יום ראשון, 11 באוגוסט 2013

אנרגיה סולרית והבשורה לעולם השלישי

הפעם אדבר על אנרגיה סולרית,
אסביר מהי אנרגיה סולרית
ואתן דוגמאות איך היא שינתה את העולם




ובכן, בוא נתחיל מההגדרה בוויקיפדיה

אנרגיה סולארית היא מקור של אנרגיה חלופית ומתחדשת שמקורה בקרינת השמש. מתקני אנרגיה סולארית ממירים את הקרינה האלקטרומגנטית שמגיעה מהשמש לאנרגיה תרמית או לחשמל. עקב ההספק הגבוה של קרינת השמש על פני כדור הארץ יש לשיטה זו פוטנציאל להפוך למרכיב משמעותי בשוק האנרגיה העולמי.
השימושים של אנרגיה שמקורה בשמש הם מגוונים. ניתן להשתמש באנרגיה זו באופן ישיר למטרות חימוםאידוי וייבוש מזון, כמו למשל בישול בעזרת תנור שמשבריכות אידוי להפקת מלחים וייבוש כביסה. באופן דומה, דודי שמש משמשים לחימום מים לצריכה ביתית. ריכוז קרינת השמש באמצעות מראות או עדשות מאפשר לעתים לנצל אותה טוב יותר, במיוחד לצרכים שבהם נדרשת טמפרטורה גבוהה. הגדלת הנצילות מתאפשרת גם באמצעות מתקני עקיבה, שעוקבים אחר תנועת השמש בשמים בשעות היום.
שימוש נרחב של אנרגיית השמש לצרכים תעשייתיים או לצורך יצירת חשמל ייתכן באחת משתי דרכים:


את האנרגיה הסולארית ניתן לנצל ישירות, או לאגור באמצעים פוטוכימיים בחומרים שונים, ולהפיק את האנרגיה מאוחר יותר במידת הצורך. באופן עקיף, אנרגיית השמש אחראית למגוון תהליכים שמביאים ליצירת מקורות אנרגיה שונים שנמצאים כיום בשימוש, כמו אנרגיית רוחאנרגיה הידרואלקטרית ועוד. באופן דומה, אור השמש אפשר את חייהם של יצורים קדומים, שבמשך הזמן הפכו לנפטדלק מאובנים זה משמש כיום את האנושות כמקור אנרגיה עיקרי.



למעשה ישראל הייתה המדינה הראשונה להשתמש באנרגיה סולארית, באנרגיה שמגיעה מהשמש. הכוונה היא לדודי השמש המפורסמים שקיימים בישראל כבר עשרות שנים. דודי השמש מותקנים ב - 95% מהבתים וחוסכים 3-4% מצריכת החשמל.
כיום בישראל יש חוק שמאפשר לציבור למכור חשמל שמיוצר מתאים פוטו-וולטאים על ידי התקנת המתקנים על גגות של בתים או מבנים חקלאיים או תעשייתיים. מדינת ישראל נותנת תעריף שגבוה יותר ממחירו הרגיל של החשמל ונועד לעודד ייצור חשמל בדרך זו, עם זאת, המכסות שהמדינה נותנת קטנות מידי והם מתמלאות במהירות שיא.

בעולם, האנרגיה הסולרית עזרה למדינות עולם שלישי לספק אור לתושביהם העניים ביותר, תושבים שלעתים אינם בעלי חיבור לרשת החשמל או שאין ביכולתם לממן את החשמל.
דוגמה לכך ניתן לראות בסרטון הבא מהודו, מדינת עולם שלישי בעלת האוכלוסייה הגבוהה בעולם ובעלת בעיות משאבים רבות שהאנרגיה הסולארית עוזרת לפתור.


דוגמה נוספת יש מהפיליפינים, היכן שהאנרגיה הסולרית נתנה פתרון לבתים בשכונות עוני ששנים חיים בלי אור:




היתרונות העיקריים של האנרגיה הסולרית:
  • עצמאות בהפקת חשמל, חוסר תלות במקורות דלק מתכלים ובמדינות המפיקות אותם, כמו התלות בנפט.
  • הפקת אנרגיה נקייה שאיננה פוגעת בסביבה
  • בעיקר לגבי הטכנולוגיה הפוטו-וולטאית, אפשרות להתקנה על גגות ובכך לחסוך משאבי קרקע
  • אנרגיית השמש אינה מתכלה כמו מקורות אנרגיה המתבססים על דלק
  • התאמה טובה לעקומת הביקוש לחשמל
  • תחנה תרמית סולרית יכולה לכלול גם גיבוי בדלק אחר, ולא נדרשת הקמת תחנת כוח נוספת לגיבוי כבטורבינות רוח למשל
  • בתחנה תרמית סולרית אין ירידה משמעותית בביצועי התחנה לאורך שנים (זאת בניגוד לתחנות פוטו-וולטאיות)
החסרונות העיקריים של האנרגיה הסולרית כיום:
  • השקעה ראשונית גבוהה המתבטאת בעלות גבוהה לקילו-ואט בהשוואה לתחנות כוח קונבנציונליות
  • הפקת אנרגיה לא סדירה בימים מעוננים ובלילה בתחנות כוח ללא אגירה או מקור אנרגיה נוסף
  • תפיסת שטח רב יחסית להפקת חשמל בשיטה הקונבנציונליות בפחם, דלק נוזלי או גז

לסיכום, האנרגיה הסולרית הנה ותמשיך להיות חלק משמעותי מחיינו. כבר היום אנחנו משתמשים בדודי שמש, מטעינים מחשבונים באמצעות השמש, מייבשים כביסה בשמש ואף מייצרים חשמל בבית שלנו מהשמש.
כפי שראינו בעולם השלישי האנרגיה הסולרית הביאה בשורה לאנשים רבים וצפויה להיות פופולרית עוד יותר בעתיד הקרוב והנראה לעין.

יום שני, 5 באוגוסט 2013

אנרגיות מתחדשות (Renewables)

אחד התחומים החמים ביותר בתחום הקיימות הוא האנרגיות המתחדשות.
כמו מנהגי בקודש, גם הפעם נלך לוויקיפדיה בשביל ההגדרה -

"אנרגיה מתחדשת היא אנרגיה שמקורה בתהליכי טבע מתמשכים שאינם מתכלים כתוצאה מרתימת האנרגיה האצורה בהם. מקורות אנרגיה מתחדשים נבדלים ממקורות אנרגיה כגון דלק מאובנים (נפטפחם וגז טבעי), ואנרגיה גרעינית, שהשימוש בהם כרוך בהקטנה משמעותית של מאגר האנרגיה הזמינה האצורה בהם."

סוגי האנרגיות המתחדשות הפופולריים ביותר:
1. סולארית - מקורה בחום השמש מופקת באמצעות פנלים סולריים
2. רוח - מקורה ברוח שמסביבנו, מופקת באמצעות  טורבינות רוח 
3. מים - מקורה באנרגיה שאצורה במים זורמים, מופקת באמצעות תחנות כח הידראוליות
4. גיאו-תרמית - מקורה בחום הפנימי של כדור הארץ
5. ביו-דלקים - מקורה בצומח או בזבל

צריכת אנרגיה עולמית
בשנת 2011 הגיעה צריכת האנרגיה המתחדשת לסך הכל 1.6% מצריכת האנרכיה העולמית, לא כולל ביו דלקים ומפעלים הידרו אלקטרים שתורמים עוד כ - 6% בנוסף אך מאחר ודורשים משאבים רבים הם בעייתיים כמקורות אנרגיה מתחדשים. ביו-דלקים דורשים שטח גידול רב שבא על חשבון מזון והידרו-אלקטרי דורש השקעה רבה בסכרים ופוגע מאוד בחקלאות.
רוב האנרגיה בעולם מיוצרת כיום מנפט, גז ופחם. בשנים האחרונות יש מגמה של הגדלת מקורות האנרגיה המתחדשים והשקעה רבה בתחום זה.
להלן התפלגות הפקת האנרגיה ממקורות שונים מ 1965 ועד היום:





עתודות הדלקים (נפט, גז ופחם) בעולם מתדלדלות כל הזמן. לפי הערכות שיש כיום הנפט יספיק לעוד כ - 50 שנה,  הגז לעוד 60 שנה והפחם לעוד כ - 120 שנה. כמו-כן עלות הפקת הדלקים עלתה מאוד לאורך השנים מאחר וצריך לחפור עמוק יותר וכן צריך לנקות את הדלקים משאריות מחצבים אחרים, מה שעולה באנרגיה רבה. לשם המחשה היחס בין כמות החביות לייצור מאנרגיה האצורה בחבית נפט ירד מ 1:100 ל - 1:20 וכך קרה גם בתחום הגז והפחם.
בעקבות עליית המחיר לייצור דלקים ומאחר והדלקים מאוד מזהמים יש מגמה בעולם של מעבר ליצור אנרגיות מתחדשות והרבה מאוד השקעות מתבצעות בתחום זה.

למה אנרגיות מתחדשות לא בשימוש נרחב יותר?

האם אנרגיות מתחדשות הם הפתרון האולטימטיבי והתחליף לדלקים. מבחינה פרקטית האנרגיות מתחדשות עוד לא הגיעו לרמה טכנולוגית שתאפשר להם להחליף את הדלקים לחלוטין, אך ללא ספק האנרגיות המתחדשות יכולות לקחת חלק גדול הרבה יותר מסך ייצור האנרגיה העולמית.
מספר תנאים מאטים את כניסת האנרגיות המתחדשות לשימוש נרחב יותר, ראשית יש טענה שגם אנרגיות מתחדשות זקוקות למשאבים והם לא מתחדשות לחלוטין. לדוגמא, לאנרגיה סולארית צריך לייצר תאים פוטו-וולטאים ולטורבינות רוח יש שימוש במתכת רבה לייצור מתקני הטורבינות. כמו-כן אנרגיות מתחדשות תלויות בגורמים חיצוניים כמו שמש ורוח ולכן לא זמינות כל הזמן, הדבר דורש ניהול רשת חכמה לשמירת האנרגיה ולשילוב מספר אנרגיות במקביל.
חוץ מכך, יש עלות בהקמת המתקנים לייצור אנרגיה מתחדשת וכל עוד מחירי הדלקים הנפוצים בעולם זולים, מבחינה כלכלית קשה להצדיק את השימוש באנרגיות מתחדשות, אף על פי כך שאם היו לוקחים בחשבון את הזיהום שנוצר אז בטח ובטח שאנרגיות מתחדשות עדיפות על אנרגיות מסורתיות.
כיום, עם העלייה בעלות הפקת הנפט והגז, וכן העלייה הנוספת במחיר שנגרמת עקב התמחור החדש שמתבסס על שיא תפוקת נפט, מנגנון ששומר על מחירו הקבוע של הנפט, האנרגיה המתחדשת הפכה אטרקטיבית עוד יותר.

מהו העתיד?

העתיד הוא שילוב של כל מקורות האנרגיה המתחדשים עם מקורות האנרגיה הקיימים בדרך שתוכל לענות על צרכי האנרגיה הגדלים והולכים של העולם. לשם המחשה אפשר לראות בגרף הבא את העלייה בכמות האנרגיה הנצרכת לאורך השנים.



סקירה של המצב בעולם ואיך אפשר לענות על צרכי האנרגיה העולמית תוך כדי שימוש נרחב באנרגיות מתחדשות אפשר לראות בסרטון המצורף. בסרטון מתואר איך אפשר לנהל את האנרגיה בבריטניה על ידי שילוב של אנרגיות שונות ותוך כדי שימוש נרחב ביותר באנרגיות מתחדשות.




ולסיכום, אנרגיות מתחדשות זה הדבר הבא, בעולם מוקמים אין ספור מתקנים לייצור חשמל מהשמש, מהרוח, מהאדמה ומהמים ועוד מעט הרבה מאוד מהאנרגיה שלנו תגיע ממקורות כאלו. אם אתם יכולים לתרום להקמת מתקן לייצור חשמל המבוסס על אנרגיה מתחדשת תדעו שאתם בראש ובראשונה דואגים לעתיד שלכם ושל ילדיכם וכמו-כן לאוויר שאתם נושמים.
יש עוד הרבה ללמוד לגבי כל אחת מהאנרגיות המתחדשות ובבלוגים הבאים נסקור את שלל הנושאים.

נתראה בפעם הבאה