По мере накопления доказательств в поддержку изменения климата и его последствий у вас может возникнуть вопрос: «Что такое тепловая энергия?» и если это жизнеспособная альтернатива ископаемому топливу. Как и другие формы возобновляемой энергии, такие как энергия ветра и солнца , тепловая энергия используется в качестве альтернативной формы энергии.
Что такое тепловая энергия?
На самом базовом уровне тепловая энергия представляет собой энергию движения, известную как кинетическая энергия. Эта энергия создается из движения атомов и молекул. Хотя эти частицы невидимы невооруженным глазом, они постоянно движутся и генерируют энергию.
Движение создает трение, которое, в свою очередь, создает тепло. Когда вы обнаруживаете тепло, вы чувствуете воздействие тепловой энергии в пути. Движение атомов и молекул увеличивается с повышением температуры. Солнце является прекрасным примером тепловой энергии и теплопередачи. Согласно первому закону термодинамики, энергия не может быть создана или уничтожена. Вместо этого он преобразуется или трансформируется в разные формы. Именно этот базовый химический принцип позволяет адаптировать тепловую энергию и использовать ее в качестве источника альтернативного топлива.
Сочетание тепла и энергии
Использование тепловой энергии повышает эффективность промышленных процессов, вырабатывающих тепло. Комбинированное производство тепла и электроэнергии (ТЭЦ) использует тепло, вырабатываемое химическими процессами, для обеспечения энергией другого оборудования. Типичный пример — очистные сооружения.
Разложение отходов в воде включает анаэробное сбраживание загрязняющих веществ, что, в свою очередь, приводит к образованию биогаза. Затем этот биогаз используется на предприятии для запуска генераторов другого оборудования. Непосредственным преимуществом является снижение затрат на электроэнергию.
Предприятие использует эту «бесплатную» энергию для работы собственного оборудования, сокращая при этом производимые им выбросы и уменьшая воздействие на окружающую среду. Объект экономит затраты на электроэнергию, а окружающая среда выигрывает от сокращения выбросов парниковых газов . Эта технология широко используется промышленными предприятиями, учреждениями и коммерческими зданиями.
Технология топливных элементов
Энергия, полученная из тепловой энергии, также может быть использована в топливных элементах. Топливный элемент вырабатывает энергию в результате химической реакции, происходящей на его электродах. Электролит переносит ионы или заряженные частицы в результате реакции между одним электродом и другим, которая создает ток. Как и в технологии ТЭЦ, любое тепло, выделяемое в результате реакции, улавливается и используется для повышения энергоэффективности.
Существующие технологии не позволяют широко использовать энергию топливных элементов. Тем не менее, технология топливных элементов находит применение в отдельных проектах, таких как многоквартирные дома, офисные здания и школы. В этих сценариях топливный элемент дополняет использование энергии и, в свою очередь, снижает затраты на электроэнергию.
Преобразование тепловой энергии океана
У тепловой энергии есть и другие применения, такие как преобразование тепловой энергии океана (OTEC), в котором используются те же принципы с температурными градиентами в океане для выработки электроэнергии. По данным Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), OTEC, в первую очередь морская технология, имеет то преимущество, что она постоянна и надежна. Температурные зоны в океанах стабильны из-за большого объема воды. Учитывая, что 70 процентов поверхности Земли покрыто океанами, потенциал использования OTEC огромен.
Геотермальная энергия
Как и океаны, жидкие горные породы в ядре Земли являются еще одним источником постоянной тепловой энергии, который предлагает те же преимущества, что и другие альтернативы возобновляемым источникам энергии. Геотермальная энергия включает извлечение тепла из-под земли в виде пара, а затем использование этого тепла для выработки энергии.
Применение ограничено геологией. Это означает, что добыча возможна только в определенных районах страны. Этот вид энергии не производит выбросов парниковых газов и не производит твердых отходов. Сбросы воды контролируются для предотвращения загрязнения водных поверхностей, таких как озера и ручьи, поставляющие питьевую воду.
Понимание тепловой энергии
Что такое тепловая энергия? Это путь к производству чистой, надежной и возобновляемой энергии . Это еще одна технология, которая может помочь уменьшить количество выбросов парниковых газов в атмосферу. Поскольку мировое сообщество разрабатывает решения для борьбы с изменением климата, тепловая энергия остается жизнеспособной альтернативой.