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L'energia solare viene dal sole. Guida il tempo e nutre le piante sulla Terra. In termini più specializzati, l'energia solare si riferisce alla tecnologia che consente alle persone di convertire e utilizzare l'energia del sole per le attività umane. Parte dell'energia del sole è termica, nel senso che è presente sotto forma di calore. Alcuni approcci all'energia solare convertono l'energia del sole in calore, ma per altri approcci il calore non aiuta affatto. Esistono anche altre definizioni di energia termica che non hanno nulla a che fare con il sole.
Energia termica
••• Stockbyte / Stockbyte / Getty ImagesLa parola "termica" deriva dalla parola greca per calore, quindi l'energia termica è tecnicamente calore. Quando gli ingegneri parlano di energia termica, di solito è una cosa negativa: lo spreco. Ad esempio, una lampadina a incandescenza emette luce, ma in realtà emette più calore che luce. Quando il tuo computer portatile si scalda in grembo, questo non fa nulla per aiutarti a fare calcoli: è uno spreco di energia. Questa energia sprecata è quasi ovunque: motori di automobili, telefoni cellulari, televisori. Questa forma di energia termica non ha nulla a che fare con il sole.
Energia geotermica
Sotto la superficie della Terra giacciono pozze di roccia fusa. Quella roccia surriscaldata trasporta una grande quantità di energia e l'energia geotermica tenta di estrarre quell'energia e convertirla in forme utili. In particolare, la forma più comune di energia geotermica è un liquido che scende nella Terra, consente di interagire con la roccia calda e riporta il liquido riscaldato in superficie. Quel calore viene utilizzato per guidare una turbina, producendo chilowatt di elettricità. Sebbene questa sia una buona forma di energia termica, la fonte finale di questo calore sono i materiali radioattivi all'interno del nucleo terrestre, che non hanno nulla a che fare con il sole.
Energia solare
••• Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty ImagesEsistono due approcci generali per l'estrazione di energia dalla luce solare. Il primo approccio si chiama fotovoltaico. Nell'approccio fotovoltaico, la luce solare viene catturata in un materiale semiconduttore e il semiconduttore immette quell'energia proprio nei suoi elettroni. Quando gli elettroni vengono estratti e inviati attraverso un circuito, forniscono direttamente energia elettrica. Finché il sole splende, l'elettricità esce. La maggior parte dei pannelli solari funziona meglio quando sono più freddi, quindi quando raccolgono troppa energia termica del sole, è un problema. Questa è energia solare che non è energia termica.
Solare termico
L'altro approccio per estrarre energia dalla luce solare è il solare termico. Con il solare termico, la luce solare viene utilizzata per riscaldare un liquido. Questo viene fatto eseguendo tubi centrati sopra lunghe file di specchi parabolici attraverso i quali si concentra la luce solare sui tubi, o puntando un intero campo di specchi verso un grande serbatoio. In questo approccio l'intera idea è quella di utilizzare quanta più energia solare possibile, convertendola in calore. In entrambi gli approcci, il liquido all'interno dei contenitori si riscalda e viene quindi utilizzato per guidare direttamente o indirettamente una turbina per produrre elettricità. Con un'attenta progettazione, un impianto solare termico manterrà il liquido abbastanza caldo da produrre elettricità per diverse ore dopo il tramonto del sole. Questo è un caso in cui l'energia termica è tutta prodotta dal sole - il che significa che l'energia termica e l'energia solare, in questo caso, sono esattamente la stessa cosa.