שיטות ירוקות ליצירת אנרגיה – חלק ב'

88 שיתופים | 132 צפיות

לחלק א'»

4. ספרד: אנרגיית רוח

דון קישוט, גיבור ספרו של מיגל דה סרוואנטס, בוודאי לא תיאר לעצמו שצאצאיהם של הענקים הרשעים שהוא נלחם בהם יהפכו למושיעים אימתניים. טורבינת רוח מודרנית טיפוסית מתנשאת לגובה של ארבעים מטר ונושאת שלושה להבים באורך של עשרים מטר כל אחד.

הקושי הגדול בהפקת אנרגיית רוח הוא חוסר היכולת לחזות במדויק את עוצמת הרוח בכל רגע נתון.

אבל קיימים ענקים גדולים אף יותר: הגובה של הטורבינה הגדולה ביותר בעולם הוא 135 מטר, וההספק החשמלי שמייצר הגנרטור הממוקם בראשה מגיע לשישה מגה-ואט. אלף טורבינות כאלה יכולות לספק את הצריכה הממוצעת של ישראל, אבל לשם כך דרוש שטח רב ורוח חזקה, ואת זה אין ממש בארץ. בספרד, לעומת זאת, שני התנאים מתקיימים.

ספרד נוקטת מדיניות ידידותית כלפי אנרגיה חלופית ומצליחה לספק עשירית מצריכת החשמל הכוללת שלה באמצעות אנרגיית רוח. בהקשר הזה בולט במיוחד המחוז הקטן של נברה (Navarra) בצפון המדינה. לפני תריסר שנים היתה נברה תלויה כמעט לחלוטין באספקת אנרגיה ממחוזות אחרים. מאז שמה לה ממשלתה למטרה להגיע לעצמאות אנרגטית, וזאת באמצעות אנרגיה חלופית בלבד.

הקונצנזוס הציבורי והפוליטי בדבר הנחיצות של פתרונות אנרגיה חלופית מאפשר לנברה לבנות תוכניות לטווח ארוך. היום רוב צריכת החשמל של נברה (קרוב לשבעים אחוז) מסופקת באמצעות אנרגיה חלופית, כאשר שלושים חוות רוח ובהן 1,100 טורבינות מעניקות לאנרגיית הרוח את הבכורה בשיטות האלטרנטיביות.

הקושי הגדול בהפקת אנרגיית רוח הוא חוסר היכולת לחזות במדויק את עוצמת הרוח בכל רגע נתון. כדי למנוע הפסקות חשמל בימים שלווים מדי, חברות החשמל המשתמשות באנרגיית הרוח צריכות להכין גיבוי. הגישה העדיפה היא אגירת אנרגיה, למשל על ידי העלאת מים במשאבה לראש סכר של תחנה הידרואלקטרית בעזרת חשמל עודף מטורבינת הרוח. בשעת הצורך אפשר להפיל אותם ולספק את המחסור. עוד שתי בעיות קשות שיוצרות טורבינות הרוח הן הפגיעה בנוף והסכנה לעופות, ולאלה טרם נמצא פתרון מניח את הדעת.



מדבריות הם מקום אידיאלי להפקת אנרגיה מהשמש. אילוסטרציה: ASAP | PHOTOS

מדבריות הם מקום אידיאלי להפקת אנרגיה מהשמש. אילוסטרציה: ASAP | PHOTOS

5. ניו זילנד: חימום מים טבעי

שרפת פחם או גז טבעי בתחנת כוח נועדה לחמם מים כדי להפוך אותם לקיטור, והקיטור מוזרם דרך צינור עם טורבינה המחוברת לגנרטור. בתחנות כוח גיאותרמיות מחליפים את מקור החום: במקום לקבל חום משרפת דלק מזהמת, מזרימים מים בסמוך לאזורים חמים בקרום כדור הארץ, או משתמשים במאגרי מים חמים תת-קרקעיים. הדבר נעשה במקומות שבהם המאגמה של כדור הארץ קרובה לפני השטח, בדרך כלל לאורך קווי המפגש בין הלוחות הטקטוניים הבונים את קרום כדור הארץ. ניו זילנד יושבת על אזור כזה.

האתר המרכזי להפקת אנרגיה גיאותרמית בניו זילנד ממוקם בוואירקי (Wairakei), מצפון לאגם טאופו (Taupo) שבאי הצפוני. תחנות הכוח, הסמוכות לאזור תיירות הכולל גייזרים ומעיינות חמים, הפכו בעצמן לאטרקציה למבקרים. החדשה בתחנות הכוח של ואיראקי הוקמה לפני שלוש שנים על ידי החברה הישראלית אורמת, והיא נועדה לנצל מים קרים יחסית (פחות מ-175 מעלות צלזיוס) שבדרך כלל קשה להשתמש בהם. לפי שיטה זו המים מחממים חומר שנקודת הרתיחה שלו נמוכה משלהם, והאדים של אותו חומר הם המוזרמים דרך טורבינת הקיטור.

בשיטה הגיאותרמית אפשר להשתמש גם במקומות שבהם המאגמה רחוקה מפני השטח, אלא ששם צריך לקדוח לעומק רב, וזה מעמיד בסימן שאלה את הכדאיות הכלכלית.

6. ארצות הברית: ניצול אנרגיית השמש

ניצול קרינת השמש הוא שיטה קלה להפקת אנרגיה; בסופו של דבר, רבים מאיתנו עושים זאת בעזרת דודי השמש המותקנים על הגגות. אבל הקמת תחנת כוח סולרית היא משימה מורכבת יותר. תחנה כזאת תהיה רווחית וכדאית במיוחד, אם נצליח לרכז את אור השמש, ואת זה אפשר לעשות בעזרת מראת צלחת, עדשה מרכזת, אוסף מראות המכוונות לעבר ראש מגדל או מראה מרכזת ארוכה בצורת שוקת. כדי לנצל את קרינת השמש בצורה מקסימלית, במהלך כל שעות היום, המראות או העדשות חייבות להיות מחוברות למערכת הנעה שתעקוב אחרי השמש.



אנרגיה סולרית היא המתאימה ביותר למדינות שטופות שמש כמו ישראל<br />אילוסטרציה: אריה מלמד כץ" src="https://atmagil-static.s3.eu-central-1.amazonaws.com/misc/prev_images/pagemodule/image1/146/49146/3.jpg?1223551278" />                             </p>
<div>אנרגיה סולרית היא המתאימה ביותר למדינות שטופות שמש כמו ישראל<br />אילוסטרציה: אריה מלמד כץ</div>
</p></div>
<p>קיימות שתי שיטות עיקריות של הפקת אנרגיה סולרית: השיטה התרמו-סולרית והשיטה הפוטו-וולטאית. בשיטה התרמו-סולרית משתמשים באור השמש המרוכז לחימום נוזל שעובר דרך צינור. הנוזל החם בא במגע עם מים, המים הופכים לקיטור, והקיטור זורם דרך טורבינה שמחוברת לגנרטור. בשיטה האחרת משתמשים בתאים פוטו-וולטאיים (תאי PV), שעשויים בדרך כלל ממוליך למחצה, ומייצרים חשמל כשמקרינים עליהם אור. </p>
<p>הגרסה הביתית שלהם נמכרת כבר כמה שנים ברחבי העולם, ומאז חודש יולי האחרון גם תושבי ישראל יכולים לכסות את גגותיהם בתאי PV ולמכור חשמל עודף לחברת החשמל, וזאת במחיר גבוה מהמחיר שבו אנחנו קונים חשמל (על פי מודל Feed-in Tariff המקדם ייצור אנרגיה חלופית באמצעות סובסידיה שהמדינה נותנת).</p>
<div class=
אפשר לספק את כל צריכת החשמל של ישראל באמצעות 15 שדות של קולטי שמש שייבנו בנגב בתוך עשרים שנה

מדבריות הם מקום אידיאלי להפקת אנרגיה מהשמש. ימי עננות הם תופעה נדירה במדבר מוהבי (Mohave ) שבדרום-מערב ארצות הברית, ושם, באמצע הדרך בין לוס אנג'לס ללאס וגאס, סמוך לעיירה בארסטו (Barstow), הקימה בשנות השמונים חברה ישראלית בשם "לוז" תשע תחנות כוח סולריות בשלושה אתרים. התחנות התרמו-סולריות מספקות עד היום חשמל לחצי מיליון מתושבי קליפורניה, והן מהוות את המערכת הסולרית הגדולה ביותר בעולם. את התואר הזה הן יאבדו בעוד שלוש שנים, כששתי חברות ישראליות אחרות, שקמו לאחר קריסתה של לוז בתחילת שנות התשעים, יסיימו את הקמת תחנות הכוח שאותן הזמינה אחת מחברות האנרגיה הגדולות של ארצות הברית.

מדבר מוהבי, שהפך לגן עדן לחברות סולריות, מאכלס גם תחנת כוח שמבוססת על תאי PV. התחנה הוקמה לפני שנה, והיא מספקת רבע מצריכת החשמל של נמל תעופה צבאי ליד לאס וגאס. כדאי לעקוב אחר ההתפתחות של התחום הפוטו-וולטאי בשנים הקרובות, משום שההתקדמות שהושגה לאחרונה בפיתוחם של תאים יעילים עשויה להוזיל את עלות הפקת החשמל הסולרי במידה ניכרת.

אנרגיה סולרית בישראל

לא במקרה חברות ישראליות נמנות עם המובילות בעולם בכל הקשור לאנרגיה סולרית. המחקר בתחום הסולרי בישראל מתקדם מאוד ומתקיים במוסדות שונים כמו המכון לחקר המדבר בשדה בוקר, המשמש מעבדת שדה לניסויים, מכון ויצמן, שבו יש מגדל שמש עם שדה מראות, ואוניברסיטת תל אביב, שבה מנסים לשפר את היעילות והשימושיות של אנרגיית השמש.



ספרד נוקטת מדיניות ידידותית כלפי אנרגיה חלופית ומצליחה לספק עשירית מצריכת החשמל הכוללת שלה באמצעות אנרגיית רוח. אילוסטרציה: Gettyimages/Imagebank

ספרד נוקטת מדיניות ידידותית כלפי אנרגיה חלופית ומצליחה לספק עשירית מצריכת החשמל הכוללת שלה באמצעות אנרגיית רוח. אילוסטרציה: Gettyimages/Imagebank

אנרגיה סולרית היא המתאימה ביותר למדינות שטופות שמש כמו ישראל. פרופ' דוד פיימן מהמכון לחקר המדבר של אוניברסיטת בן גוריון טוען שאפשר לספק את כל צריכת החשמל של ישראל באמצעות 15 שדות של קולטי שמש שייבנו בנגב בתוך עשרים שנה. לפי החישובים שעשה פיימן, תספיק כמות החשמל אפילו בשביל לטעון מצברים במשך היום כדי להוסיף ולספק חשמל גם בלילה ללא צורך במערכות גיבוי.

לצעד כזה יש השלכות רבות. החשובה שבהן היא קבלת עצמאות אנרגטית: הפיכתה של ישראל למדינה עצמאית מבחינת אספקת האנרגיה, כלומר בלתי תלויה בשוק הנפט. החשיבות ליישום פתרונות של אנרגיה חלופית בארץ ברורה, אבל נראה שלממשלה אין די חזון ואומץ לפעול בכיוון במלוא המרץ. מדינת ישראל נמצאת היום בנקודת החלטה קריטית: תמיכה ממשלתית בשנים הקרובות, הנחוצה כל כך בשלב פיתוח הטכנולוגיה, עשויה להעניק לישראל דריסת רגל בשוק עתידי ומבטיח זה.

על הכותבים:
ג'ודי מלמד-כץ – כימאית, מסיימת בימים אלה דוקטורט בחוג להגנת הצומח באוניברסיטה העברית.
אריה מלמד-כץ – סיים לימודי דוקטורט בפיזיקה במכון ויצמן, עוסק בכתיבה ומעביר הרצאות בנושאי מדע

 

מתוך: מגזין מסע אחר

לעשיית מנוי, לקבלת גיליון מתנה