Công nghệ nhiệt là gì?

Bất cứ khi nào chi phí khí đốt bắt đầu đốt cháy các lỗ trong ví của chúng tôi, chúng tôi bắt đầu chú ý hơn đến sự phát triển của công nghệ năng lượng thay thế. Hiện tại, một trong những công nghệ tiên tiến đó là công nghệ nhiệt , sử dụng một trong những dạng năng lượng phổ biến nhất: nhiệt.

Để hiểu được công nghệ này, chúng ta phải biết một chút về nhiệt động lực học , là môn học nghiên cứu các quy luật chi phối sự chuyển động của nhiệt. Mặc dù từ này có vẻ đáng sợ, nhưng chúng ta đã hiểu những điều cơ bản về nhiệt động lực học thông qua cách hiểu thông thường. Ví dụ, chúng ta biết rằng nếu chúng ta đặt một tách cà phê nóng vào tủ đá , thì sẽ không mất nhiều thời gian để cà phê nguội đi. Điều này là do nhiệt truyền từ vật nóng sang vật lạnh. Nhiệt truyền từ cà phê nóng và thoát vào không khí lạnh đóng băng và sẽ tiếp tục cho đến khi không khí và cà phê có cùng nhiệt độ.

Thuật ngữ công nghệ nhiệt có thể là một thuật ngữ khó hiểu vì mọi người sử dụng nó rất rộng rãi. Nói chung, khi mọi người sử dụng thuật ngữ "công nghệ nhiệt", chúng có nghĩa là những cách chúng ta có thể sử dụng nhiệt để làm những gì chúng ta muốn. Ví dụ, một số người sử dụng thuật ngữ công nghệ nhiệt để chỉ kiểm soát khí hậu - ví dụ: ngăn chặn sự chuyển động của nhiệt bằng vật liệu cách nhiệt hoặc thay đổi nhiệt độ trong phòng. Bởi vì nhiệt luôn muốn truyền từ nóng sang lạnh, rất khó để làm cho nó đi theo hướng khác. Trên thực tế, không thể theo quy luật nhiệt động lực học. Tuy nhiên, các đơn vị điều hòa không khí sử dụng chất lỏng đặc biệt có thể hoạt động trong các quy luật này để làm cho phòng lạnh hơn. Đọc " Cách máy lạnh hoạt động " để tìm hiểu cách chúng thực hiện việc này.

Một số thiết bị điện tử, chẳng hạn như máy fax nhiệt cũng được cho là sử dụng công nghệ nhiệt. Các thiết bị điện tử này sử dụng nhiệt để thực hiện công việc của chúng, trái ngược với các thiết bị kiểm soát khí hậu, chúng di chuyển nhiệt ra xung quanh để thực hiện công việc của chúng. Ví dụ, một máy fax nhiệt tạo ra nhiệt từ điện trong đầu in của nó. Sau đó, nó áp dụng nhiệt này cho giấy nhiệt đặc biệt hoặc thông qua một dải băng chuyển để in fax. Phương pháp này tạo ra một máy fax đơn giản, bền, thậm chí không cần hộp mực để hoạt động.

Việc biến nhiệt thành năng lượng hữu ích là rất khó, nhưng những tiến bộ trong lĩnh vực công nghệ nhiệt đã khiến nó trở nên khả thi hơn bao giờ hết. Có lẽ ứng dụng thú vị nhất của công nghệ nhiệt là thu nhiệt của mặt trời để sản xuất điện. Tiếp theo, chúng ta sẽ tìm hiểu làm thế nào điều này có thể xảy ra và tại sao một số người tin rằng đó là năng lượng của tương lai.

Từ lâu, các nhà khoa học đã biết rằng chùm sáng của mặt trời mang một lượng năng lượng khổng lồ xuống trái đất dưới dạng ánh sáng và nhiệt. Tuy nhiên, đó là một thách thức để khai thác năng lượng này và chuyển nó thành điện năng sử dụng một cách hiệu quả . Ví dụ, các tấm pin quang điện (PV) có thể chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng để cung cấp năng lượng cho một hộ gia đình hoặc tòa nhà ở một mức độ nào đó, nhưng vẫn tương đối đắt hoặc không hiệu quả.

Tuy nhiên, một số người tin rằng công nghệ nhiệt mặt trời là Chén Thánh cho năng lượng tái tạo, rẻ, sạch. Trong khi nhiên liệu hóa thạch có thể dẫn đến biến đổi khí hậu toàn cầu và ngày càng trở nên đắt đỏ hơn, thì năng lượng nhiệt mặt trời lại sạch và có thể sớm có giá cạnh tranh. Bằng cách chuyển đổi sức nóng của mặt trời thành điện năng sử dụng được, công nghệ này có thể giúp các quốc gia loại bỏ nhiên liệu hóa thạch.

Nhiệt điện mặt trời không chuyển đổi năng lượng mặt trời trực tiếp thành điện năng như các tấm pin PV. Thay vào đó, nó làm như vậy một cách gián tiếp - thường sử dụng nhiệt để biến nước thành hơi nước . Và, giống như trong các nhà máy điện chạy bằng nhiên liệu hóa thạch, hơi nước này có thể làm quay tuabin cung cấp năng lượng cho máy phát điện.

Một số hệ thống khác nhau có thể thu nhiệt mặt trời:

Sa mạc California Mojave là nơi có các nhà máy điện sử dụng máng hình parabol cũng như các tháp năng lượng mặt trời. Nhiều quốc gia khác nhau, chẳng hạn như Tây Ban Nha, Maroc và Israel, cũng đang xây dựng hoặc có kế hoạch xây dựng các nhà máy nhiệt điện mặt trời [nguồn: Wald ].

Làm thế nào những loại cây như thế này có thể giúp các quốc gia không có nhiều ánh nắng mặt trời? Một số ý kiến ​​cho rằng việc lắp đặt một hệ thống đường dây dẫn có thể mang dòng điện một chiều điện áp cao ở khoảng cách xa là khá khả thi. Bằng cách này, các nước giàu có mặt trời có thể xây dựng các nhà máy nhiệt điện mặt trời và gửi nguồn điện này đến những nơi không có nhiều mặt trời.

Khi công nghệ phát triển, một số người tin rằng nó sẽ sớm trở nên đủ rẻ để cạnh tranh với nhiên liệu hóa thạch, đặc biệt là với sự trợ giúp của thuế cao đối với khí thải carbon . Cụ thể, điều này có thể hoạt động nếu giá nhiệt điện mặt trời giảm xuống còn khoảng 10 xu mỗi kilowatt-giờ [nguồn: Biello ].

Duyệt qua các tài nguyên trên trang tiếp theo để tìm hiểu thêm về năng lượng tái tạo.

Những bài viết liên quan

Các liên kết tuyệt vời hơn