אנרגיה סולארית - מעסקנות ליצירה - חלק 2

המחקר בתחום האנרגיה הסולארית חי ובועט. בפוסט הקודם הסביר ווסאבי מדוע חשוב שהקצאת כספי ציבור, לתחום אנרגיית השמש בישראל, תעדיף את המחקר, הפיתוח והיצירה על פני סבסוד של טכנולוגיות קיימות ובלתי כלכליות. מטרת המחקר הנה כפולה: מחד לשפר את כלכליות הטכנולוגיה הקיימת; מאידך למצוא אפיקי טכנולוגיה חדשים שיעלו על הקיימים. את נושאי המחקר ניתן לחלק באופן גס לשתי הקטגוריות השולטות בתחום הסולארי: אנרגיה תרמו-סולארית ואנרגיה פוטו-וולטאית. בכנס הסולארי בשדה בוקר, שיערך בעוד כעשרה ימים, ידווחו החוקרים אחד לשני על ממצאיהם האחרונים. כמו כן ירצו בו מומחים, סטארט-אפיסטים ופקידי ממשל. מסתובבת גם שמועה שהקפה יהיה לא נורא ושיש סיכוי לראות שטפונות בין ההרצאות. אנשים שמתעניינים יכולים להרשם לכנס פה.

על מנת לחבר את הבטחת הפוסט האחרון למציאות, ווסאבי מביא בזאת רשימה של אפיקי מחקר "חמים", מחולקים עפ"י הקטגוריות המוזכרות לעיל, בתוספת הסברים קצרצרים לטוקבקיסט הפשוט והלא מתלהם.

אנרגיה תרמו-סולארית:

המרה ישירה של אור השמש לחום. הדוגמא הפשוטה ביותר למערכת תרמו-סולארית הנה דוד השמש הידוע, המנצל את קרני השמש לחימום מים לטמפ' של כ- 60 מעלות צלסיוס. מעטים יודעים שדוד השמש הפך למוצר כלכלי בזכות פיתוח ישראלי משנות ה- 60, ששיפר את יכולת ספיגת האנרגיה ע"י הקולט. לעומת הפשטות של מערכת זו, קיימות מערכות מורכבות ויעילות יותר, המפיקות חום בטמפ' גבוהות יותר. כיווני ההתפתחות בתחום זה ותיקים ורבים:

• שוקת פראבולית - מערכת שעוקבת אחרי השמש, מרכזת את קרניה לעבר נוזל הזורם בצינור דק ומחממת אותו. מערכת זו פותחה וקודמה ע"י לוז הישראלית, שהקימה תחנות רבות בטכנולוגיה זו בקליפורניה. בין התופעות הנחקרות כיום במערכות אלה: התמודדות עם רתיחת הנוזל בצנרת, התנהגות של נוזלי עבודה שונים, הוזלת עלות מרכיבי המערכת.
  
• מגדל שמש - מערכת מראות ומגדל שתוארה בעבר ע"י ווסאבי. תחומי מחקר מעניינים: שיפור הקליטה וההמרה של אור השמש המרוכז, עקיבה מדוייקת יותר אחרי השמש, ניצול טוב יותר של שטח פיזור המראות.
  
• מזגני ספיגה - מזגנים שעובדים על חום במקום על חשמל. מאפשרים התקנת מערכות תרמו-סולאריות גדולות בסביבת מבנים, תוך ניצול החום העודף לקירורם.
  
• שימוש ישיר בחום או קרינה סולאריים עבור תהליכים תעשייתיים - תהליכים דורשים חום, המופק כיום משריפת דלקים מאובנים. דוגמאות לתהליכים היכולים לקבל חום ממקור סולארי - זיקוק, הפקת ביו-דלק, ייצור פלסטיק, יצירת קיטור או התפלה תרמית של מים.
  
• אגירת חום - תחום המנסה לפתור בין השאר את הפער בין שעות הפעילות הסולארית לבין שעות השיא של צריכת האנרגיה. בניגוד לחשמל, קיים קושי גדול בהעברת חום למרחקים גדולים; אגירת החום יכולה לפתור את הבעיה הזו. אגירת חום יכולה להתבצע באמצעות קבלים או תגובות כימיות. ייצור ביו-דלק באמצעות חום השמש הינו דוגמה לאגירה כימית סולארית. את הדלק אפשר לשמור במכל מתחת לבלטות וכשמגיע יום הדין לשחרר את החום שנאגר ע"י שריפה. נושאי המחקר בתחום זה כוללים קטליזטורים כימיים, חומרי עבודה, גיאומטריות ועוד.
  

אנרגיה פוטו-וולטאית:
המרת אנרגיית השמש ישירות לחשמל. את החשמל ניתן להוליך למרחקים גדולים יותר מאשר חום והוא נחשב לאנרגיה "איכותית" יותר, אבל הפקתו נעשית כיום בתאים עשויים מסיליקון, שתהליך הייצור שלהם יקר והם דורשים שטח רב. הטכנולוגיות הבאות יכולות לשפר את עלות ההפקה, היעילות, או שניהם.

• Thin film - פאנלים פוטו-וולטאיים המופקים בתהליכים הדומים להדפסת עיתון, ודורשים הרבה פחות חומר וציוד פחות יקר מהתאים מבוססי הסיליקון. הפאנלים יכולים להיות מורכבים מחומרים כמו נחושת-אינדיום-סלניד או מתרכובות אחרות. מתקבלת שכבה דקה של חומר על פני מצע זול. האתגרים: שיפורים נוספים בתהליכי ההדפסה ומציאת חומרים נוספים שיכולים לשמש בתהליך זה.
  
• פאנלים מבוססי פיגמנטים - בפאנלים כאלה האור נספג בחומר שמשחרר אותו חזרה בצבע אחד. כשהאור בצבע אחד קל יותר ללכוד אותו ולתעל אותו לממיר קטן וזול. תחומי מחקר: מציאת פיגמנטים טובים ושיפור איכות הספיגה והפליטה שלהם. בחזית המחקר: חברת 3GSolar מירושלים.
  
• תאי סיליקון במבנים חדשים - תאי סיליקון רב-שכבתיים מאפשרים לכוונן כל שכבה להמרה מקסימלית של חלק אחר בטווח הצבעים של אור השמש (שחלק קטן ממנו ניתן לראות בקשת בענן). תאים כאלו משמשים היום בלוויינים, אולם תהליכי ייצור חדשים דרושים כדי לעבור מהמחיר ש-NASA יכולה לשלם למחיר שבני אדם יכולים לשלם. תהליך נוסף שנחקר כולל תאים מיניאטוריים, המחוברים בשיטה שמגבירה את המתח המתקבל, על חשבון הזרם. הולכה במתח גבוה מקטינה את הפסדי החשמל, בדרכו מהיצרן אל המשתמש.
  
• תאים פוטו-סינתטיים - קבוצת מאוניברסיטת תל אביב שדדה מהצמחים את החלבונים שמניעים את תהליך הפוטו-סינתזה (יצירת סוכרים מאור השמש) וגרמה להם לייצר חשמל. עכשיו כשהעיקרון הודגם, צריך לפתח לו תהליך ייצור כלכלי.

קיימים גם נושאי מחקר משיקים ומשלימים לשני התחומים המרכזיים כגון שיפור טכנולוגיות הריכוז של קרני השמש, אחזקת קולטים ופאנלים, אגירת החשמל במצברים ומודלים כלכליים כאלה ואחרים. יש הרבה עבודה, יצירה ואנשים מוכשרים שכסף גדול הוא הדבר האחרון שמעניין אותם. בואו לשדה בוקר ותיווחכו.

* הפוסט מוקדש ליוסף מלר, חוקר שמש מסור ופעיל יקר בווסאבי, המחלים מניתוח בגרמניה.

** ווסאבי ממליץ בחום על הפוסט המטלטל הזה ועל כל התוכן שכותב הבלוגר איתמר כהן. כל הכבוד!

*** התמונה נלקחה ברישיון מהעמוד של Rockmedia.

הפוסט התפרסם גם באתר nrg.

אנרגיה סולארית - מעסקנות ליצירה - פוסט ראשון

עסקנות:

"ענף ייצור החשמל הירוק בישראל על סף חיסול" זעק יו"ר איגוד האנרגיה המתחדשת בישראל, עת נודע על סיום מכסת ההתקנות של מתקנים סולאריים פוטו-וולטאים להפקת אנרגיה עבור המגזר העסקי. צועק ויודע למה: הרי הוא מייצג את חברות ההתקנה והמכירה, אשר בפועל הן היחידות שמרוויחות מכל הכסף הציבורי הזה. את הציבור הם מבלבלים עם הספינים של "משק חשמל ירוק" ו- "עצמאות אנרגטית"; לבעלי הגגות הם הגישו תחשיבים בעייתיים ומוטים.

יצירה:

במקביל לפיזור הכסף על שולחנם של אנשי שיווק מעונבים המייצגים מותגים סיניים, נעשית בארץ עבודה רבה במחקר, פיתוח ויצירה של אנרגיה סולארית. בכנס האנרגיה הסולארית בשדה בוקר, שייערך בפברואר השנה, יציגו מדענים וסטודנטים מכל הארץ את ממצאי מחקריהם. הם ידברו גבוהה על טכנולוגיה עתידנית ויקוו בסתר שיחודש להם תקציב המחקר מאיפה שלא יהיה. אולי מהמדען הראשי של משרד התשתיות, אולי מהאיחוד האירופי, אולי מאיזה יהודי עשיר שמתעניין בנושא.

אין לרחם על החוקרים כמובן, מחקר בתחום זה הוא מהעבודות המהנות ביותר שיש. אולם תחת מטרת העל של חשמל ירוק והפחתת פליטות, צריך רק להחליט אם הכסף של אזרחי המדינה צריך לזרום, דרך האצבעות הזריזות של חברות ההתקנה, אל מפעלים בחו"ל, או לחלופין אל מוסדות מחקר ופיתוח מקומיים, הדואגים לפרנסתם של מספר עובדים בלתי מבוטל.

יתרון יחסי:

התמריצים להתקנות נועדו לעידוד טכנולוגיה קיימת, הזקוקה לעידוד משום שאינה כלכלית. באפיק ההשקעה הזה, מיליארד השקלים שמקציבה ישראל לעניין הוא טיפה בים לעומת התקציבים הנשפכים בגרמניה ובארה"ב. בניגוד להשפעה הלא מורגשת הזו, תרומת הידע הישראלית לתחום האנרגיה הסולארית הנה שם דבר שאינו עומד בשום פרופורציה לגודלה היחסי של המדינה בעולם. בשנות ה-80 הקימה חברת "לוז" הירושלמית תשע תחנות כוח תרמו-סולאריות בקליפורניה, בהיקף כולל של כ- 350 מגה-וואט. גם חברת "סולל", הממשיכה את דרכה של "לוז" כמייצרת קולטי עקיבה וצינורות וואקום, וגם חברת "אורמת" המפורסמת, הנן חברות רציניות שתרמו רבות לתחום. למעשה, רוב ההתקנות הקיימות כיום בעולם מבוססות על טכנולוגיה ישראלית. וזה מדגיש את היתרון היחסי הישראלי - מחקר ופיתוח.

עלויות:

מסטרנט או דוקטורנט מקבלים מלגת נטו של 2000-6000 ש"ח לחודש. מחיר הציוד למחקר יכול להאמיר לכמה מאות אלפי שקלים. לפי גיל שלף מאוניברסיטת תל אביב, עלותה של המעבדה לאנרגיה סולארית בפקולטה להנדסת מכונות מצטברת לכחצי מיליון ש"ח לכל היותר, ותחזוקתה מסתכמת בעשרות אלפי שקלים בלבד בשנה. לעומת זאת, משלם הציבור עשרות מיליונים כל שנה לאנשים ששמים את הקולטים על גגותיהם. רוב הכסף הזה זורם החוצה למפעלים בסין, בגרמניה ובארה"ב. הקולטים ייגמרו בעוד 20 שנה, וכך גם ייעלם החשמל שהם מייצרים. סביר להניח שאז תבוא עוד זעקה מרה לסבסוד מעסקני החשמל הירוק. המחקר, בניגוד לתאים הפוטו-וולטאיים, ישתפר וישגשג עם חלוף השנים. הוא יוביל לפריצות דרך בתחום אנרגיית השמש ולמתקנים זולים וכדאיים שיאומצו על ידי שאר העולם. את הגגות שלהם, ראוי שישמרו המשקיעים למשהו כלכלי וטוב יותר מאשר קיים היום. טכנולוגיה שלא תדרוש מאיתנו לשלם להם כל כך הרבה.

נהוג לחשוב שהטכנולוגיה להפקת אנרגיה הסולארית מיצתה את עצמה ולעולם תהיה תלויה במימון הציבור. בפוסט הבא יפרט ווסאבי את תחומי המחקר החמים בנושא ויבהיר סופית שתקצוב המחקר והעשייה חייב להיות מועדף על פני הקיפאון והעסקנות.

* הפוסט התפרסם במקביל באתר nrg.

כנס אנרגיה מתחדשת

כנס האגודה הישראלית לאנרגיה מתחדשת, שנערך במכון ויצמן בשבוע שעבר, היה מלהיב מעט פחות מחגיגות ה- 90 לכפר תבור, בהן השתתפתי בילדותי. ההרצאות, שהיו ברובן מרתקות, לא הצליחו להסתיר את משבר ההתעניינות הפוקד את הענף שעד לא מזמן זכה לכותרות משיחיות בעיתונים. וכשתשומת הלב לאנרגיית השמש צמודה למחיר הנפט, לא פלא שהכיבוד לא היה משהו. היו נציגי אקדמיה אופטימיים, נציגי תעשייה בעלי מצגות מצונזרות עד כדי השתאות וכמה אנשים מסתודדים בחליפות שחורות ומשקפי שמש שחורים, שלא ברור לי אף פעם מה הקטע. כל כנס האנשים האלה כאילו באים להעלים מישהו. העובדה הכי מרעננת כיום בהרצאות על אנרגיה סולארית היא שאין בהתחלה את ה- 2 שקפים עם הגרפים על הפוטנציאל האדיר שלה וכו'. כל הנוגעים בדבר כבר מבינים שהאנושות תאכל את כל מה שיש לה ותפנה אליהם רק כשיהיה להם משהו משתלם להציע. גם התוכחה הסביבתית נעלמה סוף סוף והתחלפה בקונקרטיות שהולמת יותר את אנשי המדע. האיש הכי מעניין בכנס היה אותו פרופ' מהטכניון, שבמרמורו האופייני תקף את כולם כרגיל על כך שהם מתעלמים מפיתרון "ארובות השרב", אשר בראש פיתוחו הוא עמד עוד ב-1982, והאמור לתת מענה, לדבריו, על כל צרכי האנרגיה והמים של מדינת ישראל. יש משהו נהדר בלראות אדם בודד, התוקף את כל הנוכחים סביבו כצבועים. גם אם אין זה נכון כלל, זה לפחות מעיר את אלה שישנים מאחורה. איש משרד התשתיות פרט מס' סוגיות ראשונות במעלה, הקשורות ישירות למשבר האנרגיה והמים, אך אינן זוכות להתייחסות ובחינה רציניות:

1. מדיניות עידוד הילודה
2. אי עידוד השימוש בתחבורה ציבורית
3. המשך תרבות הצריכה
4. ניצול משאבים בעייתי

אל דאגה, ווסאבי עוד יטפל בנושאים האלה באגרסיוויות הראויה להם. אם הוא לא היה מעלה אותם, סביר להניח שהייתי מצטרף גם אני לאגף הצועקים הממורמרים ומלאי התוכחה. אני בהרצאתי, שנערכה לפנות הערב, בכלל הפרתי את החוק השני של התרמודינאמיקה וכמעט קיבלתי עגבניות בפרצוף מחמשת האנשים שעוד נשארו באולם. עוד מידע על מה שהיה שם, פה.

הפקת אנרגיה באמצעות הרוח

רקע

על ציר התופעות האקלימיות, הרוח ממוקמת בין השמש לגלים. כפי שהוסבר בפוסט אחר, מקור הרוח הוא בשמש ותוצאת זרימתה על פני המים הינה גלים. גם על הסקאלה של צפיפות האנרגיה היחס הזה מתקיים. השמש היא מקור החיים על פני כדור-הארץ. קרינתה מגיעה כמעט לכל מקום, אך פיזור הקרינה מקשה על תהליך הפיכתה לאנרגיה זמינה (לדוגמא חשמל). הפיכת הגלים לחשמל טבעית יותר, אך ניצולם מוגבל לשטחי הים בלבד. הרוח נמצאת גם ביבשה וגם בים, גם ביום וגם בלילה. היא לא תפרק את עצמותיך כגל מתנפץ אך כאשר היא בגבך, היא תוכל לסייע לך לשבור את שיאך האישי בריצות קצרות. בלי שום חומרים אסורים!

טכניקה

ניצול הרוח מתבצע בעזרת טורבינות רוח. כפות הטורבינה [בדרך כלל שלוש] עלולות להיות אדירות מימדים [בטורבינות הגדולות בעולם מגיע אורך הכף ל- 60 מטר] ומטרתן לספוג את אנרגיית הרוח ולהמירה לתנועה סיבובית. מהירות הכפות אינה גבוהה, אך על ידי מערכת גלגלי שיניים ניתן להתאימה לזו הדרושה עבור גנראטור מייצר חשמל. גבול היכולת העליון של כל טורבינה, לניצול אנרגיית הרוח העוברת דרכה, הינו תיאורטי ועומד על 59% בלבד. זאת אומרת שגם הטורבינה הטובה ביותר לא תדע לתפוס כ- 40% מכוחו של האוויר המגיע מולה. זהו חוק של פיזיקאי גרמני ולכן מי אנחנו שנתווכח.

תעשיית אנרגיית הרוח היא הבשלה ביותר כיום בתחום האנרגיה החלופית וזאת משום הפשטות היחסית בהמרת האנרגיה לחשמל. דולר, יורו, סקנדינאבים צעירים, ציפורים ועטלפים מתערבבים בה יחדיו.

איך עושים זאת נכון?

צריך לשאול את הדנים. כבר בשנות השבעים הם הבינו שהרבה רוח זה טוב. על מנת לשמר את אורח החיים הכפרי במדינה, הציעה הממשלה סבסוד עבור טורבינות רוח למשקים המרוחקים. מכרזים הוצאו, פיתוחים הואצו והרוח יצרה מהפכה אנרגטית במדינה. כ – 20% (!!!) מצריכת החשמל של דנמרק מסופקת כיום ע"י הרוח, כ – 20,000 מתפרנסים ממנה, מיליארדי יורו מתעופפים בעזרתה היישר לקופת המדינה. כיום שולטים הדנים בשוק אנרגיית הרוח בעולם והמהפכה הירוקה עוד רק בחיתוליה. שפע של אנרגיה מתחדשת אינו מאפיין את דנמרק בלבד. במדינה אחרת, בסדר גודל דומה, לא ברור אם יש יותר שמש או יותר מוחות ליחידת שטח. האם יכלה גם היא להיות המעצמה הירוקה הבאה? האם התבוסה 0:5 לדנמרק ב – 1999, על הדשא הירוק ברמת גן, ניסתה להגיד לנו משהו?

בארץ

חווה של טורבינות רוח מסתובבות זה דבר די מרשים. לאחרונה פורסם, שבעתיד נראה 50 מגה-וואט כאלה בערבה. הפרמיות מהמדינה קיימות, אך הבירוקרטיה המפורסמת תדאג לעכב את הפרויקט בכמה שנים טובות. עד אז כדאי לנסוע לרמת הגולן, לראות 6 מגה-וואט בפעולה.

באינטרנט

למרות ובגלל המידע האינסופי ברשת, כדאי להתחיל קודם כל בויקיפדיה העברית והאנגלית. מידע פופולארי בעברית מצוי פה, אך האתר המסביר בצורה הטובה ביותר את הטכנולוגיה הוא HowStuffWorks. מידע כלכלי וסביבתי קיים בכמה מהבלוגים המקושרים ל- ווסאבי. הנזק שגורמות טורבינות הרוח לסביבה הינו ידוע אך היקפו עדיין שנוי במחלוקת.

* התמונה לקוחה מתוך האתר המקושר פה.

הפקת אנרגיה באמצעות השמש – מגדל שמש

רקע

הפקת אנרגיה באמצעות מגדל שמש מעלה בי אסוסיאציה של פולחן דתי ומאיים לאיזה אל שמש אכזר. מאות ואלפי מראות (מספרן תלוי בגודל המתקן והספקו), המצויות על גבי הקרקע, מרכזות את קרני השמש הפוגעות בהן לעבר איזור בעל שטח מצומצם, הגבוה מהן במרחב. איזור זה ממוקם בחלקו העליון של מגדל, המתנשא מעל המראות כמורה הדורש את תשומת לב תלמידיו בכל רגע ורגע. ואכן, באמצעות מנגנון עקיבה ממונע הנשלט בידי מחשב, דואגות המראות להמשך ההגמוניה של המגדל. תזוזת השמש היומית והעונתית נענית על ידי כל אחת מהן באופן שונה. המטרה המשותפת היא המשך ריכוז קרינת השמש לאותו שטח מצומצם במגדל, שם יכולות להתפתח טמפרטורות גבוהות ביותר.

שימושים

טמפרטורות גבוהות זה טוב. אפשר לייצר קיטור ע"י חימום מים בלחץ גבוה לכמה מאות מעלות, או לחלופין לחמם אוויר דחוס אל מעל אלף מעלות. הזרמה של אלה בטורבינה תאפשר סיבוב גנראטור וייצור חשמל. אפשר לפרק חומרים אורגניים, כמו פסולת חקלאית או שפכים של מפעלים, למטרת הפקת דלק מימני. כל פעולה טכנולוגית הדורשת חום או ריכוז קרינה גבוהים יכולה לבוא על יישומה בעזרת מגדל שמש. הכל כמובן שאלה של עלות מול תועלת.

(בניגוד לכדורגל) ישראל שולטת

במכון וייצמן ברחובות חוקרים את הנושא כבר עשרות שנים. מגדל השמש, היחיד בארץ אז וגם היום, כולל 64 מראות גדולות ומרהיבות. כל מראה היא בעלת שטח של 56 מטר רבוע. בהנחה אידיאלית [המראות עוקבות אחרי השמש כך שתמיד נמצאות מולה, כל הקרינה המגיעה אל המראות מרוכזת אל האזור הרצוי במגדל] ניתן לקבל הספק חום מקסימאלי של כ- 3500 KW. זה עדיין לא מספיק, אבל המגדל הזה שימש בסיס איתן להמון מחקרים בנושא אנרגיית השמש.

חברת לוז הירושלמית, מחלוצות האנרגיה הסולארית, הרימה ראשה לאחר שנים עם השם ההוליוודי לוז II. עפ"י אתר החברה, החלה כבר בניית מגדל שמש ניסיוני בפארק התעשייה רותם בדרום הארץ. הפרויקט יכלול 1641 מראות בשטח כולל של 12 דונם וייצר מספיק קיטור להפקה של 100 MW חשמל. זה הרבה.

וריאציות

ישנן שיטות נוספות ויצירתיות להפקת אנרגיה באמצעות מגדל ושמש. האוסטרלים הולכים על מגדל חממה, המנצל את אור השמש ליצירת אוויר חם בבסיסו. התפשטות האוויר החם כלפי מעלה יכולה להניע טורבינה. עיקרון הפעולה מוצג פה. ארובת שרב הינה מתקן גרנדיוזי שמקורו בטכניון בחיפה. על פי התכנון הוא יתנשא לגובה של כקילומטר וקוטרו יהיה מאות מטרים. התזת מי ים בחלקו העליון תיצור נפילת אוויר מסיבית [עקב ההתקררות] והנעת טורבינות. על הדרך אפשר להתפיל מים. זה רעיון מדהים אבל עלותו הגבוהה וחדשנותו יטרפדו את יישומו בעתיד הקרוב.

הפקת אנרגיה באמצעות השמש – דוד שמש

רקע

דוד שמש הוא קלאסי לישראל כמו במבה: הרבה ימי שמש בהירים, מעט עננות ותאוות מקלחות חמות שאינה יודעת שובע. הרעיון הפשוט והנהדר הזה תפס בארץ חזק וכיום הינו חלק בלתי נפרד מנוף המגורים. כ- 3% מצריכת החשמל בישראל נחסכת בעקבות השימוש בדודי השמש.

מבנה

דוד השמש מורכב מקולט שמש וממיכל לאגירת המים החמים. הקולט הינו מסגרת פח, הכוללת לוח שחור, צינורות קטנים למעבר מים ומכסה זכוכית. תפקיד הלוח השחור הוא להשתזף ולהתחמם מקרינת השמש המגיעה אליו. הוא מבודד בצידו האחורי על מנת למנוע את בריחת החום הנספג בו. הצינורות, המולחמים אל הלוח, עשויים אלומיניום [או חומר מוליך חום אחר] ומעבירים את החום ממנו אל המים הזורמים בהם. מעטה הזכוכית העליון מאפשר את מעבר קרינת השמש אל הקולט מחד ואת לכידת החום הנוצר מפגיעתה מאידך [הקורא הסקרן מופנה לפוסט המסביר על נושא החממה]. זהו כמובן הסבר מופשט ביותר וצריך להבין שדוד השמש הינו מערכת די מורכבת, הנשלטת ע"י פרמטרים חישוביים כמו תכונות הזכוכית, גודל המרווח בינה לבין הלוח, קוטר הצינורות, זווית ההצבה של הקולט ומזג האוויר השורר באותו היום. לא מזמן קראתי מונולוג רווי תוכחה, בו מלין דוד השמש על שיווקו עד היום כמתקן פח עלוב שתופס מקום על הגג. שמו המעודכן בטרנד הירוק, מערכת סולארית, משדר מורכבות ומוצא חן בעיניו יותר.

זרימה

דוד השמש הוא אכן מערכת גאונית. המים עוברים בו סירקולציה ללא חשמל. הרעיון מבוסס על כך שחימום המים בצינורות מקטין את משקלם הסגולי וגורם להם לעלות במעלה הצינור, בעוד המים הקרים באים מלמטה ותופסים את מקומם.

חימום

בדרך כלל, מגובה דוד השמש בגוף חשמלי על מנת לספק מים חמים גם בימים שהשמש אינה מחייכת כל-כך. חיסכון החשמל משימוש במערכת משולבת שכזו הינו משמעותי והשקעה בדוד שמש כיום תחזיר את עצמה לאחר כ- 5 שנים. עליית מחירי החשמל, המתרחשת כיום וצפויה להמשך גם בעתיד הקרוב, הופכת את ההשקעה למשתלמת עוד הרבה יותר. כדאי להתארגן על אחד כזה.

מידע נוסף

הרשת מוצפת במידע על דודי השמש. המשרד לאיכות הסביבה מפנה אותנו לאתר של רמי אריאלי לקבלת הסבר טוב בראשי פרקים. מאמר מעניין שמצאתי [מפברואר 1988] מרחיב עוד על הנושא. וגם ויקיפדיה, ממנה לקחתי את התמונה המופיעה מעלה, תחת רישיון CC כמובן.

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

הפקת אנרגיה מאשפה – חלק 4 ואחרון

בפוסט הקודם התפלש ווסאבי בזבל כהרגלו והסביר על תהליך שריפת הפסולת, המהווה אלטרנטיבה להטמנתה באדמה. בעולם המערבי עושים את זה עשרות שנים. התהליך הינו בעייתי ביסודו וראוי שכל גולשת תתעמק בו ותתעמת עימו בזה הרגע.

יתרונות השריפה

* הקטנה משמעותית של נפח האשפה. דרוש מערך מיחזור יעיל שישיב חלק גדול של הפסולת לשימוש חוזר. השאר נשרף ומשאיר אחריו תוצר לוואי מינימלי. את שארית השריפה ואת הפסולת שלא מוחזרה ולא נשרפה – טומנים.

* שריפה מייצרת חום זמין לחימום מים מאסיבי ויצירת קיטור. קיטור ניתן להזרים בטורבינה ליצירת חשמל או להזרים למפעלים צורכי קיטור (אופציה טובה יותר) ובכך לחסוך את החשמל שהם צורכים. כל חיסכון בחשמל מביא להפחתת הזיהומים הנפלטים מתחנות הכוח, כולל הפחמן הדו חמצני החממתי.

לקורא הפלרטטן אנקדוטה קטנה: ערכה האנרגטי של הפסולת האורגנית בעולם המערבי עולה על זה שבמדינות העניות יותר. זאת בשל העובדה שבמדינות המתפתחות צורכת האוכלוסיה יותר פירות, ירקות ושאר תוצרת חקלאית המכילה מים. המים מהווים עיכוב בתהליך השריפה ומורידים את יעילותו. במדינות המפותחות נצרך יותר מזון יבש, מעובד ובעל עטיפה פלסטית נהדרת.

* משרפה מתוכננת כראוי יכולה להיות ממוקמת קרוב יחסית ליישוב אותו היא משרתת, ולספק לו חשמל. אם קיים איזור תעשייה סמוך, היא יכולה להיות ממוקמת ליד המפעלים צורכי הקיטור. כמובן שאף אחד באיזור לא יהיה מעוניין בקירבתה, אבל אם כבר התפרענו עם העלויות החיצוניות (בפוסט הקודם) אז מהו מחירו של אי הצדק החברתי הנובע מהרחקת הזבל מהמרכז אל הנגב? מהי מחירה של מהפיכה חברתית אלימה או לא אלימה? כדאי להוסיף לסל כמו שאומרים.

* הפחתת גזי החממה הנפלטים לסביבה. ניצול הפסולת האורגנית לשריפה מונעת את פליטת גז המתאן לאטמוספירה.

* המשרפה הינה מפעל נייח שיפעל זמן ארוך של עשרות שנים. זאת בניגוד למטמנות הנאנסות, מכוסות ומופקרות לטובת צעירות ויפות מהן. עובדה זו מאפשרת לתכנן אסטרטגיה נכונה יותר של מערך הטיפול בפסולת כגון סלילת מסילת רכבת אל המשרפה והקמת מפעלי מחזור ותחנות כוח בצידה.

חסרונות המשרפה

* פרוייקט בסדר גודל שכזה טומן בחובו עלויות הקמה ותפעול גבוהות, אלה נקראות העלויות הפנימיות. ללא מימון או סיוע ממשלתי אחר אין מצב שייצא לפועל. דוג' אחת לעלות פנימית גבוהה היא עלותם של מתקני הטיפול בגזי הפליטה. הגזים הנפלטים בתהליכי שריפת הפסולת כוללים תחמוצות חנקניות, תחמוצות גופרתיות, מתכות ועוד מטעמים. קיימים מתקנים לאיסוף הגזים הללו אך עלותם גבוהה מאוד.

* הביטוי NIMBY, המוזכר בפוסט הקודם, תקף גם במקרה זה. אנשים לא מעוניינים במשרפה באזורם. עובדה זו יוצרת מאבקים ציבוריים ומשפטיים סבוכים העלולים למנוע מפרוייקט שכזה לצאת אל הפועל.

* תכנון מתקן שאין לו תקדים בארץ מאלץ לייבא יידע מבחוץ ולהסתמך על חברות זרות. חוסר הניסיון עלול להוות מוקש כאשר דברים משתבשים בתהליך זה או אחר במשרפה.

* זמן הקמת המשרפה הינו ארוך יחסית לזמן הקמת מטמנה, ויכול לקחת גם כמה שנים טובות.

משרפה בישראל?

עפ"י הדו"ח האחרון בנושא הטיפול בפסולת המוצקה, שהזמין המשרד לאיכות הסביבה, מינואר 2005, אין סיכוי לראות משרפה בישראל ב- 10 שנים הקרובות. הדו"ח הינו אחד מיני רבים שהוגשו למדינה, עפ"י הזמנתה, בעשרות השנים האחרונות (אני אישית ראיתי שניים כאלה). שר שמתחלף כל יומיים או פשוט חוסר אחריות משווע, המצב לא הולך להשתנות. כפי שאמר לי מהנדס בכיר, שהגיש דו"ח דומה בהזמנת המדינה אי שם בשנות התשעים המוקדמות: לא אתלונן על כך שהמדינה מאפשרת לי תעסוקה מדי זמן מה, אבל משרפה בישראל לא תהיה גם עוד 50 שנה.

אז מה נעשה עם הזבל שלנו?

הסביבה לא עושה לנו הנחות. המשך הצריכה והילודה המאסיביים דינם כהגברת העומס על שטח המחייה הזמין בשביל האדם. שריפת הפסולת שלנו הינה דרך לצמצום ניכר בנפח האשפה שלנו ואף מאפשרת הפקת אנרגיה על הדרך. חסרונותיה רבים, אך אינם מהווים סיבה להתעלם מכך שאנו טומנים כיום את ראשנו בקרקע המטמנות. חובה לשלבה עם מערך מיחזור רציני ועם חינוך לערכי סביבה. ווסאבי קורא בזאת את קריאתו האינטרנטית לצריכה מופחתת ולמיחזור הקיים.

* התמונה צולמה ע"י danmeth ושוחררה תחת רישיון CC

תנו לי עוד מההיברידי הזה- על מכוניות היברדיות בשורות הפיס

אחד מחברי לבלוג [אם הייתה לנו מערכת, שמו היה שמור בה] טוען כי עצומות הן רמת האקטיבזם הנחותה והנמוכה ביותר. אין לי אלא להסכים עימו, הרי כולנו מכירים מקומות בהם כוח ההשפעה שלנו הוא אקטיבי ורב יותר.

יחד עם זאת, בעידן בו חלק ניכר מחיינו עובר עלינו במרשתת, אני מוצאת כי עצומות הן כלי אפקטיבי להעלאת נושאים לדיון ציבורי. במידה והן מוצלחות, הן עשויות אפילו לשמש כמקור ללחץ לפעולה על גופים פרטיים וציבוריים.

כל האפולוג'טיקה הזו הייתה בכדי להציג בפניכם יוזמה עצומתית שכזו שעשתה דרכה אלי באמצעות יונת הדוא"ל.

בעקבות חוק ההימורים החדש, האוסר על מכירת כרטיסי הגרלות למטרות הימורים, אם טרם מלאו לכם 18 שנות, לא יתנו לכם לקחת חלק בהגרלות מספר הפיס. אך רווחיה של האחרונה מצביעים על כך כי יש מספיק קופצים על שלל הגרלותיה השונות.

אחד מאפיקי המשיכה של הפיס הנו הגרלת 160 מכוניות מידי חודש. על פניו, מתנה חביבה ונחשקת עבור חלקים מסוימים מאיתנו. אך למאיה, מהסניף הירושלמי של החברה להגנת הטבע, יש השגות בנושא והיא החלה ביוזמה של עצומה אינטרנטית.

מאיה אומרת בצדק כי 160 המכוניות שהפיס מחלק מידי חודש, פירושן הוא עוד 160 יחידות ניידות של זיהום שיתחילו להתרוצץ אצלנו בכבישים, וכפי שכתב אמיתי בפוסט הקודם, הפרס של אותם 160 אנשים יהיה עונש הולך וגדל שלנו בדמות נסועה וזיהום.

הצעתה של מאיה היא כדלקמן:

החלפת המכוניות המזהמות שניתנות בהגרלות במכוניות היברידיות.

הפיס לבטח יוכל לעמוד בפערי המחירים, ואנחנו אולי נמשיך לשלם את המחירים החברתיים הכרוכים בהימורים, אולם נשלם פחות על ההשפעות החיצוניות שיפיקו 1920 המכוניות שישפכו לכבישנו [העמוסים בלאו הכי] מידי שנה.
ואחרי המילים הרבות, אפשר להגיע לעצומה דרך כאן.

* עוף טופיק:

WATEC, כנס ותערוכה שמארגן המשרד להגנת הסביבה יחד עם מספר משרדים ממשלתיים נוספים ובי"ס פורטר לסביבה ב- 30-31 באוקטובר וב- 1 לנובמבר, יעלה הרבה סוגיות סביבתיות מטרידות ומעניינות כאחת.

אשמח לראות כל אחת ואחד מכם במסדרונות, ענודים בתגי שם מביכים למחצה.

* התמונה צולמה ע"י jurvetson ושוחררה תחת רישיון CC

הפקת אנרגיה מאשפה – חלק 3

שריפת האשפה

פתרון הטמנת האשפה, הנהוג בישראל כפתרון העיקרי לבעיית הפסולת המוצקה, הותקף והושמץ עד זוב דם בפוסט הקודם. לעומתו, קיים פיתרון לא אלגנטי ביותר, אך יעיל ומיושם זה עשרות שנים בכל העולם המערבי. שריפת האשפה הינה הכרח בעולם בו משאב הקרקע הופך יקר יותר ויותר. השריפה מצמצמת את נפח האשפה בכ- 70-90 אחוז ועל כך חשיבותה. נזכיר שוב שאינה מהווה פיתרון שלם בפני עצמו (אי אפשר לשרוף מקרר ישן ולהעלימו), אלא חוליה מרכזית בשרשרת הטיפול בפסולת, הכוללת מיחזור רציני והטמנת מה שאין ברירה.

תהליך השריפה

בפוסט הראשון בסדרה הוצגה חלוקה גסה של הפסולת לרכיביה השונים. רכיבים כמו זכוכית ומתכות שונות אינם ניתנים לשריפה בטמפ' נמוכות ועל כן ראוי שיעברו תהליך מיחזור. הפלסטיק אף הוא ראוי שימוחזר משום זיהום האוויר הקשה העלול להיווצר משרפתו. הטמנת חומרים אלה באדמה דינה כבומרנג המבטיח שגם עוד מאות ואלפי שנים הם ישארו עימנו. מיחזורם יפחית את כמות הייצור המטורפת שלהם. רכיבי הפסולת האחרים ניתנים לשריפה. שריפתם או מיחזורם המוחלט של הנייר והקרטון יצמצמו את נפח הפסולת בכ- 30%. שריפת הפסולת האורגנית, המהווה כ- 40% ממשקל הפסולת, תאפשר ניצול נכון של הערך אנרגטי בפסולת זו לטובת תהליך השריפה. היות וערכה הקלורי של הפסולת האורגנית משתווה לכשליש מערכו הקלורי של פחם, ניתן בהחלט להקים תחנת כוח "זבל-פחמית" בצמוד לאתר המשרפה ולהפיק חשמל ראוי. כמובן שתהליך השריפה הינו מורכב ביותר וחסרונותיו בצידו. אין זו סתם מדורת ל"ג בעומר, אליה נזרקים כוסות חד פעמיות ובקבוקי ספריי לשירותים. אלה הם כבשני ענק המוקפים מנופים ואמצעים מכאנים שונים ומשונים. במונחים מיידיים, זהו תהליך יקר עשרות מונים מתהליך ההטמנה. הכבשנים הינם יקרים ביותר ומתקני הטיפול בגזי הפליטה מביאים פרוייקט שכזה לסכומים אסטרונומיים. האם כסף הינו השיקול היחיד? כמובן. ולכן הבה נקבע את מחירם של זיהום מי התהום, פליטת גזי החממה, שריפות בלתי מבוקרות, שחיקת הכבישים וכו'. מחירים אלו מופשטים כיצירות אומנות שערורייתיות ובכל זאת נמצא להם סוג של תמחור ע"י מדעני העולם. הם מכונים עלויות חיצוניות ומתיימרים להגיד לנו כמה עולה פליטת טון מתאן לאטמוספירה (כ- 250 דולר) או מה תרומתה של משאית הזבל, הנמצאת בדרכה למזבלה, לתאונות הדרכים (0.0034 ש"ח לטוןxק"מ) ולבזבוז הזמן כתוצאה מעומס התנועה (0.00122 ש"ח לטוןxק"מ). בקיצור, מדע מדוייק זה לא, אבל הכללת העלויות החיצוניות במחירי ההטמנה ובמחירי השריפה מביאה למסקנה שהשריפה הינה תהליך נבון יותר מההטמנה.

לקורא הפיננסי: כדאי להשקיע בגזי החממה. עפ"י ההערכות מחירם יאמיר בעשרות אחוזים בשנים הקרובות.

* התמונה צולמה ע"י increptowalnut's ושוחררה תחת רישיון CC

הפקת אנרגיה מאשפה – חלק 2

הטמנת האשפה בקרקע

בפוסט הקודם הוצגה בקצרה בעיית הפסולת המוצקה בישראל, תוך נבירה פולשנית בתכולת האשפה שלנו ומיונה לפי רכיביה השונים. כיום נטמן חלקה המכריע של הפסולת המוצקה באדמה – באתרי הטמנה מוסדרים במקרה הטוב ובאתרי הטמנה פיראטיים במקרה הרע. הטמנת האשפה היא הפתרון הזול ביותר והקל ביותר מבחינה טכנולוגית. מה יהיה על הדורות הבאים? את זה עוד לא שואלים פה ברצינות, כי הטמנת זבל מאסיבית דינה כאונס הקרקע, וחסרונותיה רבים:

* זיהום מקורות מים – גשם יורד, שוטף את הפסולת ומחלחל בסופו של דבר אל מי התהום שבקרקע. בישראל, בה מצוקת המים הינה משמעותית, מי התהום הינם מקור חשוב מאוד למי שתייה.

* זיהום אוויר – שריפות הנגרמות באתרי ההטמנה מעלות לאוויר עשן ושאר מזהמים קשים. גם המשאיות, היוצאות ונכנסות לאתרי ההטמנה מדי יום ביומו, יוצרות זיהום אוויר.

* מפגע ריח – הריקבון ההמוני של שאריות האוכל שלנו אינו חס על סביבת המטמנה.

* מפגע אסטטי – שטח פתוח ויפה בעברו הופך לאחר תקופת הטמנה לפצע בנוף.

* מפגע בריאותי – התרבות מזיקים והפצת מחלות ע"י חולדות ושות'.

- סכנה מיידית מס' 1 – התמוטטות הר הזבל תוך חסימת נתיבי זרימת מים ותחבורה.

- סכנה מיידית מס' 2 – פיצוץ גז המתאן, הנוצר בלב המטמנה כתוצאה מהתפרקות הפסולת האורגנית בתנאי חוסר חמצן, ע"י ניצוץ כלשהוא.

- סכנה מיידית מס' 3 – הפרעת המוני הציפורים המקננות בהר הזבל לנתיבי טיסה הינה סכנה ממשית לחיי אדם. כניסת ציפור אל מנוע הטורבו עלולה לתקוע אותו או לחלופין לשבור חלק מהלהביו.

* מפגע רעש - משאיות יוצאות ונכנסות אל שטח המטמנה תוך לחיצות חוזרות ונשנות על הגז והברקס, ציוד כבד להרמת הפסולת כמו דחפורים רועשים ומנופים.

* תרומה לאפקט החממה – גז המתאן הינו גז חממה בעייתי עוד הרבה יותר מהפחמן הדו-חמצני.

* מצוקת קרקעות – עתודת הקרקעות עבור הדורות הבאים הולכת ומצטמצמת. בישראל הקטנה והצפופה זהו נושא רציני.

* עלות הובלת הפסולת – NIMBY אינו שם של דמות פיקסאר חדשה אלא ראשי התיבות באנגלית לביטוי "לא בחצר האחורית שלי". את אריזות הטבעול ובקבוקי השמפו שלי נא לקבור רחוק ממני ככל האפשר. העוול החברתי הנוצר מכך הוא הצטברות האשפה של העשירים בחצרם של מעוטי היכולת. העוול הסביבתי נוצר עקב הובלת הפסולת למרחקים גדלים והולכים. צריכת הדלק יקרה ומזהמת יותר וכבישי הגישה נשחקים ופקוקים יותר.

האם יש מנוס מהטמנת הפסולת בקרקע?

לא. בעולם המתקדם טומנים, אבל רק את מה שאין ברירה. ז"א שקבורת הפסולת בקרקע צריכה להיות התחנה הסופית לאחר צמצום נפחה למינימום האפשרי. בנוסף צריך תהליך ההטמנה להתבצע באופן מקצועי, תוך מתן מענה מקסימלי לכל הבעיות הסביבתיות השונות הכרוכות בו.

* התמונה צולמה ע"י Jason Schleifer ושוחררה תחת רישיון CC

הפקת אנרגיה מאשפה – חלק 1

רקע

בעולם הנשלט מחד ע"י גידול דמוגרפי ומאידך ע"י תרבות צריכה אגרסיבית, חייבת סוגיית האשפה להיות מטופלת בדרך יצירתית. עפ"י המשרד לאיכות הסביבה מייצר אזרח ישראלי כשני ק"ג זבל מוצק ביום. לויזואלים שבינינו – דמיינו לעצמכם את שיירת המשאיות המגיעות יום יום לאתרי הפסולת, את חריקות הבלמים העייפים, לחיצות הגז המעלות עננות זיהום שחורות, ריקון התכולה באתר הפסולת אל תוך האדמה. מקררים מקולקלים, קרטונים של טלוויזיות, שקיות מהסופר, אריזות של טבעול, תחבושות הגייניות, עצמות של עוף, פחיות קולה וטיטולים משומשים נטמנים להם באדמה – כ- 4.5 מיליון טון בשנה!

אופציית ההטמנה הנהוגה כיום בישראל נחשבת למיושנת מאוד בעולם המערבי ובפוסטים הבאים יציג ווסאבי אנרגטי את החלופה המקובלת כיום בעולם המערבי לאיזורים צפופים כישראל: מיון הפסולת המוצקה למרכיביה העיקריים, מיחזור חלק ניכר ממנה, הטמנת מה שאין ברירה ושימוש בשארית האורגנית לייצור חשמל וקומפוסט. כל זאת בשילוב עם צעדי הסברה לצמצום הצריכה מלכתחילה.

נתחיל בכך שנעיף מבט חמש דקות בכל יום בעוגה המוצגת מעלה, המתארת מה עובר על האיש המנופף לנו ממשאית הזבל בכל בוקר. המספרים בעוגה מראים את המשקל היחסי של כל מרכיב ממרכיבי הפסולת בערימת הפסולת הכוללת. לדוגמה בערימת זבל השוקלת 100 קילו יהיו כ- 5 קילו טיטולים. הלמ"ס תשלים לקורא הסקרן נתונים נוספים.

נקודות למחשבה

1. למרות היותם של הנייר והקרטון כרבע ממשקל הפסולת הכולל, נפחם מהווה כמעט שליש מנפח הפסולת הכולל. הכוונה בנפח היא תכלס לכמות המקום שהפסולת תופסת.

2. מוצרי הפלסטיק, אבוי לנו, מהווים אף הם כ- 30% מנפח הפסולת הכולל.

3. הפסולת האורגנית היא המפיקה של גז המתאן, בנוסף לגזים אחרים, בתהליך ההתפרקות שלה. גז המתאן הינו גז חממה בעייתי אך ניתן להפיק ממנו חשמל בתהליך שריפה – ראה פוסט הפקת אנרגיה מפרות. נפחה היחסי של הפסולת האורגנית נמוך בהרבה ממשקלה היחסי – כ- 15% מנפח הפסולת הכולל.

4. כמות הפסולת לנפש בארץ ובעולם עולה עם השנים. האריזה המוגזמת של מזון, מוצרי חשמל וכיוצ"ב מיוצגת בעוגת המשקל המופיעה מעלה בפרוסות הפלסטיק, הקרטון, המתכת והזכוכית. הצריכה המוגברת מביאה עימה גם פסולת מוגברת.

5. רמה סוציו-אקונומית גבוהה מייצרת יותר פסולת: משקל הפסולת הממוצע של אדם במחוז תל-אביב גבוה ביותר מ- 50% ממשקל הפסולת הממוצע של אדם במחוז ירושלים!!! גם שמעון מזרחי לא יתכחש לכך שהחלוקה שערורייתית. משקל הפסולת הממוצע של אמריקאי גבוה בכרבע ממשקל הפסולת הממוצע של ישראלי ובהרבה יותר ממשקל הפסולת הממוצע של סיני או הודי.

* פורסם לראשונה ב: 21.9.2007

ווסאבי אנרגטי: הפקת אנרגיה מגלי-הים

רקע

גלי הים אוצרים בחובם אנרגיה רבה. התהליך מתחיל (כמו הכל) בשמש, המחממת חלקים מסויימים בכדוה"א, לעומת אחרים השרויים בחשיכה. הפרשי הטמפ' בין האזורים השונים יוצרים משטרי רוחות אותם מנסה החזאי התורן להסביר בנפנופי ידיים. הרוח עוברת לה על פני המים ו"מוסרת" את האנרגיה שלה תוך יצירת גלים. גל הצונאמי המפורסם נוצר כתוצאה מרעידת אדמה שהתרחשה בתוך הים – זוהי דוגמה נוספת למסירת אנרגיה - אנרגיה האצורה בפנים כדוה"א נמסרת אל המים באוקיינוס ומתפרצת כגל אדיר אל היבשה. אנרגיה יכולה להחליף צורות ותלבושות כמו אקסל בהופעה של "guns & roses", אבל העובדה הפיסיקלית היא פשוטה – היא תמיד תישמר. אנרגיית הגלים לדוגמא, נמסרת בהמשך לחוף או לסלעים וגורמת לשחיקה ולסחף. חלק ממנה הופך לרעש הנשמע למרחוק וחלק ממנה יוצר מערבולות או חוזר חזרה כלפי המים. ישנם שבטים המנצלים את אנרגיית הגלים לטובתם מזה הרבה שנים – שזופי גוף ומרוחי קרמים בצבעים משונים, הם יוצאים לים כאחוזי טירוף, גלשן בידם הימנית ובחורה חטובה תחת השמאלית. וברצינות, אנרגיית הגלים הינה נקייה ומתחדשת וכבר כיום מייצרים ממנה חשמל, אך בהיקפים זעירים.

טכניקה

ישנם מספר דרכים עליהם חשב האדם בבואו לנצל את תנועת הגלים לצרכיו. דרך אחת היא לחכות להתנפצות הגל על החוף, לתעל את הזרם האדיר דרך צינורות ולהזרימו דרך טורבינה שתסובב גנרטור. דרך נוספת היא להרחיק מעט מהחוף אל תוך המים ולהתקין מבנים כאלה ואחרים, הכוללים מצופים ומנצלים את תנועת הגלים המחזורית להזזת בוכנות הידראוליות. בוכנות אלה דוחפות שמן ומפעילות בסופו של דבר מנועים הידראולים קטנים המסובבים גנרטורים. מבנה מעניין שכזה מוצג בתמונה למעלה, הנראית כלקוחה מסרט אימה. מצוף נחשי זה בנוי ממספר חלקים ועל כן מסוגל לספוג את תנועת הגלים לכל כיוון אפשרי. הוא מסוגל לייצר כמות יפה של כ- 0.75 מגה וואט ואינו יקר במונחי אנרגיה חלופית. עקב תנאי הים ההפכפכים ושביתות המצילים החוזרות ונשנות קיים בו מנגנון חשוב, הנועל את תנועתו בתנאי סערה וכך מונע ממנו להתפרק לחלקיו. חברת "Finavera" בונה אף היא תחנות כח בעומק הים, המפיקות מי ים דחוסים מתנועת הגלים ומעבירות אותם דרך טורבינות. היתרון הגדול בהרחקה מהחוף הוא שניתן למקם את התחנה במקום בו עוצמת הגלים היא האפקטיבית ביותר מבחינה אנרגטית. מידע נוסף ניתן למצוא באתר החברה.

מספרים

התקנה של כמה עשרות נחשים הידראולים במרחק של כ- 5 ק"מ מחופי הים תתן לישראל כחצי אחוז מצריכת החשמל שלה. בחורף הנחשים האלה מפיקים פי 1.5 ממה שהם מפיקים בקיץ בגלל השיפור בגובה הגלים, הגורם להם להתפתלויות מרובות יותר. שניים יכולים להשתלט על כאלף בתים באזורי החוף ולחשמל מגרשי גולף בקיסריה, גני חתונות על הים וכיוצ"ב.

יתרונות

· אנרגיה נקייה ומתחדשת.

· להבדיל מאנרגיית השמש – נמצאת שם במהלך כל היום.

· בגלים ריכוז האנרגיה ליחידת שטח הוא הגבוה ביותר בטבע, מה שמרמז על הפוטנציאל האדיר בתחום – הספקת 10% מהצריכה העולמית הכוללת.

חסרונות

· יקרה באופן יחסי למקורות האנרגיה הקונבנציונאליים.

· הפרעה לתנועת כלי שייט באיזור.

· השפעות סביבתיות שונות – הורדת גובה הגלים באיזור, דליפות שמן אפשריות מהמערכת ההידראולית והעברת כבלים בקרקעית הים.

* פורסם לראשונה ב: 2.9.2007

ווסאבי אנרגטי: הפקת אנרגיה מאצות – חלק 2

טכניקת גידול האצות
כמו הרבה רעיונות טובים, הרעיון להפקת דלק מאצות מיקרוסקופיות הוא ותיק יותר ממה שאנשים חושבים. אגב, זהו המצב עם הרבה שיטות שהם כיום בסיס לטכנולוגיות אנרגיה מתחדשת. בכל אופן, הרעיון לייצור גז מתאן מהאצות עלה כבר בשנות ה- 50 .
מחקרים ציירו תהליך בו מי שופכין ישמשו כמצע וחומר מזין לגידול אצות. המחקרים קיבלו דחיפה בעיקר בשנות ה- 70, עם משבר האנרגיה שהיה במהלכן. גישה זו והדומות לה לייצור אנרגיה, נותנות תועלת כפולה – גם סביבתית וגם אנרגטית.
משרד האנרגיה האמריקאי לדוגמה, החליט להתמקד בפרויקט של חוות ענקיות לייצור אצות כבר בשנות ה- 80. עיקרון הגידול בחוות אלו הוא גידול האצות באגמים או בריכות פתוחות לסביבה, תוך הזרמת פחמן דו-חמצני שיבעבע לתוך ברכות אלה וייקלט ע"י האצות הגדלות בהן. הברכות הן בצורת "מסלול מרוצים" (כמופיע בציור מעלה). האצות, המים ומקורות המזון זזים בסירקולציה בתוואי זה. גלגל מניע וסובב מאפשר את הזרימה ודואג בהזדמנות זו להשאיר את האצות שקועות מתחת לפני המים. הרגעים בהם האצות אכן מגיעות לפני המים מתקיימים בתדירות קבועה.
הבריכות חייבות להיות רחבות ככל האפשר על מנת לאפשר יותר שטח בו תוכלנה האצות "להשתזף" ויחסית רדודות על-מנת להקטין את סינון קרינת השמש והחלשותה ע"י המים. כל העסק מופעל בצורה מתמדת, תוך הזרמה בלתי פוסקת של מים ומזון אל הבריכות מצד אחד ואיסוף האצות המכילות מים והעומדות בקריטריון האיסוף מהצד השני. האצות הנאספות מכילות כמות ניכרת של שמן טבעי ודרוש לקצור אותן לקבלת ביו-מסה המשמשת לשריפה וקבלת חום בתהליכים שונים כגון ייצור חשמל. ניתן לחלופין למצות מהן את השמן ולייצר את הביו-דיזל.
אפשרויות גידול נוספות קיימות ונבחנות בעולם. ביפן, צרפת וגרמניה הושקע רבות בפרויקטים של גידולי אצות במיכלים סגורים. שיטה זו מגנה על האצות מפני זיהומים פוטנציאלים העלולים להגיע בחופשיות מהאוויר הפתוח. בישראל מגדל מפעל אלגטק אצות ע"י הזרמתם בצינורות ארוכים ושקופים לקרינת השמש, אך למטרות תוספי תזונה וקוסמטיקה.

הגדרות
ביו-מסה – מסה אורגנית היכולה לשמש לבעירה ולהפקת אנרגיה – חימום או חשמל. אורגני הוא כל חומר שמקורו בחי ובצומח.
ביו-דיזל - דלק ביולוגי המיוצר משמנים צמחיים כתחליף לדיזל המחצבי. הוא יכול להיות מופק משמן צמחי או להיות ממוחזר משמן טיגון ואף משומן בעלי-חיים.

יתרונות וחסרונות
ווסאבי נותן במקרה זה את הקרדיט למשרד לאיכות הסביבה על סיכום נאה של יתרונות וחסרונות עבור שימוש בביו-מסה ועבור שימוש בביו-דיזל.

* פורסם לראשונה ב: 7.8.2007