A efectos prácticos, las aplicaciones de la energía primaria se basan en la producción de calor o de electricidad que, posteriormente, son utilizados para el consumo.

Para la conversión de la radiación solar en energía térmica se requiere un material que absorba la luz del sol y sea capaz de transmitir la energía absorbida a un fluido portador.

También puede convertirse la radiación solar en electricidad mediante dos etapas: primero, convirtiéndola en calor, y luego, convirtiendo el calor en electricidad por medio de ciclos termodinámicos convencionales. No obstante la forma más elegante de conversión de la radiación solar en electricidad es utilizando los convertidores fotovoltaicos, formados a base de células solares conectadas adecuadamente y utilizando eventualmente dispositivos de focalización o sistemas de seguimiento.

La energía eólica ha utilizado ampliamente la conversión de la energía en movimiento lineal, especialmente en la navegación marítima. También se aprovecha como auxiliar en la navegación aerostática y aeronáutica.

Igualmente se ha utilizado a lo largo de los siglos la conversión de la energía eólica en movimiento circular a través de los populares molinos de viento.

La conversión del movimiento lineal del viento en un movimiento circular se consigue con la exposición de superficies adecuadas al viento. Así se han desarrollado sistemas de captación eólica de eje horizontal. El ingenio humano ha buscado también la forma para hacer utilizable la energía del oleaje, hidráulica, geotérmica etc.

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