نویسنده: ندا علی‌خانی
بروزرسانی: ۲۰ مهر ۱۴۰۲
انرژی‌ها به شکل‌های گوناگونی بر روی کره زمین وجود دارد؛ مانند انرژی نورانی، انرژی صوتی، انرژی حرکتی و انرژی گرمایی. یکی از پرکاربردترین انرژی‌هایی که سهم گسترده‌ای در زندگی انسان‌ها دارد، انرژی گرمایی یا حرارتی بوده که با تبدیل شدن به شکل‌های مختلفی از انرژی استفاده می‌شود.
انرژی گرمایی ناشی از حرکت ذرات تشکیل‌دهنده یک ماده (اتم، مولکول، یون) و مجموعه انرژی‌های جنبشی آن است. حال اگر این ماده در معرض حرارت قرار گیرد، باعث افزایش حرکات ذرات و در نتیجه افزایش انرژی حرارتی یا گرمایی می‌شود. انرژی حرارتی و سایر انرژی‌ها نقش پررنگی در زندگی روزمره داشته و بدون شک انجام کارهای زندگی بدون این منابع سخت و غیرممکن خواهدبود. به همین دلیل حفاظت از منابع انرژی و به کارگیری روش‌های نوین برای کاهش مصرف انرژی یکی از اصلی‌ترین وظایف و مسئولیت‌های جامعه و دولت است.
برای آشنایی با کاربردهای انرژی گرمایی که یکی از مباحث درسی علوم پایه چهارم ابتدایی دانش‌آموزان است، با ستاره همراه شوید.
کاربردهای انرژی گرمایی
برخی از مهم‌ترین استفاده از انرژی حرارتی در زندگی روزمره عبارتند از:
آشپزی
یکی از مهم‌ترین بخش‌های دنیای امروز که از انرژی گرمایی به میزان قابل توجهی استفاده می‌کند، صنعت آشپزی و پخت‌وپزهای خانگی است. از سوی دیگر استفاده از ابزار نامناسب نقش مهمی در هدررفت انرژی داشته و باعث ضررهای اقتصادی سنگینی می‌شود. در گذشته از انرژی حرارتی ناشی از سوخت چوب و هیزم برای پخت‌وپز استفاده می‌شد. روشی که هنوز هم در بعضی مناطق کاربرد دارد. اما استفاده از اجاق گاز و دیگر ابزارهای باکیفیت آشپزی در رستوران‌ها و خانه‌ها می‌تواند میزان مصرف انرژی را به یک-چهارم روش‌های قدیمی پخت‌وپز کاهش دهد.
خشک‌کردن محصولات
در کارهای کشاورزی پس از برداشت و چیدن محصولات، بخشی از آن‌ها را برای ذخیره‌سازی، انتقال به شهرها و کشورهای دیگر و یا مصارف دیگر باید خشک کنند. در روش‌های سنتی این کار را با پخش کردن محصولات بر روی زمین و در معرض نور خورشید و هوای آزاد انجام می‌دهند. روشی که اگرچه ارزان و آسان بوده اما فرآیندی زمان‌بر است و از نظر بهداشتی صحیح نیست. از این رو می‌توان به کمک فناوری‌های پیشرفته‌تر از خشک‌کن‌های خورشیدی برای این کار استفاده کرد. این ابزار به شکلی طراحی شده‌اند که از انرژی گرمایی خورشیدی برای خشک کردن محصولات و کار دستگاه‌های تهویه هوا برای جلوگیری از آلودگی مواد در حین خشک شدن استفاده می‌کنند.
نوع دیگری از دستگاه‌های خشک‌کن، خشک‌کن هیبریدی بوده که در آن از ترکیب انرژی گرمایی خورشیدی و انرژی گرمایی مکانیکی (سوخت فسیلی) برای خشک‌کردن انواع محصولات استفاده می‌شود.
قنادی
کاربردهای انرژی گرمایی در صنعت شیرینی‌پزی هم مشابه صنعت آشپزی بوده اما میزان انرژی مصرفی معمولا برای پخت شیرینی‌ها و نان‌ها بیشتر از پخت غذاهای روزمره است. دستگاه‌های فر که برای پخت انواع نان و شیرینی استفاده می‌شوند، برای پختی کامل نیاز به مصرف انرژی فراوانی دارند. به همین دلیل استفاده از ابزار ناکارآمد می‌تواند باعث هدررفت انرژی و افزایش هزینه‌های قنادی‌ها و کارخانه‌های شیرینی‌پزی شود. در مقابل اجاق‌های پیشرفته که از فناوری‌های نوین در طراحی و تولید خود استفاده کرده‌اند، هزینه‌ها را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهند.
دودی کردن مواد غذایی
یکی دیگر از روش‌های نگه‌داری و حتی طعم‌دهی به مواد غذایی، دوددِهی یا دودی کردن آن‌ها است. در روش سنتی و قدیمی محصولاتی مانند ماهی را درون کوره یا تنورهایی می‌گذاشتند که از سوختن چوب و هیزم برای تولید انرژی حرارتی استفاده می‌شد. اما با گذشت زمان از کوره‌های آجری و کوره‌های با ساختارهای متفاوتی که از مصالح باکیفیت‌تری در ساخت آن‌ها به کار رفته استفاده می‌شود. روش سنتی از نظر بهداشتی و زمانی، روش مناسبی نبود. به همین دلیل کوره‌های آجری جایگزین کوره‌های قدیمی شده‌اند.
دستگاه‌های خنک‌کننده
یکی دیگر از کاربردهای انرژی گرمایی در بخش سرد کردن موادغذایی است. سرد کردن هم مانند گرم کردن می‌تواند منجر به حفظ کیفیت مواد و ماندگاری طولانی‌مدت آن‌ها شود. امروزه برای سرد کردن از انرژی خورشیدی می‌توان به شیوه‌های متنوعی استفاده کرد. از انرژی گرمایی خورشیدی می‌توان برای کارکرد دستگاه‌های تهویه هوا در مراکز سرد کردن مواد غذایی و همچنین پنل‌های خورشیدی استفاده کرد.
کلام آخر
با وجود کاربردهای انرژی گرمایی در بخش‌های گسترده‌ای از زندگی امروز ما، اما استفاده‌ی نادرست باعث اسراف انرژی و هدررفت این منابع با ارزش انرژی حرارتی می‌شود. مسئله‌ای که برای زندگی نسل‌های آینده یک تهدید بزرگ خواهدبود.
برگرفته از: Productive Use of Thermal Energy
