שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.
»
«
מה זו אנרגיה חלופית?
אנרגיה חלופית (Alternative energy) היא אנרגיה שמיוצרת בתהליכים שאינם פוגעים בסביבה. זוהי אנרגיה ממקור חלופי, שהוא בלתי מתכלה.
הפחם והגז הם מקורות המבוססים על דלק מאובן, שאריות פריסטוריות של צמחים ובעלי חיים קדומים ששקעו ונרקבו. הם מוגבלים בכמותם בכדור הארץ. המקורות החלופיים לעומתם, הם אינסופיים.
מקור חלופי לאנרגיה הוא גם נקי יותר מאשר יצור אנרגיה ממקורות מתכלים ומזהמים. אם משתמשים בחומרים כמו פחם וגז, תהליך הזיקוק והשריפה שלהם מזהם את הסביבה מאד. התהליכים הללו הם בלתי נמנעים בשימוש במקורות אנרגיה כאלה. לכן האנרגיה החלופית עדיפה לאדם ולסביבה.
מה שמקשה על האנושות לעבור לאנרגיות חלופיות וכמובן אנרגיות ירוקות הוא חוסר היכולת נכון להיום, לאגור את האנרגיה הזו לזמנים בהם השמש לא זורחת והרוח לא נושבת. אם אינך יכול לשמור את החשמל שצברת מהשמש הקיצית עד לעונת החורף, איך תסתדר בלי פחם או גז בחורף הקר?
זו השאלה הגדולה וזה האתגר הטכנולוגי בגדול ביותר של זמננו, בהם ברור שמשבר האקלים לא יסתיים מעצמו והשעון מתקתק.
בין סוגי האנרגיה החלופית ניתן למצוא את האנרגיה הסולארית, את אנרגיית רוח, אנרגיית המים, אנרגיה זמינה מדלקים ביולוגיים, אנרגיה שנוצרת ממשאבי החום שבכדור הארץ, אנרגיית גאות ושפל שמנצלת את שינוי גובה פני הים להפעלת טורבינות ליצירת חשמל ועוד.
הנה החזון הנפלא של אנרגיה שלא הורסת את העולם (מתורגם):
https://youtu.be/_6gV8Fzszjg
דוגמאות לשתי שיטות של אנרגיה חלופית (עברית):
http://youtu.be/OOilTP0lJag
הקושי הגדול למעבר מלא לאנרגיה החלופית הוא אגירת האנרגיה (עברית):
https://youtu.be/DhCMYteuM3o
על האפשרויות שגלומות בפיתוח האנרגיה הסולארית:
https://youtu.be/NDZzAIcCQLQ
והעתיד של מקור האנרגיה החלופית עשוי להיות בחלל:
https://youtu.be/1JHY4KLz4M4
למה משמש הסכר?
סכרים (Dams) הם מחסומים מלאכותיים שנבנים לרוחב נתיבים של זרימת מים, למטרות שונות.
לרוב בונים סכרים לצורך חסימה של זרם המים, האטה של הזרם או בקרה על זרם המים. למרבית הסכרים יש אפשרות לשליטה על זרם המים העובר בהם ופעמים רבות הסכר גורם ליצירה של מאגר מים.
#אבל מה הסיבה לבנייתם של סכרים?
למה משקיעים כל כך הרבה עבודה וכסף בהקמת סכרי ענק בעולם?
הסיבות הנפוצות לבנייתם של סכרים הן:
יצירת חשמל בכוח המים - על ידי שימוש בטורבינות שמפיקות חשמל מהאנרגיה המכנית של זרימת המים.
אגירת המים לשם השקיה - במקומות שאין בהם מספיק מים לחקלאות או בזמנים של מחסור בגשמים.
מניעת הצפות - באזורים מישוריים הנמוכים מגובה פני הים, כמו הולנד, הסכר מונע הצפה של מי הים.
הנה סכר הובר כדוגמה לבניית סכרי ענק (מתורגם):
http://youtu.be/rzcHP2KAJ_Y
ההשפעות של בניית סכרים ענקיים על רעידות אדמה (עברית):
http://youtu.be/_Rd9eKIMLGw
סכר הובר העצום, המספק מים וחשמל:
http://youtu.be/NyklSsIhXkk
וסרטון תיעודי על הסכרים הגדולים בעולם:
https://youtu.be/ciw5h6R8atU?long=yes
איך נוצר החשמל בטורבינות רוח?
כולנו יודעים שטורבינת חשמל היא אחת הדרכים הטובות ביותר לייצר אנרגיה ירוקה, שלא מנצלת חומרים שכמותם מוגבלת ושהשימוש בהם מזהם והורס את כדור הארץ.
אבל כיצד מייצרת הטורבינה את החשמל?
ובכן, תודות למבנה שלה, טורבינת רוח מסתובבת בכל פעם שיש רוח. משום כך נוהגים להציב אותן באזורים שהרוחות בהם מרובות. כשהרוח הנושבת, היא מסובבת את כנפי הטורבינה ובכך מעבירה את אנרגיית הרוח למנוע.
כנפי הטורבינה מחוברות למנוע שהוא למעשה גנרטור. גנרטור שפותח כדי להמיר אנרגיה סיבובית לחשמל. המשמעות של זה היא שסיבובי המנוע שנוצרים מהכנפיים והרוח מייצרים עתה חשמל.
כל שנותר עתה למערכת הוא להעביר את החשמל שנוצר מהסיבובים הללו שגרמה הרוח, אל מערכת החשמל האזורית והארצית.
ואכן, החשמל הזה עובר מהטורבינה אל רשת החשמל. באמצעות כבלי חשמל הפרושים בכל האזור, נאסף החשמל מכל הטורבינות. הוא מועבר מכאן לשימוש בנייני המגורים, התעשייה והעסקים בכל רחבי האזור והמדינה.
כך נוצר חשמל מטורבינות רוח (מתורגם):
http://youtu.be/kSFy-0xE-1U
וכך פועלות טורבינות רוח:
https://youtu.be/cuKpaPbxlvk
מה זה היתוך גרעיני?
מרביתנו תופסים ובמידה רבה של צדק את האנרגיה הגרעינית כהרסנית, או לפחות כמסוכנת כמו שהוכח בפוקושימה ובאסון המפורסם בברית המועצות. אבל המדענים עובדים קשה כדי להשתמש באנרגיה הנקייה הזו ולעצור את השימוש באנרגיה המזהמת ואת משבר האקלים ההרסני.
המפתח לזה הוא כנראה היתוך גרעיני (Nuclear fusion). בתהליך מבטיח זה, במקום לבצע ביקוע גרעיני, כמו שעושים בכור גרעיני כדי לייצר אנרגיה גרעינית, עושים ההיפך - מצמידים גרעינים ביחד, בתהליך שיוצר לא פחות אנרגיה.
כמה לא פחות? - בהיתוך גרעיני יכולה כוס אחת של דיטריום שנחוץ להיתוך גרעיני (משהו כמו חנקן בתוך מים) לייצר 9 מיליון קילוואט של אנרגיה בטוחה. רק שנבין - זו כמות חשמל שתספיק לאנרגיה של בית ממוצע ליותר מ-850 שנה או תאפשר נסיעה של 50 מיליון קילומטרים במכונית חשמלית... הכל מכוס אחת, כן?
איך זה קורה? איך מתיכים גרעין? - אפשר פשוט לדמות את התהליך של ההיתוך הגרעיני לשני ערסים, שמישהו שלישי מחמם אותם זה כנגד זה. התוצאה היא בבירור עצבים, המון המון המון עצבים... אנרגיה!!!
בהיתוך הגרעיני, באופן דומה, מועכים שני אטומים זה אל זה ויוצרים יסוד חדש. ממש כמו ש"המחמם" או "המסכסך" ההוא עשה לערסים. מהמעיכה של אטומי מימן נוצר יסוד ההליום.
#אז איפה האנרגיה, אתם שואלים?
התשובה היא שבמעיכת שני האטומים והפיכתם לאטום חדש, הם מאבדים מעט מהמסה שלהם. והרי אלברט איינשטיין, במשוואה המפורסמת שלו, כבר קבע מזמן שאפילו כמות זעירה של מסה יכולה לייצר אנרגיה עצומה.
כך הוכיחו המדענים שהאנרגיה הנפלטת ממעיכת האטומים והיתוך הגרעיני עשויה להיות האנרגיה שתניע בעתיד את העולם קדימה.
#איפה בטבע מתרחש היתוך גרעיני?
המעניין הוא שהתהליך הזה דומה להיתוך הגרעיני שנוצר במרכזם של כוכבים ובננסים חומים. אנרגיה רבה נדרשת כדי להניע את ההיתוך הגרעיני בכוכבים כאלו והיא נוצרת בזכות הדחיסה הכבידתית העצומה שבהם, או במילים אחרות בכוח הכבידה הגדול שהם מפעילים.
כתוצאה מההיתוך הגרעיני מקרינים כוכבים, שהם בעצם שמשות אדירות אנרגיה עצומה, העוברת מרחקים עצומים ושורדת מיליארדי שנים.
הנה בניית כור עצום מבוסס ההיתוך הגרעיני לצורך ייצור אנרגיה בריאה וירוקה (עברית):
http://youtu.be/igszbU0XAHk
ההיתוך הגרעיני כפי שהוא נוצר בכוכבים, כולל השמש שלנו:
http://youtu.be/bg3Q98bolK8
האם כדאי לנו ליצור היתוך גרעיני ולייצר אנרגיה בכמויות? (מתורגם)
https://youtu.be/mZsaaturR6E
הסבר התהליך מבחינה כימית:
http://youtu.be/uKqvjEE0wFg
והמשך המימוש של הכור להיתוך גרעיני, בדרך לאנרגיית העתיד הנקייה (עברית):
https://youtu.be/eJPFc3QPkfM?long=yes
מהן אנרגיות מתחדשות?
אנרגיות מתחדשות הן אנרגיות שנוצרות מהשמש, הרוח, המים, תהליכים ביולוגים, מגאות ושפל ומהחום הפנימי של כדור הארץ.
מקור האנרגיה המתחדשת הוא בתהליכים טבעיים, שיתרונם הוא בכך שהם אינם מתכלים כתוצאה מהשימוש בהם להפקת האנרגיה.
זאת בניגוד למקורות אנרגיה מדלקים מאובנים, כלומר ממשאבי כדור הארץ שהם מוגבלים, כגון דלק, פחם, גז טבעי ופצלי שמן.
מעבר לשמירה על כדור הארץ, בעזרת האנרגיה המתחדשת ניתן לצמצם את פליטת גזי החממה שלא זו בלבד שמזיקים לכדור הארץ, אלא גם פוגעים באדם ובבעלי החיים ובשימוש בה ניתן לתרום משמעותית לאיכות הסביבה.
#מקורות האנרגיה המתחדשת
בין מקורות האנרגיה הירוקים נוכל למצוא את אנרגיית המים, אנרגיית הרוח ואנרגיית השמש (הידועה גם כאנרגיה סולרית) הידועות ביותר.
אבל לצד הפקת האנרגיה בדרכים מוכרות אלה, מפיקים היום אנרגיה גם מתהליכים ביולוגיים, שנקראת "ביומסה". יש הפקה של אנרגיה שמקורה במאגר החום הפנימי של כדור הארץ ונקראת "אנרגיה גאותרמית" ולצידה אנרגיית גאות ושפל, המייצרת אנרגיה מהתופעות הללו, המתרחשות כתוצאה מכוחות המשיכה של הירח והשמש.
הנה סרטון על האנרגיות המתחדשות (עברית):
http://youtu.be/Ljuyf2EVHyk
החשיבות של המעבר לאנרגיות כאלה (מתורגם):
https://youtu.be/RnvCbquYeIM
תולדות ההתמכרות האנושית לדלקי המאובנים הבולמת את האנרגיות מתחדשות (עברית):
https://youtu.be/a415XK4FSCY
על המאמצים ליצירת אנרגיה מתחדשת בישראל (עברית):
http://youtu.be/ZGoUcHwP-co
כמה חשוב לנטוש את האנרגיה המתכלה (עברית):
https://youtu.be/lxIztw8k6do
אנרגיית המימן שמבטיחה להפוך לאנרגיה הנקייה של העתיד (עברית):
https://youtu.be/ZIPX2CeuiyY?long=yes
ודלק המימן שייתכן שישראל תהיה המובילה בו (עברית):
https://youtu.be/ZUKQmVmzsrc?long=yes
כיצד הרוח מסייעת לייצר חשמל?
כוחה של הרוח הוא גדול ולרוח אין סוף. את כוחה ליצור אנרגיה הבינו כבר לפני אלפי שנים. מסירות מפרש ועד לתחנות רוח, השתמשו בכוח הרוח כדי ליצור כוח ואנרגיה. להשיט סירות או לטחון קמח הרוח הצליחה בקלות.
אז אם בימי קדם הרוח סייעה לטחנות רוח לטחון חיטה לקמח, שממנו הכינו לחם, כיום מייצרים מהן חשמל.
כשבונים טחנת רוח מודרנית, במקום שבו יש רוחות עזות, הכנפיים של הטחנה מסתובבות בזכות הרוח. הכנפיים הללו מחוברות לטורבינות, מנועים שתוך כדי הסיבוב שלהם מייצרים חשמל נקי וזול.
הנה כוח הרוח ולמה יש לטורבינות רוח 3 להבים:
https://youtu.be/RNPIRfxUTQ4
וכך פועלות הטורבינות לייצור חשמל מהרוח (מתורגם):
http://youtu.be/kSFy-0xE-1U
מהם תאים סולאריים?
תא סולארי המבוסס על אנרגיה פוטו-וולטאית הוא התקן סולארי שמפיק אנרגיה חשמלית ישירה על ידי קליטת הקרינה האלקטרומגנטית של השמש, כלומר האור שלה. כיום עושים שימוש בלוחות סולאריים לייצור חשמל באופן פרטי ואף באופן מסחרי.
מיקום של לוחות סולריים על גג הבית מאפשר לייצר חשמל מאור השמש ואף למכור אותו לחברת החשמל. בעלי מבנים גדולים או שטחים להקמת חוות סולאריות משקיעים כיום כסף רב ומרכיבים מערכות סולריות על הגגות או בשטחים הפנויים ומוכרים את החשמל לחברת החשמל.
כך משמשים התאים הסולאריים לייצור חשמל באופן פרטי על גג הבית (עברית):
http://youtu.be/SHjmKPLJJ4U
דרך פעולת הפאנלים הסולאריים (מתורגם):
https://youtu.be/xKxrkht7CpY
פרסומת לפאנלים סולאריים לגג הבית (עברית):
http://youtu.be/mAvjT1QKJTI
ובעלי מבנים גדולים המנצלים את האפשרות להתקין גגות סולאריים ולהרוויח כסף מהגג שלהם (עברית):
http://youtu.be/oYjYTx6Qilg
מה זה ביו דיזל?
ביו דיזל (Biodiesel) הוא דלק ביולוגי, כלומר דלק שמיוצר מחומרים טבעיים בתגובה כימית. דלק כזה מיוצר ממגוון חומרים כמו שמן צמחי, דוגמת שמני הסויה, קנולה, קוקוס, תירס, בוטנים וכדומה ומשמנים משומשים לטיגון ושומן בעלי חיים.
ביו דיזל הוא אחת השיטות ליצירת אנרגיה חלופית, שכיום מנסות חברות רבות לממש. הסיבה העיקרית היא כמובן מחירי הנפט והדלק והמחסור שצפוי בעשרות השנים הבאות בנפט. אבל יש גם סיבה סביבתית - להפוך את המטרד למשאב.
אם יצליחו למשל להפוך אצות לדלק, הרי שמעבר לחסכון שביצירת דלק מצמחים שניתן לגדל, יש בכך גם מן ההקלה על עולם שבו האצות הולכות ומתרבות וצורכות את החמצן החשוב לאדם.
היות וביו דיזל עשוי משמני צמחים או משומן של בעלי חיים, ניתן ליצור אותו גם מצמחים ואפילו מבעלי חיים שמתו לאחרונה. אבל הכי טוב הוא לעשות שימוש בשמנים משומשים, ליצירה של ביו-דיזל.
כך יוצרים ביו-דיזל משמנים משומשים (מתורגם):
https://youtu.be/CBKKoq_HxYA?t=6s
התהליך של הפיכת אצות לדלק (עברית):
http://youtu.be/Ig_aRUpxGXA
והפקת דלק מצמחי קיקיון בישראל - אחת מאפשרויות יצירת הביו דיזל (עברית):
http://youtu.be/Vrvg6RWPWIo?t=10s
האם ההיתוך הגרעיני יציל את העולם?
זה ייקח שנים רבות, אבל העולם עומד בנקודה בה יתכן שהיתוך גרעיני (Nuclear fusion) יוכל בתוך עשור ומשהו להתחיל ולהחליף את דלק המאובנים.
דלק מאובנים לסוגיו, שאנו מכירים בתור פחם, נפט וגז טבעי, מזהם את העולם, יוצר את ההתחממות הגלובלית ואת משבר האקלים המאיים על העתיד ועוש נזקים קשים בעולם כבר עכשיו.
מומחים מגדירים את היכולת החדשה של היתוך גרעיני כהישג של ממש. הם אומרים על היכולת הזו שהיא קצת כמו "להכניס את השמש לקופסה". ומעניין שעל אף העוצמה האדירה שלו, ההיתוך הגרעיני כלל אינו מסוכן. זאת בניגוד אולי לביקוע הגרעיני שמתבצע בכורים גרעיניים ויש בו גם סכנות, כפי שלימדה אותנו ההיסטוריה הקצרה שלו.
ייצור האנרגיה באמצעות ההיתוך הגרעיני הוא למעשה חיקוי של האופן בו השמש מייצרת את האנרגיה המטורפת שלה ובדומה לכוכבים שאנו רואים בשמיים. הכוכבים הללו כולם הם בעצם שמשות המייצרות אנרגיה כל כך אדירה שהיא מקרינה למרחקים אדירים ובמשך מיליארדי שנים.
#איך היתוך גרעיני כזה עובד?
נסביר בפשטות שהיתוך גרעיני הוא תהליך שבו מתמזגים גרעיני אטומים לגרעין גדול מהם. הסבר מפורט יותר תמצאו בתגית "היתוך גרעיני".
מכל מקום, זהו תהליך שפולט אנרגיה עצומה וזו הכוונה בהישג הזה, שלקח 60 שנה ואלפי מדענים כדי להגיע אליו - לייצר אנרגיה עצומה ונקייה שתניע את העולם קדימה ולא תזהם, תחמם ותהרוס אותו עליכם, ילדינו ונכדינו.
לאורך היקום, האנרגיה שנדרשת להיתוך הגרעיני בשמשות, אותם כוכבים שאנו רואים בשמיים, היא עצומה. את האנרגיה הזו הכוכבים הללו חייבים לדחיסה הכבידתית העצומה שבהם, או במילים אחרות - לכוח הכבידה הענקי שלהם.
את התהליך הזה מנסה וככל הנראה הצליחה סוף סוף הטכנולוגיה האנושית לייצר ואת זה הכריזו המדענים בדצמבר 2022. המפצחים, אגב, נמנים על "המעבדה הלאומית של לורנס ליברמור", חברה פרטית ועסקית שככל הנראה עומדת להיות עשירה כקורח.
שנבין, המדענים כיוונו למטרה זעירה בגודל של גרגר חומוס, לא פחות מ-192 אלומות של קרן הלייזר החזקה בעולם וייצרו היתוך גרעיני מהיר שיצר הליום. המדהים הוא יחס המאמץ והתוצאה האנרגטית שלו. כי האנרגיה שנוצרה בתהליך היא פי 50 גדולה מזו שהושקעה בו - הישג שהטכנולוגיה מעולם לא התקרבה אליו.
וחשוב לומר שניגוד לפיצול אטומים, מה שנקרא ביקוע גרעיני שאנו מכירים מתחנות כוח גרעיניות, ההיתוך הגרעיני מבטיח לייצר את כל האנרגיה הזו מבלי להשאיר פסולת רדיואקטיבית וללא סיכון לאסונות נוסח צ'רנוביל או פוקושימה.
אז יתכן שעשור הוא זמן שאינו מספיק מהיר כי כל המדענים המתמחים במשבר האקלים וגורמיו אומרים בבירור שהשינוי צריך היה להתחיל אתמול, אבל לפחות יש סיכוי לטווח הרחוק שהמצב האקלימי ישתפר.
פרטים נוספים בתגית "היתוך גרעיני"
הנה פריצת הדרך המדעית של הפקת אנרגיה שחומה גדול מהחום שהושקע בתהליך (עברית):
https://youtu.be/eJPFc3QPkfM
מדען מסביר (עברית):
https://youtu.be/QLHf18YwJbg
בניית כור עצום מבוסס ההיתוך הגרעיני לצורך ייצור אנרגיה בריאה וירוקה (עברית):
http://youtu.be/igszbU0XAHk
מה הסיכוי ליצירת היתוך גרעיני ואנרגיה בכמויות? (מתורגם)
https://youtu.be/mZsaaturR6E
וההיתוך הגרעיני לאנושות, ממש כמו בשמש ובכוכבים (עברית):
https://youtu.be/RrjyUutRL2M?long=yes
אנרגיה חלופית (Alternative energy) היא אנרגיה שמיוצרת בתהליכים שאינם פוגעים בסביבה. זוהי אנרגיה ממקור חלופי, שהוא בלתי מתכלה.
הפחם והגז הם מקורות המבוססים על דלק מאובן, שאריות פריסטוריות של צמחים ובעלי חיים קדומים ששקעו ונרקבו. הם מוגבלים בכמותם בכדור הארץ. המקורות החלופיים לעומתם, הם אינסופיים.
מקור חלופי לאנרגיה הוא גם נקי יותר מאשר יצור אנרגיה ממקורות מתכלים ומזהמים. אם משתמשים בחומרים כמו פחם וגז, תהליך הזיקוק והשריפה שלהם מזהם את הסביבה מאד. התהליכים הללו הם בלתי נמנעים בשימוש במקורות אנרגיה כאלה. לכן האנרגיה החלופית עדיפה לאדם ולסביבה.
מה שמקשה על האנושות לעבור לאנרגיות חלופיות וכמובן אנרגיות ירוקות הוא חוסר היכולת נכון להיום, לאגור את האנרגיה הזו לזמנים בהם השמש לא זורחת והרוח לא נושבת. אם אינך יכול לשמור את החשמל שצברת מהשמש הקיצית עד לעונת החורף, איך תסתדר בלי פחם או גז בחורף הקר?
זו השאלה הגדולה וזה האתגר הטכנולוגי בגדול ביותר של זמננו, בהם ברור שמשבר האקלים לא יסתיים מעצמו והשעון מתקתק.
בין סוגי האנרגיה החלופית ניתן למצוא את האנרגיה הסולארית, את אנרגיית רוח, אנרגיית המים, אנרגיה זמינה מדלקים ביולוגיים, אנרגיה שנוצרת ממשאבי החום שבכדור הארץ, אנרגיית גאות ושפל שמנצלת את שינוי גובה פני הים להפעלת טורבינות ליצירת חשמל ועוד.
הנה החזון הנפלא של אנרגיה שלא הורסת את העולם (מתורגם):
https://youtu.be/_6gV8Fzszjg
דוגמאות לשתי שיטות של אנרגיה חלופית (עברית):
http://youtu.be/OOilTP0lJag
הקושי הגדול למעבר מלא לאנרגיה החלופית הוא אגירת האנרגיה (עברית):
https://youtu.be/DhCMYteuM3o
על האפשרויות שגלומות בפיתוח האנרגיה הסולארית:
https://youtu.be/NDZzAIcCQLQ
והעתיד של מקור האנרגיה החלופית עשוי להיות בחלל:
https://youtu.be/1JHY4KLz4M4
סכרים (Dams) הם מחסומים מלאכותיים שנבנים לרוחב נתיבים של זרימת מים, למטרות שונות.
לרוב בונים סכרים לצורך חסימה של זרם המים, האטה של הזרם או בקרה על זרם המים. למרבית הסכרים יש אפשרות לשליטה על זרם המים העובר בהם ופעמים רבות הסכר גורם ליצירה של מאגר מים.
#אבל מה הסיבה לבנייתם של סכרים?
למה משקיעים כל כך הרבה עבודה וכסף בהקמת סכרי ענק בעולם?
הסיבות הנפוצות לבנייתם של סכרים הן:
יצירת חשמל בכוח המים - על ידי שימוש בטורבינות שמפיקות חשמל מהאנרגיה המכנית של זרימת המים.
אגירת המים לשם השקיה - במקומות שאין בהם מספיק מים לחקלאות או בזמנים של מחסור בגשמים.
מניעת הצפות - באזורים מישוריים הנמוכים מגובה פני הים, כמו הולנד, הסכר מונע הצפה של מי הים.
הנה סכר הובר כדוגמה לבניית סכרי ענק (מתורגם):
http://youtu.be/rzcHP2KAJ_Y
ההשפעות של בניית סכרים ענקיים על רעידות אדמה (עברית):
http://youtu.be/_Rd9eKIMLGw
סכר הובר העצום, המספק מים וחשמל:
http://youtu.be/NyklSsIhXkk
וסרטון תיעודי על הסכרים הגדולים בעולם:
https://youtu.be/ciw5h6R8atU?long=yes
כולנו יודעים שטורבינת חשמל היא אחת הדרכים הטובות ביותר לייצר אנרגיה ירוקה, שלא מנצלת חומרים שכמותם מוגבלת ושהשימוש בהם מזהם והורס את כדור הארץ.
אבל כיצד מייצרת הטורבינה את החשמל?
ובכן, תודות למבנה שלה, טורבינת רוח מסתובבת בכל פעם שיש רוח. משום כך נוהגים להציב אותן באזורים שהרוחות בהם מרובות. כשהרוח הנושבת, היא מסובבת את כנפי הטורבינה ובכך מעבירה את אנרגיית הרוח למנוע.
כנפי הטורבינה מחוברות למנוע שהוא למעשה גנרטור. גנרטור שפותח כדי להמיר אנרגיה סיבובית לחשמל. המשמעות של זה היא שסיבובי המנוע שנוצרים מהכנפיים והרוח מייצרים עתה חשמל.
כל שנותר עתה למערכת הוא להעביר את החשמל שנוצר מהסיבובים הללו שגרמה הרוח, אל מערכת החשמל האזורית והארצית.
ואכן, החשמל הזה עובר מהטורבינה אל רשת החשמל. באמצעות כבלי חשמל הפרושים בכל האזור, נאסף החשמל מכל הטורבינות. הוא מועבר מכאן לשימוש בנייני המגורים, התעשייה והעסקים בכל רחבי האזור והמדינה.
כך נוצר חשמל מטורבינות רוח (מתורגם):
http://youtu.be/kSFy-0xE-1U
וכך פועלות טורבינות רוח:
https://youtu.be/cuKpaPbxlvk
מרביתנו תופסים ובמידה רבה של צדק את האנרגיה הגרעינית כהרסנית, או לפחות כמסוכנת כמו שהוכח בפוקושימה ובאסון המפורסם בברית המועצות. אבל המדענים עובדים קשה כדי להשתמש באנרגיה הנקייה הזו ולעצור את השימוש באנרגיה המזהמת ואת משבר האקלים ההרסני.
המפתח לזה הוא כנראה היתוך גרעיני (Nuclear fusion). בתהליך מבטיח זה, במקום לבצע ביקוע גרעיני, כמו שעושים בכור גרעיני כדי לייצר אנרגיה גרעינית, עושים ההיפך - מצמידים גרעינים ביחד, בתהליך שיוצר לא פחות אנרגיה.
כמה לא פחות? - בהיתוך גרעיני יכולה כוס אחת של דיטריום שנחוץ להיתוך גרעיני (משהו כמו חנקן בתוך מים) לייצר 9 מיליון קילוואט של אנרגיה בטוחה. רק שנבין - זו כמות חשמל שתספיק לאנרגיה של בית ממוצע ליותר מ-850 שנה או תאפשר נסיעה של 50 מיליון קילומטרים במכונית חשמלית... הכל מכוס אחת, כן?
איך זה קורה? איך מתיכים גרעין? - אפשר פשוט לדמות את התהליך של ההיתוך הגרעיני לשני ערסים, שמישהו שלישי מחמם אותם זה כנגד זה. התוצאה היא בבירור עצבים, המון המון המון עצבים... אנרגיה!!!
בהיתוך הגרעיני, באופן דומה, מועכים שני אטומים זה אל זה ויוצרים יסוד חדש. ממש כמו ש"המחמם" או "המסכסך" ההוא עשה לערסים. מהמעיכה של אטומי מימן נוצר יסוד ההליום.
#אז איפה האנרגיה, אתם שואלים?
התשובה היא שבמעיכת שני האטומים והפיכתם לאטום חדש, הם מאבדים מעט מהמסה שלהם. והרי אלברט איינשטיין, במשוואה המפורסמת שלו, כבר קבע מזמן שאפילו כמות זעירה של מסה יכולה לייצר אנרגיה עצומה.
כך הוכיחו המדענים שהאנרגיה הנפלטת ממעיכת האטומים והיתוך הגרעיני עשויה להיות האנרגיה שתניע בעתיד את העולם קדימה.
#איפה בטבע מתרחש היתוך גרעיני?
המעניין הוא שהתהליך הזה דומה להיתוך הגרעיני שנוצר במרכזם של כוכבים ובננסים חומים. אנרגיה רבה נדרשת כדי להניע את ההיתוך הגרעיני בכוכבים כאלו והיא נוצרת בזכות הדחיסה הכבידתית העצומה שבהם, או במילים אחרות בכוח הכבידה הגדול שהם מפעילים.
כתוצאה מההיתוך הגרעיני מקרינים כוכבים, שהם בעצם שמשות אדירות אנרגיה עצומה, העוברת מרחקים עצומים ושורדת מיליארדי שנים.
הנה בניית כור עצום מבוסס ההיתוך הגרעיני לצורך ייצור אנרגיה בריאה וירוקה (עברית):
http://youtu.be/igszbU0XAHk
ההיתוך הגרעיני כפי שהוא נוצר בכוכבים, כולל השמש שלנו:
http://youtu.be/bg3Q98bolK8
האם כדאי לנו ליצור היתוך גרעיני ולייצר אנרגיה בכמויות? (מתורגם)
https://youtu.be/mZsaaturR6E
הסבר התהליך מבחינה כימית:
http://youtu.be/uKqvjEE0wFg
והמשך המימוש של הכור להיתוך גרעיני, בדרך לאנרגיית העתיד הנקייה (עברית):
https://youtu.be/eJPFc3QPkfM?long=yes
אנרגיה חלופית
אנרגיות מתחדשות הן אנרגיות שנוצרות מהשמש, הרוח, המים, תהליכים ביולוגים, מגאות ושפל ומהחום הפנימי של כדור הארץ.
מקור האנרגיה המתחדשת הוא בתהליכים טבעיים, שיתרונם הוא בכך שהם אינם מתכלים כתוצאה מהשימוש בהם להפקת האנרגיה.
זאת בניגוד למקורות אנרגיה מדלקים מאובנים, כלומר ממשאבי כדור הארץ שהם מוגבלים, כגון דלק, פחם, גז טבעי ופצלי שמן.
מעבר לשמירה על כדור הארץ, בעזרת האנרגיה המתחדשת ניתן לצמצם את פליטת גזי החממה שלא זו בלבד שמזיקים לכדור הארץ, אלא גם פוגעים באדם ובבעלי החיים ובשימוש בה ניתן לתרום משמעותית לאיכות הסביבה.
#מקורות האנרגיה המתחדשת
בין מקורות האנרגיה הירוקים נוכל למצוא את אנרגיית המים, אנרגיית הרוח ואנרגיית השמש (הידועה גם כאנרגיה סולרית) הידועות ביותר.
אבל לצד הפקת האנרגיה בדרכים מוכרות אלה, מפיקים היום אנרגיה גם מתהליכים ביולוגיים, שנקראת "ביומסה". יש הפקה של אנרגיה שמקורה במאגר החום הפנימי של כדור הארץ ונקראת "אנרגיה גאותרמית" ולצידה אנרגיית גאות ושפל, המייצרת אנרגיה מהתופעות הללו, המתרחשות כתוצאה מכוחות המשיכה של הירח והשמש.
הנה סרטון על האנרגיות המתחדשות (עברית):
http://youtu.be/Ljuyf2EVHyk
החשיבות של המעבר לאנרגיות כאלה (מתורגם):
https://youtu.be/RnvCbquYeIM
תולדות ההתמכרות האנושית לדלקי המאובנים הבולמת את האנרגיות מתחדשות (עברית):
https://youtu.be/a415XK4FSCY
על המאמצים ליצירת אנרגיה מתחדשת בישראל (עברית):
http://youtu.be/ZGoUcHwP-co
כמה חשוב לנטוש את האנרגיה המתכלה (עברית):
https://youtu.be/lxIztw8k6do
אנרגיית המימן שמבטיחה להפוך לאנרגיה הנקייה של העתיד (עברית):
https://youtu.be/ZIPX2CeuiyY?long=yes
ודלק המימן שייתכן שישראל תהיה המובילה בו (עברית):
https://youtu.be/ZUKQmVmzsrc?long=yes
כוחה של הרוח הוא גדול ולרוח אין סוף. את כוחה ליצור אנרגיה הבינו כבר לפני אלפי שנים. מסירות מפרש ועד לתחנות רוח, השתמשו בכוח הרוח כדי ליצור כוח ואנרגיה. להשיט סירות או לטחון קמח הרוח הצליחה בקלות.
אז אם בימי קדם הרוח סייעה לטחנות רוח לטחון חיטה לקמח, שממנו הכינו לחם, כיום מייצרים מהן חשמל.
כשבונים טחנת רוח מודרנית, במקום שבו יש רוחות עזות, הכנפיים של הטחנה מסתובבות בזכות הרוח. הכנפיים הללו מחוברות לטורבינות, מנועים שתוך כדי הסיבוב שלהם מייצרים חשמל נקי וזול.
הנה כוח הרוח ולמה יש לטורבינות רוח 3 להבים:
https://youtu.be/RNPIRfxUTQ4
וכך פועלות הטורבינות לייצור חשמל מהרוח (מתורגם):
http://youtu.be/kSFy-0xE-1U
תא סולארי המבוסס על אנרגיה פוטו-וולטאית הוא התקן סולארי שמפיק אנרגיה חשמלית ישירה על ידי קליטת הקרינה האלקטרומגנטית של השמש, כלומר האור שלה. כיום עושים שימוש בלוחות סולאריים לייצור חשמל באופן פרטי ואף באופן מסחרי.
מיקום של לוחות סולריים על גג הבית מאפשר לייצר חשמל מאור השמש ואף למכור אותו לחברת החשמל. בעלי מבנים גדולים או שטחים להקמת חוות סולאריות משקיעים כיום כסף רב ומרכיבים מערכות סולריות על הגגות או בשטחים הפנויים ומוכרים את החשמל לחברת החשמל.
כך משמשים התאים הסולאריים לייצור חשמל באופן פרטי על גג הבית (עברית):
http://youtu.be/SHjmKPLJJ4U
דרך פעולת הפאנלים הסולאריים (מתורגם):
https://youtu.be/xKxrkht7CpY
פרסומת לפאנלים סולאריים לגג הבית (עברית):
http://youtu.be/mAvjT1QKJTI
ובעלי מבנים גדולים המנצלים את האפשרות להתקין גגות סולאריים ולהרוויח כסף מהגג שלהם (עברית):
http://youtu.be/oYjYTx6Qilg
ביו דיזל (Biodiesel) הוא דלק ביולוגי, כלומר דלק שמיוצר מחומרים טבעיים בתגובה כימית. דלק כזה מיוצר ממגוון חומרים כמו שמן צמחי, דוגמת שמני הסויה, קנולה, קוקוס, תירס, בוטנים וכדומה ומשמנים משומשים לטיגון ושומן בעלי חיים.
ביו דיזל הוא אחת השיטות ליצירת אנרגיה חלופית, שכיום מנסות חברות רבות לממש. הסיבה העיקרית היא כמובן מחירי הנפט והדלק והמחסור שצפוי בעשרות השנים הבאות בנפט. אבל יש גם סיבה סביבתית - להפוך את המטרד למשאב.
אם יצליחו למשל להפוך אצות לדלק, הרי שמעבר לחסכון שביצירת דלק מצמחים שניתן לגדל, יש בכך גם מן ההקלה על עולם שבו האצות הולכות ומתרבות וצורכות את החמצן החשוב לאדם.
היות וביו דיזל עשוי משמני צמחים או משומן של בעלי חיים, ניתן ליצור אותו גם מצמחים ואפילו מבעלי חיים שמתו לאחרונה. אבל הכי טוב הוא לעשות שימוש בשמנים משומשים, ליצירה של ביו-דיזל.
כך יוצרים ביו-דיזל משמנים משומשים (מתורגם):
https://youtu.be/CBKKoq_HxYA?t=6s
התהליך של הפיכת אצות לדלק (עברית):
http://youtu.be/Ig_aRUpxGXA
והפקת דלק מצמחי קיקיון בישראל - אחת מאפשרויות יצירת הביו דיזל (עברית):
http://youtu.be/Vrvg6RWPWIo?t=10s
זה ייקח שנים רבות, אבל העולם עומד בנקודה בה יתכן שהיתוך גרעיני (Nuclear fusion) יוכל בתוך עשור ומשהו להתחיל ולהחליף את דלק המאובנים.
דלק מאובנים לסוגיו, שאנו מכירים בתור פחם, נפט וגז טבעי, מזהם את העולם, יוצר את ההתחממות הגלובלית ואת משבר האקלים המאיים על העתיד ועוש נזקים קשים בעולם כבר עכשיו.
מומחים מגדירים את היכולת החדשה של היתוך גרעיני כהישג של ממש. הם אומרים על היכולת הזו שהיא קצת כמו "להכניס את השמש לקופסה". ומעניין שעל אף העוצמה האדירה שלו, ההיתוך הגרעיני כלל אינו מסוכן. זאת בניגוד אולי לביקוע הגרעיני שמתבצע בכורים גרעיניים ויש בו גם סכנות, כפי שלימדה אותנו ההיסטוריה הקצרה שלו.
ייצור האנרגיה באמצעות ההיתוך הגרעיני הוא למעשה חיקוי של האופן בו השמש מייצרת את האנרגיה המטורפת שלה ובדומה לכוכבים שאנו רואים בשמיים. הכוכבים הללו כולם הם בעצם שמשות המייצרות אנרגיה כל כך אדירה שהיא מקרינה למרחקים אדירים ובמשך מיליארדי שנים.
#איך היתוך גרעיני כזה עובד?
נסביר בפשטות שהיתוך גרעיני הוא תהליך שבו מתמזגים גרעיני אטומים לגרעין גדול מהם. הסבר מפורט יותר תמצאו בתגית "היתוך גרעיני".
מכל מקום, זהו תהליך שפולט אנרגיה עצומה וזו הכוונה בהישג הזה, שלקח 60 שנה ואלפי מדענים כדי להגיע אליו - לייצר אנרגיה עצומה ונקייה שתניע את העולם קדימה ולא תזהם, תחמם ותהרוס אותו עליכם, ילדינו ונכדינו.
לאורך היקום, האנרגיה שנדרשת להיתוך הגרעיני בשמשות, אותם כוכבים שאנו רואים בשמיים, היא עצומה. את האנרגיה הזו הכוכבים הללו חייבים לדחיסה הכבידתית העצומה שבהם, או במילים אחרות - לכוח הכבידה הענקי שלהם.
את התהליך הזה מנסה וככל הנראה הצליחה סוף סוף הטכנולוגיה האנושית לייצר ואת זה הכריזו המדענים בדצמבר 2022. המפצחים, אגב, נמנים על "המעבדה הלאומית של לורנס ליברמור", חברה פרטית ועסקית שככל הנראה עומדת להיות עשירה כקורח.
שנבין, המדענים כיוונו למטרה זעירה בגודל של גרגר חומוס, לא פחות מ-192 אלומות של קרן הלייזר החזקה בעולם וייצרו היתוך גרעיני מהיר שיצר הליום. המדהים הוא יחס המאמץ והתוצאה האנרגטית שלו. כי האנרגיה שנוצרה בתהליך היא פי 50 גדולה מזו שהושקעה בו - הישג שהטכנולוגיה מעולם לא התקרבה אליו.
וחשוב לומר שניגוד לפיצול אטומים, מה שנקרא ביקוע גרעיני שאנו מכירים מתחנות כוח גרעיניות, ההיתוך הגרעיני מבטיח לייצר את כל האנרגיה הזו מבלי להשאיר פסולת רדיואקטיבית וללא סיכון לאסונות נוסח צ'רנוביל או פוקושימה.
אז יתכן שעשור הוא זמן שאינו מספיק מהיר כי כל המדענים המתמחים במשבר האקלים וגורמיו אומרים בבירור שהשינוי צריך היה להתחיל אתמול, אבל לפחות יש סיכוי לטווח הרחוק שהמצב האקלימי ישתפר.
פרטים נוספים בתגית "היתוך גרעיני"
הנה פריצת הדרך המדעית של הפקת אנרגיה שחומה גדול מהחום שהושקע בתהליך (עברית):
https://youtu.be/eJPFc3QPkfM
מדען מסביר (עברית):
https://youtu.be/QLHf18YwJbg
בניית כור עצום מבוסס ההיתוך הגרעיני לצורך ייצור אנרגיה בריאה וירוקה (עברית):
http://youtu.be/igszbU0XAHk
מה הסיכוי ליצירת היתוך גרעיני ואנרגיה בכמויות? (מתורגם)
https://youtu.be/mZsaaturR6E
וההיתוך הגרעיני לאנושות, ממש כמו בשמש ובכוכבים (עברית):
https://youtu.be/RrjyUutRL2M?long=yes
מהן אצות ולמה הן משמשות?
אצות (Seaweeds) הן צמחים פשוטים, הפשוטים בעולם הצומח, שחיות במים מתוקים ומלוחים או במקומות לחים על פני האדמה. אין להן שורשים ולרוב הן בצבעי ירוק, אדום וחום.
בניגוד לצמחים רגילים, לאצות אין שורשים. האצות יכולות להיות בגדלים שונים, מאצות חד-תאיות, שעשויות תא אחד בלבד וצובעות בירוק מים עומדים וקליפות עצים, ועד אצות באורך של 45 מטרים, כמו אלה שגדלות באוקיינוס השקט.
קיימים 100 אלף סוגי אצות בעולם.
האצות הן מזון לדגים. הן מכילות צבענים (פיגמנטים) כמו הכלורופיל, שצובע אותן בירוק של הצמחים. יש בחלקן גם פיגמנטים אחרים, המקנים להן צבעים שונים. אלה מאפשרים לאצה ליצור אנרגיה מאור השמש ולייצר את המזון (הסוכר) בעצמן.
בריאות, מזינות וטעימות - התזונה המודרנית מזהה את האצות כמזון-על, "סופר פוד" של ממש.
במזרח משתמשים באצות כבר אלפי שנים כמרכיב בריא וטעים בתזונה המקומית של ארצות כמו יפן, סין ושכנותיהן. הדוגמה הקלאסית היא הסושי שאצת הנורי משמשת בו בתפקיד מרכזי. בימינו גם בעולם המודרני הבינו שהן יכולות להיות מרכיב משמעותי בעתיד התזונתי של המין האנושי.
התעשייה והמדע חוקרים במרץ את האצות, גם לצרכים אחרים. כיום מפיקים או לומדים להפיק מאצות מוצרי בריאות, תכשירים קוסמטיים, תוספי תזונה, תמציות מרפא, תרופות ועוד. במקומות שונים חוקרים גם את האפשרויות להפיק מאצות גם תחליפי חלב, או אפילו להפכן למקורות אנרגיה חלופית.
הנה האצות שבים והפוטנציאל התזונתי העצום שלהן:
https://youtu.be/U4OtEIWCnHY
האצות בריאות לאכילה ולמעשה הן מזון-על:
https://youtu.be/eEwmgJGXGSo
כך אוספים אצות בים ביפן:
https://youtu.be/deZja5i_B3o
בגימנסיה הרצליה בתל אביב מגדלים את אצת הספירולינה הבריאה (עברית):
https://youtu.be/Ase9SSI3x8U
כאן מייצרים מזון מאצות (עברית):
https://youtu.be/kRo9zWkQrPQ
מסכות הזנה לעור הפנים:
https://youtu.be/9qi4pKiyHLM
וכך לומדים להפיק מהאצות מוצרים חדשניים (מתורגם):
http://youtu.be/oOFMnZWbINU
אצות (Seaweeds) הן צמחים פשוטים, הפשוטים בעולם הצומח, שחיות במים מתוקים ומלוחים או במקומות לחים על פני האדמה. אין להן שורשים ולרוב הן בצבעי ירוק, אדום וחום.
בניגוד לצמחים רגילים, לאצות אין שורשים. האצות יכולות להיות בגדלים שונים, מאצות חד-תאיות, שעשויות תא אחד בלבד וצובעות בירוק מים עומדים וקליפות עצים, ועד אצות באורך של 45 מטרים, כמו אלה שגדלות באוקיינוס השקט.
קיימים 100 אלף סוגי אצות בעולם.
האצות הן מזון לדגים. הן מכילות צבענים (פיגמנטים) כמו הכלורופיל, שצובע אותן בירוק של הצמחים. יש בחלקן גם פיגמנטים אחרים, המקנים להן צבעים שונים. אלה מאפשרים לאצה ליצור אנרגיה מאור השמש ולייצר את המזון (הסוכר) בעצמן.
בריאות, מזינות וטעימות - התזונה המודרנית מזהה את האצות כמזון-על, "סופר פוד" של ממש.
במזרח משתמשים באצות כבר אלפי שנים כמרכיב בריא וטעים בתזונה המקומית של ארצות כמו יפן, סין ושכנותיהן. הדוגמה הקלאסית היא הסושי שאצת הנורי משמשת בו בתפקיד מרכזי. בימינו גם בעולם המודרני הבינו שהן יכולות להיות מרכיב משמעותי בעתיד התזונתי של המין האנושי.
התעשייה והמדע חוקרים במרץ את האצות, גם לצרכים אחרים. כיום מפיקים או לומדים להפיק מאצות מוצרי בריאות, תכשירים קוסמטיים, תוספי תזונה, תמציות מרפא, תרופות ועוד. במקומות שונים חוקרים גם את האפשרויות להפיק מאצות גם תחליפי חלב, או אפילו להפכן למקורות אנרגיה חלופית.
הנה האצות שבים והפוטנציאל התזונתי העצום שלהן:
https://youtu.be/U4OtEIWCnHY
האצות בריאות לאכילה ולמעשה הן מזון-על:
https://youtu.be/eEwmgJGXGSo
כך אוספים אצות בים ביפן:
https://youtu.be/deZja5i_B3o
בגימנסיה הרצליה בתל אביב מגדלים את אצת הספירולינה הבריאה (עברית):
https://youtu.be/Ase9SSI3x8U
כאן מייצרים מזון מאצות (עברית):
https://youtu.be/kRo9zWkQrPQ
מסכות הזנה לעור הפנים:
https://youtu.be/9qi4pKiyHLM
וכך לומדים להפיק מהאצות מוצרים חדשניים (מתורגם):
http://youtu.be/oOFMnZWbINU
מהו הצבע שיהפוך משטח צבוע לסולארי?
צבע סולארי (Solar paint) הוא החלום של שוחרי הסביבה ויוכל להיות גם הפתרון שיספק לנו בעתיד אנרגיית שמש חינמית בכמויות וללא הגבלה. נסו להזכר כמה יקר להתקין דוד שמש וכמה יקרים קולטי השמש שלו..
באוניברסיטאות שונות וסטרטאפים ירוקים מפותחים בשנים האחרונות צבעים שיכולים להפוך כל משטח לתא סולארי. במילים אחרות, שיהפכו את קרני השמש לאנרגיה חשמלית. חלקם מבוססים על ננו-חלקיקים המכונים "נקודות קוונטום", שיאפשרו את התכונות הנדרשות להמרת אור לאנרגיה.
היתרון ברור. אנרגיה שמקורה בשמש היא אנרגיה מתחדשת, חינמית ודי קבועה בימים שאינם ימי החורף הקשים. נסו לחשוב כמה טפשי זה להשתמש בחשמל, שמקורו בפחם או בגז מתכלים, בארץ חמה עם כל כך הרבה ימי שמש.
החוקרים מעריכים שבעתיד יהפוך הצבע הסולארי הזה למוצר מסחרי ושווה לכל נפש ויאפשר להפוך כמעט כל משטח למקור אנרגיה בריא וירוק.
מדען מסביר את הצבע הסולארי של העתיד:
https://youtu.be/upI7QJis3bY
יש סטארטאפ ישראלי שמפתח מוצר דומה:
https://youtu.be/4R8-ylw0Hf4
וספריי סולארי שיבוא בעתיד:
https://youtu.be/vLTak-gY2jM
צבע סולארי (Solar paint) הוא החלום של שוחרי הסביבה ויוכל להיות גם הפתרון שיספק לנו בעתיד אנרגיית שמש חינמית בכמויות וללא הגבלה. נסו להזכר כמה יקר להתקין דוד שמש וכמה יקרים קולטי השמש שלו..
באוניברסיטאות שונות וסטרטאפים ירוקים מפותחים בשנים האחרונות צבעים שיכולים להפוך כל משטח לתא סולארי. במילים אחרות, שיהפכו את קרני השמש לאנרגיה חשמלית. חלקם מבוססים על ננו-חלקיקים המכונים "נקודות קוונטום", שיאפשרו את התכונות הנדרשות להמרת אור לאנרגיה.
היתרון ברור. אנרגיה שמקורה בשמש היא אנרגיה מתחדשת, חינמית ודי קבועה בימים שאינם ימי החורף הקשים. נסו לחשוב כמה טפשי זה להשתמש בחשמל, שמקורו בפחם או בגז מתכלים, בארץ חמה עם כל כך הרבה ימי שמש.
החוקרים מעריכים שבעתיד יהפוך הצבע הסולארי הזה למוצר מסחרי ושווה לכל נפש ויאפשר להפוך כמעט כל משטח למקור אנרגיה בריא וירוק.
מדען מסביר את הצבע הסולארי של העתיד:
https://youtu.be/upI7QJis3bY
יש סטארטאפ ישראלי שמפתח מוצר דומה:
https://youtu.be/4R8-ylw0Hf4
וספריי סולארי שיבוא בעתיד:
https://youtu.be/vLTak-gY2jM
איך מפיקים אנרגיה ממים זורמים?
למים שזורמים בנהרות ובנחלים יש בדרך כלל כוח רב. אם מניחים טורבינות על זרימת המים, הן מסתובבות בכוח המים ומייצרות חשמל.
כך יוצרים תחנות כוח המייצרות אנרגיה מנפילת המים והזרימה החזקה שלהם. הן נקראות תחנות הידרו-אלקטריות.
כשצריך להגדיל את כוחם של המים לייצר חשמל מייצרים סכרים ומוסיפים את כוח הכבידה. המים נופלים מגובה רב וכך מתעצם כוחם לייצר חשמל.
הנה הדרך שבה המים הופכים לאנרגיה (מתורגם):
http://youtu.be/FUCkaXsqRP8
למים שזורמים בנהרות ובנחלים יש בדרך כלל כוח רב. אם מניחים טורבינות על זרימת המים, הן מסתובבות בכוח המים ומייצרות חשמל.
כך יוצרים תחנות כוח המייצרות אנרגיה מנפילת המים והזרימה החזקה שלהם. הן נקראות תחנות הידרו-אלקטריות.
כשצריך להגדיל את כוחם של המים לייצר חשמל מייצרים סכרים ומוסיפים את כוח הכבידה. המים נופלים מגובה רב וכך מתעצם כוחם לייצר חשמל.
הנה הדרך שבה המים הופכים לאנרגיה (מתורגם):
http://youtu.be/FUCkaXsqRP8
איך מפיקים אנרגיה מדלק גרעיני?
תחנות כוח גרעיניות הן המצאה חדשה יחסית. הן משתמשות באנרגיה שמשתחררת מביקוע של אטומים של דלק גרעיני, כדי לייצר חשמל זול, שאינו מזהם את הסביבה.
במהלך הביקוע הגרעיני גורמים להתפצלות של גרעין אטום כבד, כמו אורניום-235, לשני גרעינים קטנים יותר. בכך משתחררת כמות אדירה של אנרגיה, בצורה של חום, קרינה ונויטרונים. בהמשך יכולים נויטרונים אלה לפצל גרעינים אחרים וליצור תגובת שרשרת שהיא שמייצרת את שחרור האנרגיה הגרעינית העצומה. עוד על כך בתגית "ביקוע גרעיני".
יש שתחנות חחח משתמשות בשיטה אחרת הנקראת "היתוך גרעיני". ראו בתגית "היתוך גרעיני".
הבעיה היא שאם תחנות כוח גרעיניות נפגעות, כמו שקרה בצונאמי ביפאן, הן עלולות לגרום לדליפה של קרינה גרעינית. קרינה גרעינית היא מסוכנת ומונעת מאנשים לחיות בסביבת התחנות הרוח הגרעיניות הדולפות בעתיד.
כך מתבצעים ביקוע והיתוך גרעיני (מתורגם):
https://youtu.be/rfGqSsTGhF0
טכנולוגיה מתקדמת בכור ההיתוך הגדול בעולם שיפיק אנרגיה מחיבור אטומים בטמפרטורות גבוהות (עברית):
http://youtu.be/igszbU0XAHk
ותחנת כוח גרעינית מהסוג שיש בעולם כיום (מתורגם):
http://youtu.be/S-VMThrPt0s
תחנות כוח גרעיניות הן המצאה חדשה יחסית. הן משתמשות באנרגיה שמשתחררת מביקוע של אטומים של דלק גרעיני, כדי לייצר חשמל זול, שאינו מזהם את הסביבה.
במהלך הביקוע הגרעיני גורמים להתפצלות של גרעין אטום כבד, כמו אורניום-235, לשני גרעינים קטנים יותר. בכך משתחררת כמות אדירה של אנרגיה, בצורה של חום, קרינה ונויטרונים. בהמשך יכולים נויטרונים אלה לפצל גרעינים אחרים וליצור תגובת שרשרת שהיא שמייצרת את שחרור האנרגיה הגרעינית העצומה. עוד על כך בתגית "ביקוע גרעיני".
יש שתחנות חחח משתמשות בשיטה אחרת הנקראת "היתוך גרעיני". ראו בתגית "היתוך גרעיני".
הבעיה היא שאם תחנות כוח גרעיניות נפגעות, כמו שקרה בצונאמי ביפאן, הן עלולות לגרום לדליפה של קרינה גרעינית. קרינה גרעינית היא מסוכנת ומונעת מאנשים לחיות בסביבת התחנות הרוח הגרעיניות הדולפות בעתיד.
כך מתבצעים ביקוע והיתוך גרעיני (מתורגם):
https://youtu.be/rfGqSsTGhF0
טכנולוגיה מתקדמת בכור ההיתוך הגדול בעולם שיפיק אנרגיה מחיבור אטומים בטמפרטורות גבוהות (עברית):
http://youtu.be/igszbU0XAHk
ותחנת כוח גרעינית מהסוג שיש בעולם כיום (מתורגם):
http://youtu.be/S-VMThrPt0s
איך נייצר אנרגיה בעתיד?
בעתיד העולם הולך לשלם מחיר כבד אם לא נייצר אנרגיה בשיטות חדשות ומזיקות פחות לסביבה.
זיהום האוויר, התחממות כדור הארץ ושינויי אקלים קשים - כל אלה ותופעות קשות אחרות יכריחו את האדם לייצר אנרגיה מתחדשת, מאור השמש, הרוח, המים וכדומה. האנרגיה בחיינו ובמיוחד החשמל, הם חשובים מאוד. אבל עליהם ליצור חשמל נקי ולהתבסס על אנרגיה מתחדשת.
השיטות הישנות והמיושנות הן לא רק מזיקות, אלא גם משחיתות ומייצרות פוליטיקה עולמית שבה כולם תלויים במספר מדינות שיש להן נפט והן מוכרות אותו ביוקר ומשתמשות בהכנסות העצומות ממנו למטרות שאינן תמיד טובות.
לכן, סביר שבמוקדם או במאוחר יעבור העולם לייצור חשמל ואנרגיה ממקורות חלופיים, בריאים יותר, מזיקים פחות וכאלה שיתרמו טוב יותר לרווחת האדם. מקורות כאלה הם הרוח, אור השמש, אנרגיית מימן, היתוך גרעיני, כוח המים ועוד. למדו עליהם לעומק בתגית "אנרגיה חלופית".
הנה דלק המימן שייתכן שישראל תהיה המובילה בו (עברית):
https://youtu.be/ZUKQmVmzsrc
האנרגיות המתחדשות של העתיד:
http://youtu.be/Gz_L6KuqvFI
אפשרות אחרת של איים סולאריים לייצור חשמל:
http://youtu.be/D1XyR3YOVZQ
וכמה ממקורות האנרגיה האפשריים בעתיד:
http://youtu.be/uStFvcz9Or4
בעתיד העולם הולך לשלם מחיר כבד אם לא נייצר אנרגיה בשיטות חדשות ומזיקות פחות לסביבה.
זיהום האוויר, התחממות כדור הארץ ושינויי אקלים קשים - כל אלה ותופעות קשות אחרות יכריחו את האדם לייצר אנרגיה מתחדשת, מאור השמש, הרוח, המים וכדומה. האנרגיה בחיינו ובמיוחד החשמל, הם חשובים מאוד. אבל עליהם ליצור חשמל נקי ולהתבסס על אנרגיה מתחדשת.
השיטות הישנות והמיושנות הן לא רק מזיקות, אלא גם משחיתות ומייצרות פוליטיקה עולמית שבה כולם תלויים במספר מדינות שיש להן נפט והן מוכרות אותו ביוקר ומשתמשות בהכנסות העצומות ממנו למטרות שאינן תמיד טובות.
לכן, סביר שבמוקדם או במאוחר יעבור העולם לייצור חשמל ואנרגיה ממקורות חלופיים, בריאים יותר, מזיקים פחות וכאלה שיתרמו טוב יותר לרווחת האדם. מקורות כאלה הם הרוח, אור השמש, אנרגיית מימן, היתוך גרעיני, כוח המים ועוד. למדו עליהם לעומק בתגית "אנרגיה חלופית".
הנה דלק המימן שייתכן שישראל תהיה המובילה בו (עברית):
https://youtu.be/ZUKQmVmzsrc
האנרגיות המתחדשות של העתיד:
http://youtu.be/Gz_L6KuqvFI
אפשרות אחרת של איים סולאריים לייצור חשמל:
http://youtu.be/D1XyR3YOVZQ
וכמה ממקורות האנרגיה האפשריים בעתיד:
http://youtu.be/uStFvcz9Or4
מהו "זהב השוטים" ולמה הוא שווה הון?
מהו המינרל שנקרא בעבר "זהב השוטים"?
המינרל פיריט (Pyrite) יוצר גבישים מרובעים להפליא, שנראים כמו יצירת אמנות מודרנית. גבישי הפיריט כה מרשימים שהם כונו בעבר "זהב השוטים". האגדה מספרת שמחפשי זהב נהגו להתבלבל וחשבו שגילו זהב, כשהתגלתה האבן. זוהי אבן מתכתית זהובה, המתגבשת לעיתים לכדורים או קוביות או נראית פשוט כגוש ללא צורה מוגדרת.
יש הרואים בה את אבן האשליות. אחרים רואים בה אבן שמעניקה לנושאים אותה הגנה מאנרגיות שליליות סביבם.
מקור השם פיריט הוא מיוונית שבה הפירוש שלו "אש" בשל הגיצים שגורם חיכוך הפיריט בפלדה או "האבן שיוצרת אש", על שום מראה הניצוצות הזהובים שלה.
כיום משתמשים בפיריט בעיקר בתעשייה. בנוסף, במחקר שפרסמה ב-2011 אוניברסיטת אורגון בארצות הברית, התגלה ש"זהב השוטים" עשוי להיות שווה זהב בסוף. זאת בזכות העובדה שהוא בעל יכולת נהדרת לקליטת אנרגיה סולארית ובעצם לייצור של חשמל. עובדה זו עתידה להעלות משמעותית את יעילות התאים הפוטו-וולטאים, שבקולטי השמש לייצור חשמל, אם הפיריט יחליף את החומרים הנפוצים בהם.
הנה "זהב השוטים" - גבישי הפיריט:
http://youtu.be/7bMYEtOHe9M
כך מבדילים בין פיריט לזהב:
http://youtu.be/TQ2DFMmIMR0
וכך בנוי הגביש שלו:
http://youtu.be/c74LrNz9Khc
המינרל פיריט (Pyrite) יוצר גבישים מרובעים להפליא, שנראים כמו יצירת אמנות מודרנית. גבישי הפיריט כה מרשימים שהם כונו בעבר "זהב השוטים". האגדה מספרת שמחפשי זהב נהגו להתבלבל וחשבו שגילו זהב, כשהתגלתה האבן. זוהי אבן מתכתית זהובה, המתגבשת לעיתים לכדורים או קוביות או נראית פשוט כגוש ללא צורה מוגדרת.
יש הרואים בה את אבן האשליות. אחרים רואים בה אבן שמעניקה לנושאים אותה הגנה מאנרגיות שליליות סביבם.
מקור השם פיריט הוא מיוונית שבה הפירוש שלו "אש" בשל הגיצים שגורם חיכוך הפיריט בפלדה או "האבן שיוצרת אש", על שום מראה הניצוצות הזהובים שלה.
כיום משתמשים בפיריט בעיקר בתעשייה. בנוסף, במחקר שפרסמה ב-2011 אוניברסיטת אורגון בארצות הברית, התגלה ש"זהב השוטים" עשוי להיות שווה זהב בסוף. זאת בזכות העובדה שהוא בעל יכולת נהדרת לקליטת אנרגיה סולארית ובעצם לייצור של חשמל. עובדה זו עתידה להעלות משמעותית את יעילות התאים הפוטו-וולטאים, שבקולטי השמש לייצור חשמל, אם הפיריט יחליף את החומרים הנפוצים בהם.
הנה "זהב השוטים" - גבישי הפיריט:
http://youtu.be/7bMYEtOHe9M
כך מבדילים בין פיריט לזהב:
http://youtu.be/TQ2DFMmIMR0
וכך בנוי הגביש שלו:
http://youtu.be/c74LrNz9Khc
כיצד דודי השמש מייצרים מים חמים?
דודי השמש, ביחד עם הקולטים, מהווים מערכת לחימום מים באמצעות אנרגיית השמש. זהו מתקן סולארי פשוט יחסית לחימום מים, לרוב לשימוש ביתי, אם כי עושים בו לא פעם גם שימוש בתעשייה. הדוד הוא המתקן הנפוץ ביותר כיום הפועל על אנרגיה סולארית בלבד.
אמנם דוד השמש נולד כבר במאה ה-18, אבל דודי השמש המודרניים הם ככל הנראה פיתוח של החוקר הישראלי ד"ר צבי תבור. תבור, מחלוצי השימוש באנרגיה סולרית בישראל ואחד מהחוקרים החדשניים בעולם בתחום זה.
תבור פיתח כבר בשנות ה-50 את דוד השמש. בעזרת קולטי שמש הצליח דוד השמש שלו לחמם את צינורות המים המתפתלים בתוך קולטי השמש ומשם עברו המים לדוד עצמו. מהדוד נמשכים המים אל ברזי המים הדירתיים, כך שכל אימת שפותחים את הברז של המים החמים יוצאים משם... ובכן, מים חמים.
הנה ההמצאה הישראלית של דודי השמש (עברית):
https://youtu.be/Rd6P8lVgU4Y
קולטי השמש ודרך פעולתם:
http://youtu.be/7S5O-R2A0hw
כך פועלים הלוחות הסולאריים שעליהם דוד השמש מתבסס (מתורגם):
https://youtu.be/xKxrkht7CpY
דודי השמש, ביחד עם הקולטים, מהווים מערכת לחימום מים באמצעות אנרגיית השמש. זהו מתקן סולארי פשוט יחסית לחימום מים, לרוב לשימוש ביתי, אם כי עושים בו לא פעם גם שימוש בתעשייה. הדוד הוא המתקן הנפוץ ביותר כיום הפועל על אנרגיה סולארית בלבד.
אמנם דוד השמש נולד כבר במאה ה-18, אבל דודי השמש המודרניים הם ככל הנראה פיתוח של החוקר הישראלי ד"ר צבי תבור. תבור, מחלוצי השימוש באנרגיה סולרית בישראל ואחד מהחוקרים החדשניים בעולם בתחום זה.
תבור פיתח כבר בשנות ה-50 את דוד השמש. בעזרת קולטי שמש הצליח דוד השמש שלו לחמם את צינורות המים המתפתלים בתוך קולטי השמש ומשם עברו המים לדוד עצמו. מהדוד נמשכים המים אל ברזי המים הדירתיים, כך שכל אימת שפותחים את הברז של המים החמים יוצאים משם... ובכן, מים חמים.
הנה ההמצאה הישראלית של דודי השמש (עברית):
https://youtu.be/Rd6P8lVgU4Y
קולטי השמש ודרך פעולתם:
http://youtu.be/7S5O-R2A0hw
כך פועלים הלוחות הסולאריים שעליהם דוד השמש מתבסס (מתורגם):
https://youtu.be/xKxrkht7CpY
כיצד פועלות תחנות כוח גרעיניות?
תחנות כוח גרעיניות מייצרות חשמל בעזרת אנרגיה שנפלטת מביקוע גרעיני. בשיטת הביקוע משתמשים בדלק גרעיני כדי לפצל אטומים כבדים בתהליך שלמעשה מייצר אנרגיה.
אם לפרט לרגע, אז תהליך הביקוע מתחיל בהתנגשות של ניטרון באטום אורניום. ההתנגשות מפצלת את אטום האורניום הכבד לאטומים קלים בהרבה, תוך שחרור של אנרגיה בצורת חום. האנרגיה הזו משמשת להנעת טורבינות ולייצור קיטור, מה שמאפשר להפוך אותה לחשמל נקי.
אבל צריך לזכור שיש גם מעט סכנה בתחנות כוח גרעיניות. הן אמנם נקיות ואינן מזהמות את הסביבה, אך תקלה או פגיעה בהן עלולה לסכן את הסביבה מאד. כך בדיוק קרה באסון צ'רנוביל שנוצר בזמן אימון בטיחות של עובדי הכור ויצר את האסון עם הנזק הגדול ביותר, מאז החל האדם להשתמש באנרגיה גרעינית.
כך קרה גם באסון פוקושימה, אסון שנגרם בשל צונמי ביפן. פגיעת הצונמי בתחנת הכוח הגרעינית פוקושימה 1 גרמה את האסון הגרעיני השני בחומרתו בהיסטוריה.
האסון השני הזה, במדינה מתקדמת וסופר מודרנית כמו יפן הביא לאפקט עולמי שקשור בגמילה מכורים גרעיניים. האסון ותוצאותיו גרמו למדינות שונות להשבית כורים גרעיניים, כדי להימנע מאסונות דומים.
מנגד, יותר ויותר מדענים מסבירים כיום שתחנות אלה גורמות הרבה פחות נזק לעולם מתחנות כוח המייצרות חשמל מנפט, גז ופחם - דלקי המאובנים שאחראים להתחממות הגלובלית המחמירה מיום ליום.
הנה סרטון שמסביר את הפקת החשמל בתחנת כוח גרעינית (מתורגם):
http://youtu.be/S-VMThrPt0s
העיר טומיוקה, שננטשה בשל אסון פוקושימה (מתורגם):
https://youtu.be/hJN3diBR44I
וכיום מדענים מדברים על מקור חדש ומבטיח פי כמה עם תגובת היתוך:
https://youtu.be/WPY1GialCg0
תחנות כוח גרעיניות מייצרות חשמל בעזרת אנרגיה שנפלטת מביקוע גרעיני. בשיטת הביקוע משתמשים בדלק גרעיני כדי לפצל אטומים כבדים בתהליך שלמעשה מייצר אנרגיה.
אם לפרט לרגע, אז תהליך הביקוע מתחיל בהתנגשות של ניטרון באטום אורניום. ההתנגשות מפצלת את אטום האורניום הכבד לאטומים קלים בהרבה, תוך שחרור של אנרגיה בצורת חום. האנרגיה הזו משמשת להנעת טורבינות ולייצור קיטור, מה שמאפשר להפוך אותה לחשמל נקי.
אבל צריך לזכור שיש גם מעט סכנה בתחנות כוח גרעיניות. הן אמנם נקיות ואינן מזהמות את הסביבה, אך תקלה או פגיעה בהן עלולה לסכן את הסביבה מאד. כך בדיוק קרה באסון צ'רנוביל שנוצר בזמן אימון בטיחות של עובדי הכור ויצר את האסון עם הנזק הגדול ביותר, מאז החל האדם להשתמש באנרגיה גרעינית.
כך קרה גם באסון פוקושימה, אסון שנגרם בשל צונמי ביפן. פגיעת הצונמי בתחנת הכוח הגרעינית פוקושימה 1 גרמה את האסון הגרעיני השני בחומרתו בהיסטוריה.
האסון השני הזה, במדינה מתקדמת וסופר מודרנית כמו יפן הביא לאפקט עולמי שקשור בגמילה מכורים גרעיניים. האסון ותוצאותיו גרמו למדינות שונות להשבית כורים גרעיניים, כדי להימנע מאסונות דומים.
מנגד, יותר ויותר מדענים מסבירים כיום שתחנות אלה גורמות הרבה פחות נזק לעולם מתחנות כוח המייצרות חשמל מנפט, גז ופחם - דלקי המאובנים שאחראים להתחממות הגלובלית המחמירה מיום ליום.
הנה סרטון שמסביר את הפקת החשמל בתחנת כוח גרעינית (מתורגם):
http://youtu.be/S-VMThrPt0s
העיר טומיוקה, שננטשה בשל אסון פוקושימה (מתורגם):
https://youtu.be/hJN3diBR44I
וכיום מדענים מדברים על מקור חדש ומבטיח פי כמה עם תגובת היתוך:
https://youtu.be/WPY1GialCg0
