موضوع مقاله: فناوری انرژی | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # فناوری انرژی | مقدمه: فناوری انرژی یک علم مهندسی میان رشته‌ای است که به بحث از استخراج، تبدیل، ترابری، ذخیره‌سازی و کاربرد انرژی به صورت کارآمد، ایمن، سازگار با محیط زیست و مقرون به صرفه می‌پردازد و هدف آن دستیابی به کارآمدی بالاست در همانحال که از عوارض جانبی آن بر روی انسان، طبیعت و محیط زیست اجتناب می‌کند. | ## بخش 1: فناوری انرژی | برای افراد، انرژی نیازی شدید است و به عنوان منبعی کمیاب علت اساسی تنازع‌های سیاسی و جنگ‌ها بوده‌است. حوزه‌های میان رشته‌ای فناوری انرژی به عنوان یک علم میان رشته‌ای با بسیاری از حوزه‌های میان رشته‌ای به شیوه‌های گوناگون و همپوشان، مرتبط می‌باشد. زیرساخت شامل پستهای برق و ایستگاه‌های ترانسفورماتور، خطوط برق و کابل برق می‌باشد. ترمودینامیک ترمودینامیک به بحث از قوانین بنیادی تبدیل انرژی می‌پردازد و از فیزیک نظری مشتق می‌شود. احتراق با مشعل‌ها و همهٔ انواع موتورهای شیمیایی، بخاری‌ها و زباله سوزها، همراه با بازدهی انرژی آنها، آلودگی و ایمنی عملیاتی سروکار دارد. هدف از فناوری تصفیه سازی گاز اگزوز، کم کردن آلودگی هوا از طریق روش‌های گوناگون پاکیزه سازی مکانیکی، گرمایی و شیمیایی است. فناوری دیگ بخار که مربوط به طراحی، سازه و بهره‌برداری از دیگ‌های بخار و توربین هاست (در تولید برق هسته‌ای نیز به کار می‌رود، مطلب زیر را ببینید)، از مکانیک کاربردی و مهندسی مواد مشتق شده‌است. تبدیل انرژی با موتورهای احتراق داخلی، توربین‌ها، پمپ‌ها، پنکه‌ها و غیره سر و کار دارد که برای حمل و نقل، انرژی مکانیکی و وتولید برق مورد استفاده قرار می‌گیرند. | ## بخش 2: فناوری انرژی | بارهای گرمایی و شیمیایی زیاد نگرانی‌هایی را در زمینهٔ ایمنی عملیاتی ایجاد می‌کند که در بسیاری از شاخه‌های علوم مهندسی کاربردی در مورد آن بحث می‌شود. تولید برق هسته‌ای در بسیاری از کشورها در طی چندین دهه از لحاظ سیاسی محل اختلاف نظر بوده‌است، اما انرژی الکتریکی که از طریق شکافت هسته‌ای تولید می‌شود دارای اهمیت جهانی است. امیدواری‌های زیادی وجود دارد که یک روز فناوری‌های شکافت جایگزین اغلب رآکتورها شکافت خواهند شد، با اینحال این امر هنوز یک حوزهٔ پژوهشی در فیزیک هسته‌ای است. گرمای خورشیدی با به کارگیری پانل‌های خورشیدی به دست می‌آید که گرمای نور خورشید را برای گرم کردن ساختمان‌ها و آب جمع می‌کند. انرژی زمین گرمایی انرژی زمین گرمایی در جایی که امکان آن باشد، برای گرم کردن و تولید الکتریسیته مورد استفاده قرار می‌گیرد. یک توربین آبی با سرعت کم که با جریان آب می‌چرخد می‌تواند برق یک ژنراتور الکتریکی را برای تولید برق تأمین کند. بیوانرژی بیوانرژی به بحث از گردآوری، فرآوری و استفاده از زیست توده‌هایی می‌پردازد که در تولید بیولوژیکی، کشاورزی و جنگلداری پرورش می یاد و نیروگاه‌ها می‌توانند از آن‌ها سوخت خود را تأمین کنند. اتانول، متانول (هردو بحث بر انگیز) یا هیدروژن برای سلول‌های سوختی را می‌توان به کمک این فناوری‌ها به دست آورد و برای تولید الکتریسیته به کار برد. | ## بخش 3: فناوری انرژی | مادامی که افزایش دمای انرژی حرارتی تجدید پذیر موجود انجام می‌گیرد، پمپ‌های حرارتی این ویژگی دیگر را نیز دارند که از انرژی الکتریکی (یا در پاره‌ای از موارد انرژی مکانیکی یا گرمایی) با به کارگیری آن برای دستیابی به انرژی اضافه از منبعی که کیفیت پایینی دارد (مانند آب دریا، آب دریاچه، زمین، هوا یا گرمای زباله طی یک فرایند) به بهترین وجهی استفاده کنند. فناوری‌های ذخیره‌سازی حرارتی این امکان را فراهم می‌کنند که گرما یا سرما برای مدت زمان چند ساعت یا یک شب تا مدت زمانی برابر چند فصل ذخیره شود و می‌تواند شامل ذخیره‌سازی انرژی محسوس (یعنی، با تغییر دمای یک واسطه) یا انرژی نهفته (یعنی، از طریق تغییرات فاز یک واسطه مانند آب و یخ آب یا یخ) باشد. ذخیره‌سازی‌های گرمایی کوتاه مدت را می‌توان برای کاستن از میزان حرارت مرکزی در زمان اوج مصرف یا سیستم‌های توزیع برق استفاده کرد. ذخیر سازی انرژی حرارتی بورهول به این شهر امکان می‌دهد که ۹۷٪ گرمای سالانهٔ خود را از گردآورنده‌های خورشیدی تعبیه شده بر سقف‌های گاراژ تهیه کند که بخش اعظم این گرما در تابستان گردآوری می‌شود. انواع انبارهای انرژی محسوس شامل مخازن عایق، کلاسترهای بورهول بسترهای شنی گرفته تا سنگ بستر، سفره‌های آب عمیق یا چاله‌های کم عمق که بالای آن‌ها عایق است، می‌باشد. برخی از انواع انبارها قابلیت ذخیره‌سازی گرما یا سرما را در فصل‌های مخالف دارند (به خصوص اگر خیلی بزرگ باشند) و پاره‌ای از استفاده‌هایی که از انبارها می‌شود نیازمند گنجاندن یک پمپ حرارتی است. | ## جمع‌بندی | گرمای نهفته نوعاً در مخازن یخ یا آنچه که مواد تغییر فاز دهنده نامیده می‌شود (PCMs)، ذخیره می‌شود.