما هي الطاقة الحرارية؟” وإذا كان بديلاً قابلاً للتطبيق للوقود الأحفوري. مثل أشكال الطاقة المتجددة الأخرى ، مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية ، يتم استخدام الطاقة الحرارية كشكل بديل للطاقة.

ما هي الطاقة الحرارية؟

الطاقة الحرارية ، في أبسط مستوياتها ، هي الطاقة المتحركة ، والتي تُعرف باسم الطاقة الحركية. يتم إنشاء هذه الطاقة من حركة الذرات والجزيئات. على الرغم من أن هذه الجسيمات غير مرئية للعين المجردة ، إلا أنها تتحرك باستمرار وتولد الطاقة.

تخلق الحركة احتكاكًا ينتج عنه حرارة. عندما تكتشف الحرارة ، فإنك تشعر بآثار الطاقة الحرارية العابرة. تزداد حركة الذرات والجزيئات مع زيادة درجة الحرارة. الشمس هي مثال ممتاز للطاقة الحرارية ونقل الحرارة. وفقًا للقانون الأول للديناميكا الحرارية ، لا يمكن إنشاء الطاقة أو تدميرها. بدلاً من ذلك ، فإنه يتحول أو يتحول إلى أشكال مختلفة. هذا هو مبدأ الكيمياء الأساسي الذي يسمح بتكييف الطاقة الحرارية وتطويرها كمصدر للوقود البديل.

الجمع بين الحرارة والقوة

يزيد استخدام الطاقة الحرارية من كفاءة العمليات الصناعية التي تولد الحرارة. تستفيد الحرارة والطاقة المجمعة (CHP) من الحرارة المتولدة من العمليات الكيميائية لتوفير الطاقة لتشغيل المعدات الأخرى. مثال شائع هو مرفق معالجة مياه الصرف الصحي.

ينطوي تحلل النفايات في الماء على الهضم اللاهوائي للملوثات ، والتي بدورها تنتج الغاز الحيوي. ثم يتم استخدام هذا الغاز الحيوي داخل المنشأة لتشغيل مولدات لمعدات أخرى. الفائدة الفورية هي خفض تكاليف الطاقة.

تستفيد المنشأة من هذه الطاقة “المجانية” لتشغيل معداتها الخاصة ، مع تقليل الانبعاثات التي تنتجها وتقليل تأثيرها البيئي. يوفر المرفق تكاليف الطاقة وتستفيد البيئة من تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري . تستخدم هذه التكنولوجيا على نطاق واسع من قبل الشركات المصنعة والمؤسسات والمباني التجارية.

تقنية خلايا الوقود

يمكن أيضًا تسخير الطاقة المتولدة من الطاقة الحرارية داخل خلايا الوقود. تنتج خلية الوقود الطاقة من تفاعل كيميائي يحدث في أقطابها. يحمل المنحل بالكهرباء الأيونات أو الجسيمات المشحونة نتيجة التفاعل بين قطب كهربائي وآخر ينتج تيارًا. تمامًا كما هو الحال مع تقنية CHP ، يتم التقاط أي حرارة تنبعث من التفاعل واستخدامها لزيادة كفاءة الطاقة.

لا تسمح التكنولوجيا الحالية بتوليد الطاقة على نطاق واسع من خلايا الوقود. ومع ذلك ، فإن تقنية خلايا الوقود لديها تطبيقات لمشاريع فردية مثل المساكن متعددة الأسر ومباني المكاتب والمدارس. في هذه السيناريوهات ، تكمل خلية الوقود استخدام الطاقة وبالتالي تخفض تكاليف الكهرباء.

تحويل الطاقة الحرارية للمحيطات

للطاقة الحرارية تطبيقات أخرى ، مثل تحويل الطاقة الحرارية للمحيطات (OTEC) ، والتي تستخدم نفس المبادئ مع تدرجات درجة الحرارة في المحيط لتوليد الكهرباء. تقنية بحرية في المقام الأول ، تتمتع OTEC بميزة أنها ثابتة وموثوقة ، وفقًا للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA). مناطق درجة الحرارة داخل المحيطات مستقرة بسبب الحجم الكبير للمياه. بالنظر إلى أن 70 في المائة من سطح الأرض مغطى بالمحيطات ، فإن إمكانية استخدام OTEC هائلة.

الطاقة الحرارية الأرضية

مثل المحيطات ، تعد الصخور السائلة في قلب الأرض مصدرًا آخر للطاقة الحرارية الثابتة التي تقدم نفس المزايا مثل بدائل الطاقة المتجددة الأخرى. تتضمن الطاقة الحرارية الجوفية استخراج الحرارة من باطن الأرض على شكل بخار ثم استخدام هذه الحرارة لتوليد الطاقة.

التطبيق مقيد بالجيولوجيا. وهذا يعني أن الاستخراج ممكن فقط في مناطق معينة من البلاد. لا ينتج عن هذا النوع من الطاقة انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ولا ينتج عنه أي نفايات صلبة. يتم التحكم في تصريف المياه لمنع تلوث أسطح المياه ، مثل البحيرات والجداول التي تزود مياه الشرب.

فهم الطاقة الحرارية

ما هي الطاقة الحرارية؟ إنه طريق نحو إنتاج طاقة نظيفة وموثوقة ومتجددة . إنه يمثل شكلاً آخر من أشكال التكنولوجيا التي يمكن أن تساعد في تقليل كمية انبعاثات غازات الاحتباس الحراري المنبعثة في الغلاف الجوي. بينما يطور المجتمع العالمي حلولاً لتغير المناخ ، تظل الطاقة الحرارية بديلاً قابلاً للتطبيق.

المصدر/ lovetoknow.comالمترجم/barabic.com