بشكل عام يعتمد مجتمعنا الحديث على العديد من مصادر الطاقة الحرارية المشتقة في الغالب من مصادر الطاقة غير المتجددة مثل: الفحم الحجري والنفط والغاز الطبيعي ومصادر طاقة متجددة مثل: الطاقة الشمسية وطاقة الكتلة الحيوية والطاقة الحرارية الأرضية، ويتم عادةً استخدام غالبية الطاقة الحرارية التي يتم الحصول عليها لتوليد بخار عالي الضغط، والمستخدم في محطات الطاقة الكبيرة لإنتاج الطاقة الكهربائية وتوليد الهيدروجين كمادة كيميائية وسيطة في صناعة الأسمدة.
ما هي الطاقة الحرارية؟
هي عبارة عن الطاقة التي تأتي عادةً من درجة حرارة المادة المسخنة، ويتم إنتاج الطاقة الحرارية هذه عندما يتسبب ارتفاع درجة الحرارة في تحرك الذرات والجزيئات بشكل أسرع وتصادمها مع بعضها البعض، حيث تتحرك الجزيئات والذرات التي تتكون منها المادة طوال الوقت، وعندما تسخن مادة ما فإن ارتفاع درجة الحرارة قد يجعل هذه الجزيئات تتحرك بشكل أسرع وتصطدم ببعضها البعض، مما يؤدي إلى توليد طاقة تسمى بالطاقة الحرارية.
المصادر الطبيعية للطاقة الحرارية
الطاقة الشمسية
تعد الطاقة الشمسية هي المصدر الخارجي الرئيسي للطاقة الحرارية للأرض، حيث تنتقل طاقة الشمس إلى الأرض على شكل إشعاع كهرومغناطيسي، وتعتمد كمية الإشعاع التي نتلقاها على الوقت من اليوم والموسم، ولكنها باستمرار قادرة على إنتاج طاقة حرارية كافية لدعم الحياة على كوكب الأرض.
الطاقة الحرارية الأرضية
عادةً قد تعمل الطاقة الحرارية الأرضية على إنتاج الطاقة الحرارية داخل الأرض، حيث يتم إنتاج هذه الطاقة من: خلال التحلل الإشعاعي لجزيئات الصخور، مما يؤدي إلى تكوين الصهارة، ومن ثم يستخدم الناس هذه الحرارة الأرضية عن طريق استخدام الينابيع الساخنة أو المياه الجوفية لتدفئة المنازل والمباني.
الوقود الأحفوري
يعتبر كل من الوقود الصلب مثل: (الفحم الحجري) والوقود الغازي مثل: (النفط الخام) بأنهم مصادر طبيعية للطاقة الحرارية، حيث يتم إنشاء هذا الوقود على مدى ملايين السنين من بقايا النباتات والحيوانات، والتي نجدها في رواسب تحت سطح الأرض، وعندما يقوم البشر بإشعال الوقود الأحفوري فإن الوقود يحترق، مما قد ينتج عنه طاقة حرارية.
الكتلة الحيوية
توفر لنا المنتجات الحيوانية والنباتية طاقة حرارية طبيعية، فعلى سبيل المثال عندما نأكل الهامبرغر أو مصدر حيواني أو حتى مصدر نباتي آخر فأننا قد نحصل على طاقة حرارية تكون عادةً على شكل سعرات حرارية تغذينا، وأيضاً عندما نحرق أنواعاً من المنتجات النباتية مثل: الأشجار تتولد لدينا طاقة حرارية، والطاقة الحرارية من الكتلة الحيوية النباتية والمنتجات الحيوانية في الأصل هي من الشمس، حيث تستخدم النباتات هذه الطاقة الحرارية مباشرة من الشمس لتنمو خلال عملية تسمى (التمثيل الضوئي).
