Hvad er termisk teknologi?

Når gasomkostningerne begynder at brænde huller i vores tegnebøger, vi begynder at være mere opmærksom på udviklingen af ​​alternativ energiteknologi. Lige nu, en af ​​de nye teknologier er termisk teknologi , som bruger en af ​​de mest almindelige energiformer:varme.

For at forstå teknologien, vi skal vide lidt om termodynamik , som er studiet af de love, der styrer varmebevægelsen. Selvom ordet kan virke skræmmende, vi forstår allerede det grundlæggende i termodynamik gennem sund fornuft. For eksempel, vi ved, at hvis vi lagde en varm kop kaffe i en fryser, det ville ikke tage lang tid, før kaffen var kølet af. Dette skyldes, at varme bevæger sig fra varme ting til kolde ting. Varmen bevæger sig fra den varme kaffe og slipper ud i den iskolde luft og vil fortsætte, indtil luften og kaffen har samme temperatur.

Udtrykket termisk teknologi kan være forvirrende, fordi folk bruger det så bredt. Generelt, når folk bruger udtrykket "termisk teknologi, "de betyder, hvordan vi kan bruge varme til at gøre, hvad vi vil. F.eks. nogle mennesker bruger udtrykket termisk teknologi til at henvise til klimakontrol - f.eks. stopper bevægelsen af ​​varme med isolering, eller ændre temperaturen i et rum. Fordi varme altid vil rejse fra varmt til koldt, det er svært at få det til at gå i den anden retning. Faktisk, det er umuligt i henhold til lovene i termodynamik. Klimaanlæg, imidlertid, brug specielle væsker, der kan fungere inden for disse love for at gøre et værelse koldere. Læs "Sådan fungerer klimaanlæg" for at lære, hvordan de gør dette.

Noget elektronik, såsom termiske faxmaskiner siges også at bruge termisk teknologi. Denne elektronik bruger varme til at udføre deres job, i modsætning til klimastyringsenheder, som flytter varme rundt for at udføre deres job. En termisk faxmaskine, for eksempel, genererer varme fra elektricitet i sit printhoved. Derefter, den anvender denne varme til specielt termisk papir eller via et overføringsbånd til at udskrive faxer. Denne metode giver en enkel, holdbar faxmaskine, der ikke engang har brug for blækpatroner til at fungere.

Det er svært at omdanne varme til nyttig energi, men fremskridt inden for termisk teknologi har gjort det mere muligt end nogensinde før. Den mest spændende anvendelse af termisk teknologi har måske at gøre med at fange solens varme for at producere elektricitet. Næste, vi finder ud af, hvordan dette er muligt, og hvorfor nogle mener, at det er fremtidens energi.

Hot Topic:Solar Thermal Power Technology

Forskere har længe vidst, at solens stråler bærer en enorm mængde energi ned på jorden i form af lys og varme. Imidlertid, det har været en udfordring at udnytte denne energi og effektivt omdanne den til brugbar elektricitet. Fotovoltaiske (PV) paneler , for eksempel, kan omdanne solens lys til elektricitet til i nogen grad at drive en husstand eller bygning, men forbliver forholdsvis dyre eller ineffektive.

Nogle mener, at termisk solteknologi, imidlertid, er den hellige gral til billige, ren, vedvarende energi. Mens fossile brændstoffer kan føre til globale klimaændringer og blive dyrere, solenergi er ren og kan snart blive konkurrencedygtig. Ved at omdanne solens varme til brugbar elektricitet, denne teknologi kan hjælpe fravænne lande fra fossile brændstoffer.

Solvarme omdanner ikke solenergi direkte til elektricitet som PV -paneler gør. I stedet gør det det indirekte - ofte ved hjælp af varme til at gøre vand til damp. Og, meget gerne i fossilkraftværker, denne damp kan dreje en turbine, der driver en elektrisk generator.

Et par forskellige systemer kan opsamle solvarme:

• Soltårn :Når omgivet af heliostater , som er specielle spejle, der sporer solen, et soltårn kan samle solens energi. Det central modtager på toppen af ​​tårnet opsamler og lagrer varme i særlige flydende salte, der transporteres fra tårnet til en dampgenerator.

• Parabolske trug :Denne form for system bruger formen af ​​parabel til at intensivere varmen og indsamle den fra solen uanset hvilket tidspunkt på dagen. Rør fyldt med en særlig væske løber gennem dette system. Når den særlige væske bevæger sig forbi, det varmer op og "opsamler" i det væsentlige varmen. Væsken fører derefter sin varme til vandet, som konverterer til damp. Det særlige ved væsken er, at det er en olie, der kan nå temperaturer på 750 grader Fahrenheit (400 grader Celsius) [kilde:Biello]. Smeltede salte kan lagre ekstra varme til brug, når solen ikke er tilgængelig.

• Fresnal reflektor :I stedet for opvarmningsvæske, denne mekanisme opvarmer vand direkte. Det kan gøre dette effektivt ved at øge atmosfæretrykket. Denne damp kan derefter fortsætte med at drive en turbine.

• Solskål :Disse bevæger sig med solen for at opsamle varme hele dagen. Brug af spejle, de reflekterer sollys til et fokuspunkt. De omdanner derefter denne varme til mekanisk kraft ved at opvarme et komprimeret væske. Derefter, udvide, at varm komprimeret væske kan betjene et stempel og skabe nyttig energi.

California Mojave -ørkenen er hjemsted for kraftværker, der bruger parabolske trug samt soltårne. Forskellige lande, såsom Spanien, Marokko og Israel, bygger eller planlægger også at bygge solvarmekraftværker [kilde:Wald].

Hvordan kan planter som disse hjælpe lande, der ikke får meget sol? Nogle siger, at det er ganske muligt at installere et system af transmissionslinjer, der ville bære højspændings jævnstrøm over lange afstande. Denne måde, lande, der er rige på solen, kan opføre solvarmekraftværker og sende denne strøm til steder, der ikke får så meget sol.

Efterhånden som teknologien udvikler sig, nogle mener, at det snart vil blive billigt nok til at konkurrere med fossile brændstoffer, især ved hjælp af høje afgifter på kulstofemissioner. Specifikt, dette kan virke, hvis prisen på solenergi falder til cirka 10 cent pr. kilowattime [kilde:Biello].

Gennemse ressourcerne på den næste side for at lære mere om vedvarende energi.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Sådan fungerer solceller
• Hvor mange solceller skal jeg bruge for at levere al den elektricitet, som mit hus har brug for?
• Sådan fungerer solen
• Kan vi tanke biler med græs?
• Sådan fungerer olieboring
• Sådan fungerer vindkraft

Flere store links

• SolarPACES
• Alternative energienyheder

Kilder

• Biello, David. "Solrige udsigter:Kan Sunshine give USA al amerikansk elektricitet?" Videnskabelig amerikansk. 19. september, 2007. (2. maj, kl. 2008) http://www.sciam.com/article.cfm?id=sunny-outlook-sunshine-provide-electricity
• "CSP - Sådan fungerer det." SolarPACES. (2. maj kl. 2008) http://www.solarpaces.org/CSP_Technology/csp_technology.htm
• Pielou, E.C. "Naturens energi." University of Chicago Press, 2001. (2. maj, kl. 2008) http://books.google.com/books?id=EHPNFxhCdckC&dq=Energy+of+Nature&source=gbs_summary_s&cad=0
• Wald, Matthew L. "Vender blænding til watt." New York Times, Marts 6, 2008. (2. maj, kl. 2008) http://www.nytimes.com/2008/03/06/business/06solar.html?em&ex=1205038800&en=2d73a651a7216de1&ei=5087%0A
• Zweibel, Ken, James Mason, Vasilis Fthenakis. "En stor solplan". Videnskabelig amerikansk. 16. december kl. 2007. (2. maj, kl. 2008) http://www.sciam.com/article.cfm?id=a-solar-grand-plan&print=true