הפקת אנרגיה באמצעות השמש - הצהרת כוונות

רקע

השמש היא מפתח החיים בכדור-הארץ. כפי שהוסבר בעבר, היא המקור לנפט ולגז הטבעי הטמונים בקרקע, כמו גם למשטרי הרוחות והגלים השולטים בחיינו. למרות הרב-גוניות המרשימה, הקרדיט במונח אנרגיית השמש (או אנרגיה סולארית) ניתן אך ורק לקרינה המגיעה ממנה. בדומה לאגו הגברי, גם את קרינת השמש קיבל האדם בשפע אינסופי מבוראו. כיום השמש מספקת לנו כמות אנרגיה הגדולה פי 10,000 מהנחוץ לנו.

על מנת שנוכל לנהל חיים נורמאלים, פוזרה לנו קרינת השמש על פני שטח אסטרונומי בגודלו. כדור הארץ הינו רק כוכב קטן במערכת הכוכבים הניזונים מקרינתה, הנקראת מערכת השמש. פיזור הקרינה על פני כדור הארץ מאפשר טווח טמפרטורות סביר למחיית האדם, בין מינוס לפלוס של כמה עשרות מעלות.

שיאי הטמפרטורה על פני כדור הארץ, מאז החלו אבותינו למדוד, נקבעו בלוב החמה [57.72°C] ובאנטרקטיקה הקרה [-89.22°C]. בבקעת הירדן גירדו לפני כעשר שנים את ה- 50°C.

מה הבעיה?

במילה אחת: התפזרות. על מנת שנוכל להשתמש באנרגיית השמש, תחילה עלינו לאסוף אותה. שימוש באמצעים אופטיים למיניהם מאפשר את ריכוז הקרינה וקבלת יותר אנרגיה זמינה לתהליך. איסוף הקרינה ללא אמצעים שכאלה יהיה יעיל פחות מחד אך זול יותר מאידך. על המשחקים האלו חיה ההנדסה בכלל והאנרגיה הסולארית בפרט. אז מי שבתור ילד שרף נמלים עם זכוכית מגדלת (ברור שלא אני) או סנוור את המורה עם חתיכת מראה שבורה (אולי פעם אחת) צריך להתחיל לחשוב איך למקד מספיק קרינה ליצירת קיטור ממים והנעתו בטורבינה. זוהי כמובן רק אופציה אחת מיני רבות לניצול אנרגיית השמש, אך השאלות המתעוררות בעקבותיה מרמזות על הכיוונים המרכזיים כיום של מחקר השמש. כיצד נשכלל את תהליך איסוף הקרינה – מהם חומרי המראות הטובים ביותר, מהי צורתן האופטימאלית, כמה מהן צריך לקבלת הספק חום נתון ועל איזה שטח לפזרן. בנוסף, השמש נעה ממזרח למערב במהלך היום ומשנה את מיקומה, הדרומי לנו, במהלך השנה. זוויות הקרינה המשתנות מאתגרות את קולטי השמש לבצע מעקב אחריה. מהם המנועים הטובים ביותר למטרה זו, איך יעקבו אחרי השמש, מתי יש עננים שמפריעים, למה היום יותר ארוך כשאתה בצבא. בקיצור הרבה מאוד פרמטרים.

אז לאט לאט יתחיל ווסאבי לטפטף מידע בנושא אנרגיית השמש. עובדת השתייכותו של המחבר לצוות חוקרי השמש באוניברסיטת תל-אביב לא רק שלא תקל עליו את המלאכה, אלא תחשוף אותו לאש מעמיתיו המומחים על אי-דיוקיו העתידים לבוא. ננסה.

* התמונה צולמה ע"י Jeff Kubina ושוחררה תחת רישיון CC