Как возникла эта профессия?

Первые установки, добывающие электрический ток из солнечного света и ветра, были изобретены еще в XIX веке. Однако в начале следующего столетия, когда появились автомобили и центральное отопление, развернулась битва между торфом и мазутом, углем и дровами, нефтью (бензином) и этанолом (биотопливом). Источников энергии было хоть отбавляй, но дело портило то, что они не были бесконечными – их нужно было с большим трудом разыскивать и добывать в разных местах.

А в середине XX века, когда бензиновый транспорт и всеобщая электрификация развились по всей планете, люди заметили, что применение традиционных, как сейчас говорят, источников энергии связано с вредными выбросами в атмосферу, загрязнением воздуха и глобальным потеплением. Человечество осознало, что необходимо все больше и больше использовать то, что закончиться никак не может: солнечный свет, воду и ветер.

Буквально до недавнего времени доля такой энергетики по сравнению с нефтью и газом была почти незаметной. Но в последние годы все изменилось: планета и правда задыхается от вредных выбросов, поэтому самые развитые страны потихоньку увеличивают масштабы строительства альтернативных энергостанций.

Поэтому у тебя, если ты хочешь стать таким специалистом, теперь очень много работы. Твои будущие коллеги-инженеры занимаются массой интересных вещей: проектируют целые системы альтернативных энергоносителей и соединяют их с обычной электросетью, занимаются разработкой и производством новых моделей солнечных батарей, термоэлементов, ветряков, помогают запускать новые станции, проводят их испытания, делают эксперименты и подсчеты, ведут анализ.

Теперь давай подробнее узнаем обо всех видах альтернативной энергии.

Какие бывают виды альтернативной энергии?

Солнечная энергетика

Пожалуй, это самый мощный и самый популярный из альтернативных источников. Солнце дает тепло и жизнь всему, что есть на Земле, так почему же не использовать его дары? Преобразовывать солнечные лучи в электричество помогают солнечные батареи, которые представляют собой две пластины из вещества кремния. Одна пластина покрыта бором, другая – фосфором, солнечный свет попадая на батарею запускает реакцию, порождающие электрический ток.

По идее, той энергии, которое Солнце дает Земле за один день, хватит на год. Но вот грамотно «улавливать» всю эту мощь мы пока не умеем, поэтому годовая выработка солнечных станций занимает крошечные 2% от всей мировой энергетики. Удачной охоте на солнечный свет мешают непогода, облака, дожди, ночное время суток. Для того чтобы такая установка работала с нужной мощностью, необходимы огромные площади, уставленные солнечными батареями. В городах такого места не найти, поэтому энергию солнца обычно используют  на далеких островах, в отдаленных природных заповедниках, в фермерских хозяйствах или же на космических станциях.

Энергия ветра

Возможно, выезжая за город, ты видел небольшие пропеллеры на высоких шестах, которые обычно скапливаются вместе, словно большая толпа, пришедшая на рок-концерт. Это ветровые мельницы, или ветряки, которых потоки воздуха приводят в движение, а они, в свою очередь, передают механическую энергию в ветрогенератор, где и образуется электричество.

Ветряная энергетика очень хорошо развита в Северной и Западной Европе – к середине 2010-х годов общая мощность всех ветроустановок оказалась больше, чем сила атомной энергетики! Единственный недостаток ветряной энергетики – постоянно изменяющаяся сила ветра, что зачастую делает поток электричества нестабильным.

Энергия волн и приливов

Это, возможно, один из самых сложных и не очень удобных источников энергии, но тем не менее очень выгодный для тех, кто живет на морском побережье. Есть два вида установок, добывающих электричество из моря. Первая получает его от энергии набегающих волн – поплавки установки погружены в воду и передают импульс по кабелю на сушу, где она уже преобразуется в электричество.

Второй тип установок берет энергию от естественного для моря подъема и спада воды, называемого приливами и отливами. Такие установки располагаются вдоль береговой линии и называются приливными станциями. Для того чтобы они эффективно работали, нужны необходимый перепад воды и достаточно мощный и длительный приливной цикл. Зато работают хоть медленно, но верно – приливы и отливы очень стабильны, в отличие от солнца и ветра.

Геотермальная энергетика

Один из наименее известных источников альтернативной энергии – это метод получения электричества из горячих источников, бьющих из-под земли. Чтобы построить такую электростанцию, необходимо пробурить скважину до слоев почвы с горячей подземной водой, где она под огромным давлением разогревается до 200 °C и вырывается на поверхность земли в виде раскаленного кипятка или пара. Пар вращает турбину (что-то вроде большого колеса), которая запускает генератор, вырабатывающий электричество.

Такие электростанции надежные источники энергии, но их недостаток в том, что их можно строить лишь в определенных местах – там, где есть возможность пробиться к горячим слоям подземных вод.

Биомасса

Энергию также можно извлекать из самых разных видов органических отходов. Это могут быть отходы от обработки деревьев – пиломатериалы или стволы молодых деревьев. Это разнообразные растения, например, зерновые, от которых остается много растительной части, которая пригодна для сжигания – кукуруза, свекла, рапс, сахарный тростник. Из них добывают биоэтанол, который служит топливом для автомобилей. Биотопливо ничем не уступает топливу из нефти, а выбросы углекислого газа значительно ниже.