силы природы


ПРОФЕССИЯ: Специалист

по альтернативным и возобновляемым видам энергии

силы природы

Эти специалисты – на переднем крае науки. Что будет делать человечество, когда на земле закончатся запасы ископаемых источников энергии – нефти и угля? Как остановить глобальное потепление? За ответами на эти вопросы нам нужно обратиться к удивительным людям, которые подчиняют себе силу солнца и ветра – специалистам по альтернативным и возобновляемым видам энергии!
Откуда мы берем энергию?
Существование человека в современном мире требует огромного количества энергии. Для того, чтобы в наших домах включался свет, чтобы из кранов текла вода, а батареи центрального отопления снабжали теплом, чтобы могли ехать машины и летать самолеты, чтобы включался компьютер или электросамокат, – для всего этого нужна энергия. Откуда же мы можем брать ее?

Существуют два основных вида энергии: возобновляемая и невозобновляемая.

Невозобновляемая энергия чаще всего получается из ископаемого топлива – нефти, газа, угля, которые сжигаются на теплоэлектростанциях или внутри транспортных двигателей. Ископаемое топливо называется так, потому что в прямом смысле слова добывается – выкапывается – из-под земли. Один из очевидных недостатков невозобновляемых источников энергии – то, что они… не возобновляются! Шутки шутками, но такое топливо действительно рано или поздно подойдет к концу: запасы нефти или газа на планете не бесконечны. Нефть формировалась в глубинах земли миллионы лет, и чтобы возобновить ее запас, понадобится примерно столько же времени. Кроме того, чаще всего такие виды топлива отдают нам энергию в процессе сгорания – а отходы этого процесса выбрасываются в атмосферу. Они загрязняют воздух и способствуют опасным изменениям в экологии Земли. Каждый слышал про угрозу глобального потепления: во многом она вызвана именно выбросами углекислого газа при сгорании ископаемого топлива.

Альтернативная и возобновляемая энергетика

Однако для получения энергии мы можем использовать и другие источники, которые окружают нас постоянно и никогда не исчерпаются: излучение солнца, силу ветра, движение воды, тепло земли. Такая энергия бесплатна и наносит значительно меньший вред окружающей среде. Говоря о ней, мы обычно используем термины «возобновляемая энергетика» или «альтернативная энергетика».
Давай сперва разберемся в терминах: возобновляемая энергетика – это абсолютно то же самое, что и энергетика альтернативная? Не совсем. Возобновляемая энергия – такая, запасы которой пополняются со скоростью, сравнимой со скоростью ее использования. Как мы помним, нефть нельзя назвать возобновляемым источником энергии – она формируется в земных недрах слишком долго. Однако, к возобновляемым относятся гидроэнергия (энергия, получаемая от движения воды в больших реках) и «традиционное биотопливо» (проще говоря, дрова), которые обычно не подразумеваются, когда говорят об «альтернативной» энергетике.
А к «альтернативным» источникам энергии обычно относят ветроэлектростанции и солнечные панели, а также такие более редкие виды энергетики – энергию приливов и отливов, энергию морских волн, энергию тепла океана…

Пришла пора подробнее разобрать, какие альтернативные источники энергии мы можем использовать и чем они могут быть полезны!

Солнечная энергия
Солнце – поистине неисчерпаемый источник энергии. Энергетическое богатство, которое оно дарит Земле, в тысячи раз превышает мировую потребность в энергии. Поставить дары солнца на службу человечеству помогают солнечные панели – они могут устанавливаться, например, на крышах зданий, и вырабатывать энергию для отопления в зимнюю пору или кондиционирования в летнюю.
Энергия ветра
Ветер человечество использовало для своих нужд с древних времен. Вспомните ветряные мельницы – такие сооружения с огромными крыльями, которые вращал ветер, издавна использовались, чтобы молоть муку или пилить доски на лесопилках. Современные ветрогенераторы также имеют лопасти – но на ветряках энергостанций они крутятся, чтобы превращать энергию ветра в электричество.
Геотермальная энергия
Геотермальная энергетика ставит своей целью выработку электричества из внутреннего тепла Земли. Земные недра, раскаленные до невероятных температур, в некоторых точках планеты подходят близко к поверхности Земли и нагревают ее верхние слои или подземные воды. Эту энергию также можно использовать, чтобы производить электричество.
Приливная энергия
Океанский прилив и отлив, ежедневно гонящий огромные массы воды к берегу и от него – еще один богатейший источник энергии. Прибывающая и убывающая вода может вращать генераторы, вырабатывающие электричество. Страны с длинной береговой линией могут выиграть от строительства приливных электростанций особенно сильно.

Альтернативная энергетика – успешная карьера?

Интересна альтернативная энергетика? Тогда можно подумать и о получении профессии в этой сфере, тем более, в настоящий момент данное направление – одно из самых перспективных в мировой экономике. Специалисты по альтернативной энергетике изучают виды получения энергии и разрабатывают новые, а также занимаются эксплуатацией альтернативных энергостанций. Они могут разрабатывать двигатели на альтернативном топливе или придумывать способы, которыми альтернативную энергетику можно интегрировать – включить – в существующие электросети.
Специалисты по альтернативной энергетике могут заниматься особенностями и режимами работы ветроэнергетических установок, солнечных электростанций, геотермальных тепловых станций и т. д. В их сфере ответственности находится диагностика систем альтернативной энергетики, а еще они отвечают за их безопасную эксплуатацию.

Куда поступать?

Специалист по альтернативной энергетике – молодая профессия. Порой найти образовательную программу, где можно изучать энергию ветра и солнца, бывает непросто. Вот наш совет: начни путь с колледжа, специализирующегося на традиционных направлениях энергетики. Поступать можно, например, на такие общие направления подготовки:




Ну а если захочется всерьез постигать тайны этой увлекательной профессии – продолжить обучение можно в вузе, например, по направлению «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии», «Электроэнергетика и электротехника», «Ветроэнергетические системы и комплексы».

А что на деле?

Современные страны не просто изучают, но и активно внедряют разработки в области альтернативной энергетики. Каждое государство стремится выбрать ту ветвь, которая больше подходит им в силу географических или климатических причин. Например, богатая геотермальными источниками Исландия развивает именно это направление альтернативной энергетики. Шотландия активно вкладывается в «морской ветер» – для небольшой страны у нее огромные территориальные воды. Дания – тоже признанный эксперт по ветру, как в море, так и на суше. Жаркая южная Бразилия много инвестирует в солнечные панели. Однако, процент энергии, произведенной при помощи возобновляемой энергетики, пока не так велик: исследования показывают, что в 2018 году лишь 11% энергии, использованной человечеством, было получено при помощи возобновляемых источников (при этом доля энергии, полученной из сжигаемого топлива, составила огромные 79,9%). Однако количество производимой и потребляемой альтернативной энергии неуклонно растет!


Ведутся разработки по альтернативной энергетике и в России. Но наша страна обладает значительными запасами ископаемого топлива – и в связи с этим далеко не так активно включается в инициативы в этом поле. Однако, потенциал для внедрения альтернативной энергетики, безусловно, есть – особенно если учесть огромные территории страны и труднодоступность многих регионов, к которым трудно провести электросети. Здесь альтернативная энергетика – напрашивающееся решение!

Хочется узнать больше о развитии альтернативной энергетики в России? Рекомендуем заглянуть на сайт РАВИ – Российской ассоциации ветроиндустрии: Там можно узнать о ветропарках, которые строятся по всей стране.

Зеленая энергия окончательное решение?
Итак, нам с тобой осталось только построить альтернативные энергетические станции везде, где только возможно? Боимся, все не так просто. В альтернативной энергетике существует ряд проблем, которые не так просто решить. Какие же недостатки есть у этих технологий будущего, которые на первый взгляд кажутся безупречным решением энергетической проблемы? Попробуй догадаться! Только чур не подглядывать!
ПРОВЕРЬ СЕБЯ
Какие же недостатки есть у этих технологий будущего, которые на первый взгляд кажутся безупречным решением энергетической проблемы?
ДАЛЕЕ
ПРОВЕРИТЬ
РЕЗУЛЬТАТ
Ой! Подумай ещё...
ЕЩЁ РАЗ
Будь внимательнее!
ЕЩЁ РАЗ
Ты молодец!
2
ЕЩЁ РАЗ

Конечно, основная проблема – непредсказуемость! Поговорим, например, о солнечной и ветровой энергии. Мы пока не научились контролировать то, с какой силой дуют ветра или выбирать, насколько солнечным будет наступающий день. А то, что в разную погоду работа «альтернативных» энергостанций будет разной, очевидно: ветреный день даст больше энергии, чем тихий, в солнечную погоду солнечные батареи смогут выработать много энергии, а в дождливую – мало. Почему это важно? Потому что для бесперебойной работы современных электрических сетей необходимо постоянно, каждую минуту подстраивать количество энергии, которое станция производит, к «спросу» на эту энергию. Традиционные энергостанции могут обеспечить это: ты сам регулируешь, сколько энергии получишь – например, добавляя топлива или уменьшая его количество. С альтернативными источниками энергии так не выйдет – солнцу не прикажешь светить ярче. Если сейчас мы положимся только на «альтернативу», то энергосистема обвалится – в некоторые дни мы будем сидеть почти без электричества, а в другие – не знать, куда деть избыток энергии.

Ты спросишь: а почему бы, например, не запасать энергию в солнечный день и не использовать в дождливый? В этом-то и проблема: пока надежных способов хранения такого количества энергии, которое бы обеспечило стабильную работу электросетей, не существует. Еще труднее обстоит дело с транспортом – электромашины уже есть, но они требуют длительной и частой подзарядки, а об электросамолетах, которые на батарейках совершают многочасовые перелеты, пока можно только мечтать. Трудность все та же – невозможно запасать большие объемы энергии впрок.

Разумеется, ученые ведут активные поиски решения этой проблемы. А пока они в разработке – для большинства альтернативных энергостанций требуются станции-дублеры, использующие традиционные источники энергии (обычно дизель или газ). Когда одной «зеленой» энергии не хватает, такие «помощники» срочно включаются в работу, чтобы работа энергосистемы не рухнула.


Ну а как считаешь ты? Удастся ли человечеству когда-нибудь полностью перейти на альтернативную энергию?