» «
אנרגיה חלופית
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
סכר
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
טורבינות רוח
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
היתוך גרעיני
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 הזו כדי לשנות את האנרגיה המשמשת את המין האנושי ולעצור את משבר האקלים ההרסני.

המפתח הוא היתוך גרעיני (Nuclear fusion). נדמה אותו לרגע לשני ערסים, שמישהו שלישי מחמם אותם זה כנגד זה. התוצאה היא עצבים ועצבים זו 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 הליום.


#אז איפה האנרגיה, אתם שואלים ודאי?

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 ו היתוך 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

אנרגיה מתחדשת
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


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
תא פוטו-וולטאי
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
טורבינה
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
ביו דיזל
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


צבע סולארי
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
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
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
איך מפיקים אנרגיה ממים?



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
איפה הכבשן הסולארי הגדול בעולם?



הכבשן הסולארי (solar furnace) העתידני שנבנה ב-1970 באודילו שבהרי הפירנאים בצרפת, הוא הכבשן הסולארי הגדול בעולם, המראה הפרבולית שלו בנויה בגבו של בניין בן 9 קומות ומורכבת מאלפי מראות שטוחות, שיוצרות מערך קעור וגדול מאד. כל המראות הללו מכוונות את קרמי השמש אל נקודה קטנה אחת. הנקודה הזו המכונה "נקודת מוקד", נועדה להתחמם ולאפשר ניצול של החום הגבוה שמצטבר בה לחסכון באנרגיית חשמל.

נקודת המוקד של הכבשן הסולארי שבאודילו היא בגודל של סיר בישול. החום בה מגיע לטמפרטורה של 3000 מעלות בחימום המים.


הנה הכבשן הסולארי באודילו שבצרפת:

http://youtu.be/k9YfyzJ7S8Q


נקודת המוקד הלוהטת ומבעירה בקלות קרש שמתקרב אליה:

http://youtu.be/H0TA_aymfFw


מבט מהאוויר:

https://youtu.be/6pnqPSEE3h0?t=19s


והסבר על המתקן בצרפתית:

https://youtu.be/ij_s_WrGAkM
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
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
איך אגירת אנרגיה תפתור את משבר האקלים?



המצבר, אותו מתקן פשוט ויעיל, שאוגר חשמל ושומר אותו לשעת הצורך, שינה לחלוטין את חיינו בעידן המודרני. אין מכשיר המשמש אותנו כשאנו ניידים, שאינו מופעל על ידי מצברים כלשהם.

אבל מצברים כאלו הם מוגבלים. הם קטנים ומשמשים לאגירת כמויות קטנות של חשמל ולא יכולים לאגור אנרגיה בכמות שתאפשר יותר.

הצורך באגירת אנרגיה (Energy storage) בימינו הוא עצום. הוא הכרחי בעידן ההתחממות הגלובלית, עידן בו נעשים מאמצים לעבור לאנרגיות חלופיות ונקיות במקום האנרגיות המזהמות והמתכלות כמו פחם, דלק וגז.

ובעידן הזה מורגש יותר מתמיד חסרונם של מצברים או פתרונות אגירה של אנרגיה ירוקה בכמויות ענק.

למעשה, מה שמקשה יותר מכל על האנושות לעבור לאנרגיות חלופיות, ובמיוחד לאנרגיות נקיות, הוא חוסר היכולת הנוכחית לאגור את האנרגיה הירוקה והעצומה שניתן לייצר באמצעים הללו, לזמנים בהם השמש לא זורחת או שהרוח לא נושבת.

כי טורבינות רוח ענקיות, חוות ענק סולאריות המייצרות חשמל מאור השמש, סכרים עם טורבינות מים שמפיקות חשמל מכוח המים הזורמים וכדומה - כולם טובים ומייצרים חשמל בנדיבות, אבל איך נשמור ונאגור את החשמל שהם מייצרים ללא סוג מתאים של מצברים או אמצעי אגירה כלשהם?

הרי אם אינך יכול לשמור לחורף את החשמל שצברת מהשמש הקיצית, איך תסתדר בלי פחם או גז מזהמים בחורף הקר?

זו השאלה הגדולה וזה האתגר הטכנולוגי הגדול ביותר של פיזיקאים וממציאים בזמננו, כשברור שמשבר האקלים לא יסתיים מעצמו, שהשעון מתקתק וממש לא לאיטו.

חברות טכנולוגיה מנסות לפתח את האמצעים הללו, שיצילו במידה רבה את העולם. בעולם משתמשים באנרגיה הנותרת מעודף הייצור הירוק, כדי להחזיר את המים בחזרה למאגר העליון. זה יאפשר להשתמש בהם שוב כשיהיה צורך בחשמל רב, אבל מחייב מערכות עצומות ויקרות ושטחים נרחבים.

בישראל פועל מיזם פורץ דרך שכבר הוכיח את יכולתו באגירת החשמל לסלעים אבל נתקל בבירוקרטיה מרגיזה שמונעת פתרון ארצי והפיכה למעצמה המובילה בתחום. בפינלנד מפתחים טכנולוגיה שבה יאגרו את חום השמש בחול, עד לשימוש בו בעונת החורף. נקווה לטוב.


הנה כתבה מצוינת על הצורך באגירת אנרגיה בעולם המתחמם (עברית):

https://youtu.be/DhCMYteuM3o


ישראל הפכה בשנים האחרונות למעצמת אגירה (עברית):

https://youtu.be/DGJYEf30GcY


פטנט ישראלי לאגירת חום בסלעים הוא מוצלח ומבטיח (עברית):

https://youtu.be/-6Rzs5mrEqs


אגירת מים קרים בלילה כפתרון למיזוג חסכוני של בניינים בשעות היום (עברית):

https://youtu.be/GRd-2iTQJDQ


האם אלה מצברי העתיד?

https://youtu.be/ZXo66rawpHQ?long=yes


אולי ים יוכל לשמש לאיחסון של אנרגיה?

https://youtu.be/gd1fTJ-csio?long=yes


וסרטון תיעודי על הצורך הגדול בפתרונות אגירת אנרגיה למעבר לאנרגיה חלופית:

https://youtu.be/EoTVtB-cSps?long=yes
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


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
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
איך מפיקים אנרגיה מהרוח?



כבר בימי קדם למדו בני האדם לנצל את כוח הרוח, כדי לעשות מלאכות שדרשו הרבה אנרגיה.

המפרשים שעל הספינות, למשל, איפשרו להשתמש ברוח כדי לשוט למרחקים ארוכים.

במאות הקודמות איפשרו תחנות הרוח לטחון את החיטה בכוח הרוח.

בימינו משמשות טורבינות רוח ענקיות לייצור של חשמל מכוח הרוח.



הנה טחנות רוח בנות 1,000 שנה שעדיין טוחנות באיראן:

https://youtu.be/3qqifEdqf5g


בימינו מפיקים חשמל ואנרגיה מרוח:

http://youtu.be/kSFy-0xE-1U


והחשיבות של יצירת אנרגיה מהרוח לאמריקה:

http://youtu.be/RxZ46DTALIA
מהי אנרגיה גרעינית?



על אף החשש הגדול ממנה, שווה לדעת שאנרגיה גרעינית (Nuclear Energy) היא כנראה מקור אנרגיה נקי לסביבה, היא כמעט ולא פולטת קרינה, פחמן או זיהום אוויר ובמיוחד בהשוואה לייצור של חשמל מדלקי מאובנים, כמו נפט, פחם וגז טבעי.

אנרגיה גרעינית היא האנרגיה שמשתחררת מגרעין האטום, לרוב בביצוע תהליך של ביקוע גרעיני (ראו בתגית "ביקוע גרעיני") ולעתים בהיתוך גרעיני (בתגית "היתוך גרעיני").

השימושים העיקריים של אנרגיה גרעינית הם לייצור של חשמל בתחנות כוח גרעיניות. את החום שנוצר מהביקוע מנצלים להרתחה של מים ויצירת קיטור שמניע טורבינות ומייצר חשמל.


#יתרונות
יתרונן של תחנות הכוח הגרעיניות בייצור חשמל הוא שתהליך זה הוא יציב, זול משמעותית, לא פולט פחמן דו-חמצני המזהם את האטמוספרה ומנגד - מספקת חשמל באופן אחיד, לעומת טכנולוגיות ירוקות אחרות, שכשאין שמש, רוח וכדומה, צפירות הרבה פחות אנרגיה.

בכך מציעה יצירת החשמל באמצעות אנרגיה גרעינית פתרון מוצלח, בריא ובטוח הרבה יותר לשיפור ויצירת משבר האקלים, לעומת השיטות המזהמות או הלא יציבות של ייצור חשמל.

ענקי טכנולוגיה כמו ביל גייטס ואילון מאסק טוענים שעתיד החשמל הוא בכורים גרעיניים. האחרון גורס שטכנולוגיה זו תוכל לשבור את תלותן של מדינות אירופה בגז הרוסי ותמנע את יוקר המחיה העולה בשל מחירי הנפט המטפסים בעולם. מייסד מייקרוסופט, ביל גייטס, רואה באנרגיה הגרעינית את האנרגיה הנקייה היחידה (לעומת אנרגיה סולרית התלויה בשמש למשל או אנרגיית הרוח שאינה מייצרת כשאין רוח). שתוכל לספק כמויות אדירות של אנרגיה, בכל שעה במהלך היממה, בכל עונה וכמעט בכל מקום בכדור הארץ.


#בטיחות
בטכנולוגיה הנוכחית האנרגיה גרעינית היא אמנם מסוכנת, בשל החשש מתאונות גרעיניות שגורמות להרג של רבים וליצירה רבה של פסולת רדיואקטיבית ומסוכנת. אבל חשוב לציין שאסונות העבר המעטים הביאו להחמרת האכיפה והפיקוח בכורים הגרעיניים, עובדה שהפכה את תחום הכורים הגרעיניים למאוד מוסדר.

בנוסף, טכנולוגיות חדשות כמו כורי תוריום, בטוחים פי כמה ובלתי ישימים לנשק גרעיני, יוכלו תוך שנים ספורות לפתור את הבעיות ולהציע פתרונות שהם גם סביבתיים וזולים וגם בטוחים יותר מכל שיטה אחרת.


הנה הסבר על האנרגיה הגרעינית (מתורגם):

https://youtu.be/rcOFV4y5z8c


היתרונות באנרגיה גרעינית (מתורגם):

https://youtu.be/pVbLlnmxIbY


החששות שמנגד לגבי יצירת חשמל מאנרגיה גרעינית (מתורגם):

https://youtu.be/HEYbgyL5n1g


טומיוקה, עיר יפנית שננטשה בשל אסון גרעיני (מתורגם):

https://youtu.be/hJN3diBR44I


והפחד מאנרגיה גרעינית שמביא לפגיעה בכדור הארץ (מתורגם):

https://youtu.be/LZXUR4z2P9w?long=yes
מהו המגדל הסולארי?
מהי אנרגיה סולארית?
מהו העץ הסולארי?
אילו מבנים ייצרו חשמל בעתיד?
איך פועלים פאנלים סולאריים?


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

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.