אנרגיה סולארית
מהם יתרונות וחסרונות של אנרגיה סולארית?
מהם יתרונות וחסרונות של אנרגיה סולארית?
אנרגיה סולארית
אנרגיה סולרית היא אנרגיה שמקורה בקרינה ישירה מן השמש. אנרגיה זו נמצאת בשפע, בכמויות העולות בהרבה על התצרוכת האנושית, אולם קיים קושי טכנולוגי בניצולה היעיל. מדינת ישראל היא אחת המדינות המתקדמות בחקר ותעשיית אנרגיה סולרית בעולם. חסרונותיה הבולטים של אנרגיה זו הם עלותה (פי 4 מעלות דלק מאובנים) ואי-סדירות הפקתה כתוצאה ממחזורי העונות והימים.
קיימות מספר טכנולוגיות נפוצות המנצלות אנרגיית שמש:
שימוש בדודי שמש לחימום מים חוסך כילוי מקורות אנרגיה
מתקן חימום למים באמצעות אנרגיה סולרית. על־פי החוק הישראלי כל בית חדש שנבנה חייב להיות מצויד בקולטי שמש, ואכן כ־95% מבתי האב משתמשים בדוד שמש לחימום המים ובכך חוסכים כ־3-4 אחוז מתצרוכת החשמל.
מתקן המאפשר המרה ישירה של אנרגיית האור מהשמש לחשמל על בסיס האפקט הפוטו אלקטרי. הניצולת של תא כזה היא נמוכה, (כ-15%) ומחירו יקר, בשל טכנולוגית הייצור המורכבת שלו. כיום מתמקדות מספר חברות במזעור התאים הסולאריים לגדלים זעירים ביותר (כ-100 ננומטרים), ולשיטות ייצור מתקדמות המאפשרות הדפסה של התאים על יריעות פלסטיק, דבר שיוזיל את עלות הפקת החשמל בדרך הזו.
מתקן הממיר קרינת השמש לקיטור, אשר מניע טורבינות שייצרו חשמל. שיטה זו נחשבת למבטיחה ומחיר החשמל בשיטה זו עשוי להגיע למחירו בשיטות הקיימות היום. מספר חברות ישראליות עוסקות בפיתוח תחום זה - ביניהן "אנרטי גלובל", "אורמת", "לוז" וסולל"
מגדל השמש שנבנה במכון ויצמן למדע פועל בשיטה דומה, זהו מגדל המיועד לאסוף קרינת שמש משטח גדול, וזאת בעזרת מספר רב של מראות המרכזות את אור השמש אל קולט שנמצא בראש מגדל. הקולט מחמם אוויר דחוס המניע טורבינה[2].
המרה תרמו-חשמלית
המרת החום ישירות לאנרגיה חשמלית על ידי שימוש בצמד מתכות. הפרשי חום בין המתכות גורמים להיווצרות זרם חשמלי היוצא מהן, ולהפך, העברת חשמל במתכות עשויה לגרום להתקררות המתכת האחת בעוד השנייה מתחממת. יעילות מערכות אלו קטנה יחסית.
עיקרו של הרעיון הוא ניצול חום השמש לשם הפקת אנרגיית רוח מלאכותית בתוך מבנה סגור. הרעיון מבוסס על בניית ארובה גבוהה במקום חם, יבש, וקרוב לים, בצורת צינור אנכי, בגובה של כקילומטר וברוחב של כחמש מאות מטרים. מי ים נשאבים לראש המגדל ומרוססים על האוויר החם שמתקרר ונע מטה במהירות של עד כ-80 קמ"ש , ומניע טורבינות לייצור חשמל, כאשר הוא יוצא דרך פתחים מיוחדים שבבסיס המגדל. השיטה תאפשר גם התפלה של מים כתוצר לוואי של התהליך. חסרונות שיטה זו הן: מחירה, חוסר המודולריות שלה, ההעדר ניסיון בפועל עם מבנים בסדר גודל דומה.
השיטה מבוססת על רעיון של מהנדס גרמני בשם שלייך ברגרמן, לבניית מגדל סולארי. מגדל זה דומה בעקרון פעולתו לארובות השרב, אלא שבו האוויר זורם בכיוון הפוך. יתרונו נעוץ בכך, שאין בו תלות במים ומחירו נמוך בהרבה ממחיר ארובות השרב הישראלי. ברגרמן בנה בעבר מגדל דומה בגובה 200 מטר , בתחנת כוח בספרד ב-1982. באוסטרליה חברת אינורומישין[3] יוזמת הקמה של מגדל סולארי, בגובה של קילומטר. למגדל יהיה סמוך לקרקע בסיס זכוכית ברוחב של 7 קילומטרים . בסיס זה יקלוט את חום השמש, והאוויר שבו יחומם כתוצאה מכך ל-70 מעלות ויזרום ב-32 טורבינות לראש המגדל, שבו הטמפרטורה תעמוד רק על 20 מעלות. מגדל זה יוכל לספק תפוקת חשמל של 200,000 משקי בית. עלותו מוערכת ב-56 מיליוני דולרים.
