» «
אנרגיה סולארית
מהי אנרגיה סולארית?



אנרגיה סולארית (Solar energy) היא אנרגיה שמופקת מקרני השמש. זוהי למעשה אנרגיה שִׁמְשִׁית, המהווה כיום את אחת מצורות הפקת האנרגיה החלופית והמתחדשת החשובות ביותר.

את קרני השמש קולטים תאים סולריים. בתהליך פשוט יחסית של המרת החום לאנרגיה חשמלית, מיוצר מהם חשמל נקי, שהוא גם טוב לסביבה, כי הוא חוסך עשן וזיהום אוויר, האופייניים לחשמל הנוצר בשריפת נפט או פחם.

השימוש העתיק ביותר באנרגיית השמש הוא ייבוש הכביסה על חבל, לאור השמש. אך שימושי האנרגיה שמקורה בשמש הם מגוונים הרבה יותר.

הבולטים שבהם הם דודי השמש, המשמשים לחימום מים לצריכה הביתית. יישום של האנרגיה הסולרית החלל ניתן לראות בתחנת החלל הבינלאומית, לה מספקים חשמל, שורות של משטחים פוטו-וולטאים המתנוססים על כנפיים מעליה.

מבנים רבים בעולם מפיקים כיום בעצמם את צריכת החשמל שלהם. הם עושים זאת באמצעות לוחות סולריים, המוצבים על הגג. את האנרגיה הסולרית הזו ניתן לנצל מיד או לאגור להמשך, ובהתאם לצורך - להפיק מהם את האנרגיה מאוחר יותר.


הנה סיפורה של האנרגיה הסולארית:

https://youtu.be/o3hR0uiuCfY


הכרחי לעבור לאנרגיות חלופיות:

https://youtu.be/Ljuyf2EVHyk


כך מייצרים חשמל בפאנלים סולריים (מתורגם):

https://youtu.be/xKxrkht7CpY


בהאיטי מבשלים באמצעות פאנל סולארי המאפשר בישול בשמש:

https://youtu.be/QFbCPM1izaM


וקרני השמש שמייצרות אנרגיה חשמלית:

http://youtu.be/YzbtvGmOYZQ
ספינה סולארית
מהי הספינה הסולארית?



בשנת 2010 יצאה מנמל מונקו יאכטה מוזרה, הספינה הסולארית "טוראנור פלאנט-סולאר" (Turanor PlanetSolar). מטרתה של ספינת הקטאמרן הזו הייתה להקיף את העולם, כשהיא מונעת באנרגיית השמש בלבד.

פחות משנתיים אחר-כך ולאחר שעברה 60,000 קילומטרים, על גבי 3 אוקיינוסים, הפכה ה"טוראנור" בשנת 2012 לספינה הסולארית הראשונה בהיסטוריה שהקיפה את העולם.

יזם בניית הספינה הסולארית המהפכנית הזו הוא מהנדס האלקטרוניקה השווייצרי רפאל דומיאן, המאמין באנרגיה ירוקה ובנחיצות המעבר למקורות אנרגיה לא מתכלים ונקיים. בעקבות גיבורי המסע מסביב לעולם של הסופר ז'ול ורן, החליט דומיאן לצאת למסע חסר-תקדים מסביב לעולם, כשהוא שט על גבי ספינת קאטמרן שמונעת באנרגיה סולארית בלבד.

היתרון של מבנה הקטמרן הוא בכך שבמקום לשוט על הגלים, סירה כזו "חותכת" את גלי הים, כשהיא מונחת בגובה של 8 מטרים, מעל שתי "סירות" צרות, מה שמקטין את שטח המגע שלה עם המים וחוסך אנרגיה רבה. כך יכולה הספינה לנצל את כוחם של 4 המנועים החשמליים שלה היטב, ולגמוא מרחקים עצומים, על אף שטחה הגדול. היא עושה זאת, אגב, במהירות נמוכה מאד של 13 קילומטרים לשעה.

מקור השם "טוראנור" הוא מסינדרין, השפה הידועה מספרי "שר הטבעות". משמעותה המילה שם הוא "כוח השמש".

ביחד עם אימו שטרוכר, שותף גרמני עשיר, בנה דומיאן את הספינה הסולארית שלו וריצף את כולה בלוחות סולאריים, קולטי קרניים שממירים את החום שלהן והופכים אותו לאנרגיה חשמלית.

השניים הקיפו את עצמם בצוות בינלאומי שתרם לבניית ספינה חדשנית, המנצלת את אנרגיית קרני השמש היטב (עם 38,000 קולטי שמש!), מקטינה את המשקל ומשמרת את האנרגיה היטב, כדי שתוכל לשייט גם בתנאים של מזג אוויר בעייתי. הם ניצלו חומרים קלים וחזקים כמו קרבון לבניית הספינה, יישמו פתרונות מזהירים בתכנון וההנדסה של הספינה ויישמו תכנון אווירודינמי יעיל במיוחד.


הנה תכנון הספינה ומסלול ההפלגה הסולרית מסביב לעולם בהילוך מהיר:

https://youtu.be/n7fAnFuvPXU


הסירה הסולארית יוצאת להקיף את העולם:

https://youtu.be/WDN781I7vmc


וסיפור ההפלגה המדהימה הזו, שכולה מבוססת על אנרגיית השמש:

https://youtu.be/lcbFWo00jM4
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
כבשן סולארי
מה זה כבשן סולארי?



כבשן סולארי (solar furnace) הוא מתקן שמרכז את קרני השמש כדי להפיק טמפרטורות גבוהות. כדי ליצור כבשן סולארי בונים מבנה הכולל מערך גדול של מראות או מראה פרבולית אחת, שמרכזים את האור על נקודת מוקד קטנה. ריכוז האור בנקודת המוקד יכול להביא את הטמפרטורה בה עד ל-3,000 מעלות צלזיוס.

החום העצום שנוצר בנקודת המוקד של הכבשן הסולארי משמש כדי לחמם מים למערכות חימום מרכזי בארצות קרות, להתיך מתכות כמו פלדה או להפעיל טורבינה להפקת חשמל.

הכבשן הסולארי הגדול בעולם הוא הכבשן הסולארי בגובה 9 קומות שנבנה ב-1970 באודילו שבהרי הפירנאים בצרפת. קראו עליו באאוריקה בתגית "הכבשן הסולארי באודילו".

כיום בונים בעולם יותר מגדלים סולאריים, שבנויים על עיקרון דומה, אבל בצורה חסכונית וקלה יותר להפקת אנרגיה.


הנה הכבשן הסולארי באודילו שבצרפת:

http://youtu.be/k9YfyzJ7S8Q

אנרגיה סולארית

מגדלים סולאריים
אילו מבנים ייצרו חשמל בעתיד?



המירוץ לייצור חשמל ואנרגיה נקיים ולא מתכלים הוא בעיצומו. חברות רבות בעולם מנסות לחשוב על רעיונות יצירתיים לייצור של אנרגיה מהשמש, הרוח והמים. חברות שונות כבר בנו דגמים בגודל טבעי של איים סולאריים שמייצרים חשמל מהשמש בלבד. איים כאלה ירוצפו בלוחות סולריים, קולטים סולריים של קרני השמש, שימירו את החום של קרני הזמש לאנרגיה חשמלית.

הכוונה היא שאם הדגמים הללו יוכחו ככדאיים, כבר בעשור הבא יתחילו בבניית איים כאלו בלב ים. רעיונות אחרים עדיין בשלב הסקיצות ובדיקת התכנות, ביניהם גשרים לייצור חשמל ומגדלים סולאריים שייצרו אנרגיה מאוויר חם שעולה ואוויר קר שיורד.


הנה התכנית של איים סולאריים לייצור חשמל:

http://youtu.be/D1XyR3YOVZQ


אבטיפוס של האי הסולארי כבר נבנה:

http://youtu.be/TcC3WHkAnuM


גשרים שיוכלו להיות תחנות כוח של ממש:

http://youtu.be/TkaPjhYuPtQ


ואולי הפתרון הוא מגדלים סולאריים בגובה של קילומטר:

http://youtu.be/0tWlP0knKQU
אנרגיית השמש
איך מפיקים אנרגיה מקרני השמש?



קרני השמש יכולות לשמש לייצור חשמל. תאים סולאריים קולטים את קרני השמש ומייצרים מהן חשמל.

בשנים האחרונות, מתקינים אנשים רבים על גג ביתם קולטים סולאריים ומייצרים חשמל. את החשמל הם מוכרים לחברת החשמל. כך ניתן לייצר חשמל נקי יותר ולחסוך עשן וזיהום אוויר משריפה של הנפט או הפחם, היקרים והמזהמים יותר.

באמצעות המרה של המתח והזרם הדרושים למכשירים חשמליים, מאפשר החשמל שמייצרים מהפאנל הסולארי להפעילם.

את החשמל המופק מהשמש ניתן גם להמיר לזרם חילופין, הזהה למתח המסופק על ידי חברת החשמל ברשת החשמל שלה. רבים מבעלי קולטים הסולריים הללו מקבלים בעבור "החשמל שלהם" תמורה כספית.


#איך הופך אור השמש לחשמל בתאים הסולאריים?
ייצור החשמל על ידי תאים סולארים כאלה ממיר את האור הפוגע בתא הפוטו-אלקטרי לחשמל. התהליך הוא מעניין:

התא הפוטו-חשמלי הזה מורכב משני חומרים שונים. אם מחברים לשני החומרים הצמודים הללו מוליכים חשמליים, מקבלים זרם חשמלי.

פגיעה של פוטונים בעלי אנרגיה בחומר שנקרא סיליקון, למשל, מביאה מטענים חשמליים חיוביים ושליליים לעבור ממצב סטטי למצב דינמי. כך נוצר זרם ישר.

כך נוצר החשמל בתאים הסולאריים, באמצעות האפקט הפוטו-וולטאי, שגורם לפליטת אנרגיה חשמלית.


כך יכולות קרני השמש לייצר אנרגיה חשמלית (עברית):

http://youtu.be/YzbtvGmOYZQ


מעט ממה שעוד תאפשר לנו אנרגיית השמש, אם ננצל אותה כראוי (מתורגם):

http://youtu.be/S6QJtado9dw


וזו כבר כימיה - מה יקרה אם נביא חלק מהשמש לכדור הארץ (מתורגם):

https://youtu.be/J0ldO87Pprc?long=yes
מגדל סולארי
מהו המגדל הסולארי?



"מגדל השמש", תחנת כוח תרמו-סולארית, או המגדל הסולארי (Solar tower), הוא מגדל שתפקידו לנצל את אנרגיית השמש להפקת חשמל. סביב המגדל הסולארי מוצבות אלפי מראות קעורות, העוקבות אחרי השמש (הליוסטטים) כל הזמן, קולטות את אורה ומרכזות את הקרניים לעבר המגדל.

במרכז המגדל הסולארי מומרת האנרגיה העצומה שנאגרת מקרני השמש לקיטור, שמיוצר מחימום המים ומומר לאחר מכן לחשמל.

תפוקת המגדל הסולארי משתנה בהתאם למספר ההליוסטטים, כלומר המראות ששולחות אליו את קרני השמש. יש מגדלים סולאריים שמסביבם מוצבים עשרות אלפי מראות מתכווננות כאלה.

בשנים האחרונות הוקמה בנגב תחנת הכוח התרמו-סולארית הגדולה ביותר בעולם.


הנה מגדל סולארי שהוקם בנגב בכדי לייצר חשמל באמצעות כוונון של קרני השמש (ללא מילים):

https://youtu.be/EUOfpgVDqdM


הסבר על תחנת הכוח התרמו-סולארית העצומה שבנגב (עברית):

https://youtu.be/n7e65NONaME


אולי הפתרון הוא מגדלים סולאריים בגובה של קילומטר:

http://youtu.be/0tWlP0knKQU


ההסבר המדעי של המגדלים הללו:

http://youtu.be/2japP5d0qCI


דגם שמסביר את זה יפה:

http://youtu.be/rMMlmqohOJs


דיון על הטכנולוגיה של המגדלים הסולאריים:

http://youtu.be/8sLej0oD1Ak


והחווה הסולארית הגדולה Ivanpah שבמדבר מואבי בקליפורניה:

https://youtu.be/JHNPKue1lyo
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.

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 דוגמאות לשתי שיטות של אנרגיה חלופית (עברית):

http://youtu.be/OOilTP0lJag


הסבר מפורט על האפשרויות שגלומות בפיתוח האנרגיה הסולארית:

https://youtu.be/NDZzAIcCQLQ


והעתיד של מקור האנרגיה החלופית עשוי להיות בחלל:

https://youtu.be/1JHY4KLz4M4


מכונית סולארית
מהי המכונית הסולארית?



האם ראיתם פעם את אבא או אמא מתעצבנים על מחירי הדלק הגבוהים? - ובכן, זכרו לומר להם שייתכן שבעתיד הקרוב הם יוכלו לנסוע על אור השמש..

המכונית הסולארית, ודאי כבר הבנתם, נוסעת על אנרגיה שהיא צוברת מאור השמש. זוהי מכונית שהתאים הפוטו-וולטאיים שעל גגה ממירים את אנרגיית השמש לאנרגיה חשמלית. אנרגיה זו מאפשרת לה נסיעה חסכונית וירוקה, כלומר כזו ששומרת על הסביבה. בלי דלק ואפילו בלי חשמל מתחנות הכוח המזהמות.

כיום הטכנולוגיה הסולארית עדיין לא מספיקה לנסיעה של מכונית שמתבססת רק עליה. הסיבות הן מחירה היקר של התשתית הסולארית, השטח הרב שהתאים הסולאריים הדרושים לנסיעה סבירה תופסים על המכונית וכמובן העובדה שבימים שאין בהם שמש המכונית פשוט לא תיסע..

לכן המכוניות הסולאריות שקיימות בימינו הן מכוניות היברידיות. כלומר, הן משלבות כמה מקורות אנרגיה, שניתן להחליף ביניהם על פי המצב. בימי שמש הן משתמשות בחשמל מקרני השמש ונוסעות למרחקים של יותר מ-100 קילומטרים ואפילו מהר יחסית. בימי עננות, בחורף ובלילה, הן נוסעות על דלק רגיל.

הרכב ההיברידי-נטען שהציגה חברת פורד בשנים האחרונות, מטעין בקרני השמש את סוללות מנוע העזר החשמלי וכך מאפשר נסיעה בעיר ובנסיעות קצרות. למרחקים גדולים יותר, הוא משלב נסיעה חשמלית ונסיעה מבוססת דלק ומצליח להגיע לטווחי נסיעה מצוינים של 1000 קילומטרים!


כך פועלת מכונית סולארית:

http://youtu.be/7CBod7xTGeI


הנה מכונית מרוץ סולארית שמגיעה למהירות של 140 קילומטרים לשעה:

http://youtu.be/pYtWl0TtaKU


תחרות למכוניות מירוץ סולאריות:

http://youtu.be/dD9sfBGTXCw


הרכב הסולארי היברידי של חברת פורד:

http://youtu.be/Fc2rZC4vSqQ


ורכב סולארי קל שבנה מהנדס לבדו בבית:

http://youtu.be/ir89zC8QIDg
מהו הליוסטט?



הליוסטטים (Heliostats) הם מראות קעורות, שמאפשרות ייצור של חשמל מקרני השמש. המראות הללו עוקבות אחרי השמש על ידי תנועה לזוויות שונות, כך שיכוונו בכל שניה את קרניה בצורה הטובה ביותר לעבר מגדל סולארי. המגדל הסולארי ממיר את הקרניים שמופנות אליו מההליוסטטים לחשמל, לרוב על ידי חימום מים ויצירת קיטור.

כל הליוסטט (Heliostat) עוקב בנפרד אחר מיקום השמש ביחס אליו, באמצעות תוכנת מחשב המחשבת את מיקומו המדויק ומסובבת אותו כך שיכוון את קרני השמש לכיוון המגדל. הנתונים שבהם משתמשת התוכנה הם מיקום המראה עצמה על פני כדור הארץ ומיקומו של המגדל הסולארי שאליו יכוונו הקרניים. אלה נבחנים באלגוריתם ממוחשב, על פי הזמן המדוייק בחלקי שניות ומערכת הבקרה הממוחשבת מסובבת את ההליוסטט ומכוונת אותו בזווית הנכונה לשיגור קרני השמש אל המגדל הסולארי. לפי הוראת המחשב מניעים מנועים חשמליים את המראה בצידוד והגבהה לזווית המדויקת והאופטימלית שאליה היא צריכה לפנות.

כמובן שזה קורה בו-זמנית באלפי הליוסטטים שסובבים את המגדל הסולארי. הקולטים הנעים הללו מנצלים את קרני השמש ומאפשרים יצירה של יותר חשמל, ביעילות גדולה יותר ובשטחים קטנים יותר מאשר אלו הנדרשים לחוות קולטים גדולות או לריצוף גגות בקולטים רגילים. חוות הליוסטטים כזו מבטיחה את הניצול המרבי של קרני השמש ליצירת חשמל, בכל שעה ביום ובשנים האחרונות גם בלילה.


הנה המגדל הסולארי הראשון בעולם שמייצר חשמל 24 שעות ביממה:

http://youtu.be/14F1sW7U7GM


מגדל השמש שבנגב שלנו, עם 50 אלף הליוסטטים, הוא הגדול ביותר בעולם:

https://youtu.be/No12saDyyoU


ההליוסטטים, כלומר המראות ששולחות את קרני השמש אל המגדל הסולארי:

http://youtu.be/LMWIgwvbrcM


כך מסתובב הליוסטט ממוחשב:

http://youtu.be/RSjefWkZAzI


והליוסטט פשוט עובד כך:

http://youtu.be/AiwAFCa5CEI
מה יהיו הדרכים הסולאריות?



דרך סולארית (Solar road) היא רעיון "פורץ דרך", לדרך, שלכל אורכה תהיה מורכבת מפאנלים סולאריים, לוחות הקולטים את אור השמש וממירים אותו לחשמל. על הלוחות הסולאריים הללו ניתן לצעוד ולנסוע עם מכוניות ומשאיות, הם אינם נשברים בקלות, שכן הם מצופים בזכוכית מחוסמת שחוזקה הוא גדול בהרבה מאספלט של כבישים, מבטיחים לשרוד מיליארדי שנים ויש להם יתרונות שונים נוספים.

למשל העובדה שהם יכולים לכלול נורות לד, שיאירו את הדרך לכל אורכה, או החימום שמותקן בהם, בכדי למנוע הצטברות של שלג וקרח על הכביש בחורף. יש בהם יכולות תקשורת, בינם לבין עצמם, בינם לבין מרכזי בקרה ועם מכוניות שנוסעות עליהם.


הנה טכנולוגיית הדרך הסולארית:

https://youtu.be/YQba3ENhlKA


הטכנולוגיה:

https://youtu.be/qlTA3rnpgzU


בצרפת היו הראשונים לסלול דרך סולארית:

https://youtu.be/I7H2qPZZwa4


ועוד אחד:

https://youtu.be/OB6GwUvYmD8


החברה הזו כבר פיתחה את הקולטים הסולאריים כך שיציגו תמרורים וצבעים על הדרך:

https://youtu.be/-n7R6I5Q5uY


ויש גם שיטה מעניינת ליצירת חשמל מהנסיעה בכביש:

https://youtu.be/MraQUltjkQ8
איך פועלים פאנלים סולאריים?



רבים כבר יודעים שבניגוד לייצור חשמל מנפט וגז, שיש אותם בכמות מוגבלת בעולם ושייצור חשמל מהם נעשה בתהליכים הרסניים לכדור הארץ, ייצור חשמל מקרני השמש הוא טוב הרבה יותר.

פאנלים סולאריים (solar panels), אותם לוחות סולאריים שעל הגג או במקומות שונים לייצור חשמל, מאפשרים ליצור חשמל זול, בריא ורב,שאינו מבזבז משאבים מתכלים ואינו מזהם את כדור הארץ.

ייצור חשמל על ידי תאים סולאריים מבוסס על אפקט פוטו-וולטאי, ההופך את קרני השמש לחשמל. האפקט הזה מדבר על אור הפוגע בתא פוטו-חשמלי, שמורכב מחומרים המאפשרים להמיר את קרינת השמש לאנרגיה חשמלית. חיבור מוליכים חשמליים לשני החומרים הצמודים הללו ממיר את האנרגיה הזו לזרם חשמלי.

מבחינה מדעית, אם נפשט את התהליך, ייצור חשמל בשיטה זו מתבסס על כך שפגיעה בסיליקון, של פוטונים בעלי אנרגיה, המצויים בקרני השמש, גורמת למטענים חיוביים ושליליים, המצויים בחומר, לעבור ממצב סטאטי למצב דינאמי וליצור זרם חשמלי. אחרי המרה לזרם חילופין שמשמש ברשת החשמל של חברת החשמל, משמש החשמל הזה במערכת החשמל הרגילה.

אז התאים הסולאריים קולטים את קרני השמש, שעומדות לרשותנו בכמות לא מוגבלת, ומייצרים מהן חשמל. בכך הם מאפשרים לייצר חשמל נקי ובריא יותר, לחסוך ים של אנרגיה הדרושה להפקת נפט וגז מהאדמה ולמנוע עשן וזיהום אוויר משריפה של הנפט או הפחם, היקרים והמזהמים יותר.


כך מייצרים חשמל בפאנלים סולריים (מתורגם):

https://youtu.be/xKxrkht7CpY


פעולת הפאנל הסולארי (עברית):

https://youtu.be/H0PaPTVhpjo


קרני השמש מייצרות אנרגיה חשמלית בדרך זו (עברית):

http://youtu.be/YzbtvGmOYZQ


ומעט ממה שתאפשר לנו בין השאר אנרגיית השמש, אם ננצל אותה כראוי (מתורגם):

http://youtu.be/S6QJtado9dw
מהי קפסולת המגורים המקיימת את עצמה?


ה"אקו קפסולה" (Ecocapsule) היא מבנה מגורים, בצורת ביצה, המציע סוג של מענה לבעיות הדיור של רבים בעולם. יתרונו הראשוני והבולט ביותר הוא שניתן למקמו בכל מקום, גם ללא חיבור לרשת החשמל או המים. עם היכולת להסיע את הקפסולה כקרוואן, תוכלו לחיות בה בכל מקום שתרצו, גם בטבע ואף ללא החשבונות שיש לשלם.

מבני ה"אקו-קפסול" נועדו לתפוס מרחב מינימלי לספק למשתכן בהם מקסימום נוחות ואחסון ובו בזמן לתפוס מרחב מינימלי. יתרונם הוא בכך שהם לגמרי מקיימים את עצמם. עם זאת, הקפסולות הללו מבוססות לגמרי על אנרגיה חשמלית.

בית הקונספט הקטן, שמייצרת חברת Nice Architects הסלובקית, מאפשר לדייר לחיות במה שמנסה להיות סוג של מינימליזם מקסימלי. ה-“Ecocapsule” דמוי הביצה מכיל שלל רעיונות ידידותיים לסביבה ולמתגוררים בו. צורתה העגלגלה של הקפסולה משמרת אנרגיה טוב יותר ומאפשרת לאגור מי גשם וטל מהלילה לשימוש חוזר.

בצד החשמל יש טורבינת רוח גדולה, הסובבת מעל הקפסולה ואוגרת כמעט 10 אלפים ואט בשעה ועד לפאנלים הסולאריים שמספקים את שאר החשמל הדרוש ליום יום ולקיום עצמי של 100 אחוזים. מצבר גדול, האוגר את האנרגיה העודפת לשימוש מאוחר ובידוד תרמי המגן ממזג אוויר קשה משלימים את התמונה.


הנה הקפסולה שמקיימת את עצמה לגמרי:

https://youtu.be/rvsUAukQE_8


הצצה שקטה:

https://youtu.be/n5RGM5osphA
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
מהו הרובר שחקר את קרקע המאדים?



הרובר "ספיריט", רובוט מונע מרחוק, הוא כלי רכב חללי שהונחת לכוכב המאדים למטרות מחקר בשנת 2004. ביחד עם רובוט נוסף שנשלח עימו, האופרטוניטי, הוא חקר והעביר מידע רב וחשוב לסוכנות החלל האמריקאית נאס"א. בין השאר הוא חקר את הגאולוגיה של מארס ואת הרכבי הסלעים שבו.

את האנרגיה שלו קיבל הרובר "ספיריט" מלוחות סולאריים שהותקנו עליו. בשנת 2007 אף גרמה סופת חול שהתרחשה על המאדים לחסימת הלוחות הסולאריים מהשמש ולהפרעה ביצירת אנרגיה מאור השמש. בנס של כמעט הרגע האחרון נפסקה הסופה ולא גרמה לנזקים של ממש לרוברים.

בשנת 2009 נתקע הרובר באדמה טובענית על קרקע הכוכב ולאחר נסיונות של חודשים רבים לחלצו משם, באמצעים שונים ומרתקים, הוכרז על ידי נאסא שאי אפשר לתקנו עוד והקשר עימו אבד. בשנת 2010 הרובר הפסיק לשדר סופית ממאדים. הוא פעל משך זמן של פי 25 ממה שתוכנן לבצע והצליח לבצע 5 משימות נוספות לזו שמילא בהתחלה!


הנה סיפורו של הרובר:

https://youtu.be/0LfwUGz30Tw


כך נראית הגעת הספיריט למאדים:

http://youtu.be/XRCIzZHpFtY


והמסוק שמצלם מלמעלה ושולח את התמונות אל הרובר:

https://youtu.be/CfBogLbeZJ4
מהו המטוס שמונע על אור השמש?



ממש כמו לפני 100 שנה, שוב יוצאים טייסים אמיצים לעשות צעד גדול לעולם התעופה.

המטוס הסולארי ''סולאר אימפולס 2'' המריא למשימת הקפת העולם, כשהוא מונע ללא דלק. זהו מטוס שכל האנרגיה שלו מבוססת על אור השמש.

המטוס הסולארי הזה נושא לא פחות מ-17 אלף תאים סולאריים, שיספקו כוח, הן לארבעת המדחפים וגם להטענת 4 מצברים גדולים, שמיועדים לאפשר למנועים להמשיך לפעול בלילות.

עם מוטת כנפיים עצומה של 72 מטרים, גוף קל שעשוי מסיבי פחמן קלים ומנועים חלשים יחסית, התקווה היא שמזג האוויר יאפשר למטוס להשלים את המשימה ולהוכיח את האפשרויות שמציעה השמש לעולם התעופה.

המטוס השוויצרי המריא מאבו דאבי ויצא להקפה סביב העולם, טיסה במרחק של 35 אלף קילומטר. מפתחי המטוס הראשיים, השווייצרים אנדרה בורשברג וברטרנד פיקאר, יטיסו את המטוס לסירוגין.

השניים מקווים להוכיח שאנרגיית השמש תאפשר למטוסי העתיד לחסוך דלק ולשמור על הסביבה. הם אמורים לצלוח את האוקיינוס האטלנטי ואת האוקיינוס השקט, משימה שלבדה תיקח לפחות 5 יממות.


הנה סיפורו של המטוס הסולארי "הסולאר אימפולס 2" (עברית):

https://youtu.be/4_nrf_CvneI


המשך עלילותיו בהגיעו לסן פרנסיסקו:

https://youtu.be/IvE9l0CL21I


הסיפור שלו כולו:

https://youtu.be/i_QUPJZMAb4


יוצא למשימתו הגדולה:

https://youtu.be/Oeh0L_FKyMo


וכתבה בתכנית הטלוויזיה "60 דקות" על המטוס הסולארי הראשון שמקיף את העולם:

https://youtu.be/T43LTodCxHE?long=yes
איך בעתיד ייצרו חשמל בחלל?



האנרגיה הסולארית בכדור הארץ הולכת והופכת שימושית. ככל שמחירי הדלק עולים והעולם פחות ופחות מעוניין להיות תלוי בדלק, גדל הרצון לנצל את השמש לייצור של חשמל זול ונקי לסביבה. בשנים האחרונות חוקרים יותר ויותר את האפשרות לייצר אנרגיה סולארית מהחלל.

היתרונות בהוצאת הלוחות הסולאריים לחלל הם גדולים ואפשר לסכם אותם בקיצור בכך שאין שום דבר שמפריע לקרני השמש וחוסם חלק מהן, בדרך אל הלוח הסולארי שימיר אותן לחשמל. לא עננים, לא אטמוספרה ולא שום דבר - הדרך פנויה להפקת כמות האנרגיה המירבית.

מערכות חשמל סולארי חללי (Space Solar Power או SSPS) יוכלו לקלוט את קרני השמש ולהמירן לאנרגיה. את האנרגיה ישדרו המערכות החלליות לתחנות קליטה על פני כדור הארץ, בצורה של קרני לייזר או מיקרוגל. שם הן יומרו לחשמל, שישמש לתאורה, חימום ושאר השימושים האנושיים בחשמל.

ביפאן עובדים על תחנה כזו במסגרת תכנית החלל שלהם הנקראת JAXA. הם מבטיחים שעד 2030 תוצב תחנת הכוח החללית הראשונה בחלל ותחל לעבוד. סין כבר הודיעה שתקדים גם היא לעשות זאת וכבר ב-2025 היא מתכוונת למקם חווה סולארית בחלל.


כך ניתן לייצר חשמל בחלל בעתיד בטכנולוגיית SSPS, מה שסין עומדת לעשות בקרוב:

https://youtu.be/zrO3OZ92Znc


הסבר של הרעיון:

https://youtu.be/y2eQfpXQeTQ


כך תועבר האנרגיה שתצטבר בתחנת החלל אל תחנת הממסר שעל כדור הארץ ומשם אל הערים הגדולות והישובים:

https://youtu.be/BoxXlF9mepU


גם כאן:

https://youtu.be/vJcev0Jq3Ig


ומודל של תחנות כוח חלליות שיעבירו חשמל כדי להאיר ערים שלמות על פני כדור הארץ:

https://youtu.be/MrVyr-ndElw


מי המציא את דוד השמש?



דוד שמש הוא מוצר פופולארי בבתי ישראל. הוא חוסך כסף רב על חימום המים והוא מההמצאות הבולטות בתחום הסולארי - בתחום החשוב של ניצול קרני השמש ליצירת אנרגיה.

לא רבים יודעים שמי שהמציא את דוד השמש הוא חוקר ישראלי בשם פרופסור צבי תבור מהאוניברסיטה העברית בירושלים. המדען הישראלי, שעלה לארץ מאנגליה בתחילת שנות ה-50, החליט להתרכז במחקר שילמד כיצד ניתן לנצל את מקורות האנרגיה הטבעיים שקיימים בארץ. הוא התמקד במחקר על אנרגיה סולארית וכיצד ניתן לנצלה לשימושים הכרחיים.

ממצאיו של צבי תבור הובילו להמצאת דוד השמש הסולארי, שאי אפשר כיום לדמיין בניין ישראלי ורבים מהבתים בעולם בלעדיו.


הנה סיפורו של צבי תבור מפיו:

http://youtu.be/9j8jAMR80jE?t=18s


וההמצאה הישראלית המופלאה שלו - דודי השמש (עברית):

https://youtu.be/Rd6P8lVgU4Y
איך יטוסו חלליות העתיד לכוכבים רחוקים?



טיסות החלל מתבצעות באמצעות חלליות שמונעות בדלק נוזלי רב. חללית חייבת לשאת דלק רב למסע ארוך בחלל. לא רבים יודעים שהחללית הראשונה שהביאה אסטרונאוטים אל הירח כמעט ונכשלה בגלל מחסור בדלק. האסטרונאוטים שנחתו בנחתת על הירח התקשו למצוא מקום טוב לנחיתה, והדלק הלך ואזל במיכלים. כשנחתה לבסוף הנחתת "איגל" על קרקע הירח, נותר במנועה דלק ל-20 שניות טיסה בלבד.

מקרה זה מדגים עד כמה רגישות משימות כאלה בחלל. שימוש באנרגיה גרעינית להפעלת מערכות החללית היה אולי אפשרי, אבל מסוכן מחשש לקרינה.

שימוש באנרגיה מקולטי שמש הוא כנראה העתיד של הנעה לחלליות העתיד. החללית Juno שטסה לכוכב הלכת צדק, מרחק של 800 מיליון קילומטרים, כבר טסה עם הנעה סולארית כזו. טיסות מאוישות יצטרכו התאמות, הן בהספק החשמלי שלהן והן במערכת כפולה, לצורך גיבוי של תקלה במערכת הראשית.


הנה התכנון של טיסות רחוקות בחלליות מאוישות:

http://youtu.be/js1r4stQbXs


חלליות העתיד כפי שרואה אותם סטיבן הוקינג, שינועו בזמן, אל העתיד:

http://youtu.be/YzMrNFd4oOk


המערכות הסולאריות של החללית ג'ונו:

http://youtu.be/YthXivgXTaM


וסרט תיעודי על חלליות בעתיד וטכנולוגיות לתנועה בחלל שיבשילו בעתיד:

https://youtu.be/ecSt6hsliGQ?long=yes
כיצד ירוכזו קרני השמש מהחלל וייצרו חשמל?



קרני שמש חוצות את האטמוספירה בדרכן אל כדור הארץ. קולטי שמש סולאריים שפותחו עם השנים יודעים להמיר את הקרניים הללו לחימום מים וליצירת קיטור שמפיק חשמל. אך אותה אטמוספירה בולמת לא פעם את הקרניים, בשל מזג האוויר המעונן, בגלל זיהום אוויר וכדומה.

אחד הרעיונות החדשניים ליצירת חשמל בעתיד הוא העלאת כבשן סולארי לחלל, שימוקם מחוץ לאטמוספירה. הכבשן הסולארי החללי (Space solar furnace) ירכז את קרני השמש ויכוון אותן לנקודה אחת על פני כדור הארץ, שבה תצטבר אנרגיה השווה לאנרגיה המופקת מ-5000 שמשות. כך יופק חשמל רב וירוק, השומר על הסביבה ושאין לו סוף.

העקרון של כבשן החלל דומה לזה של קרן המוות העתיקה, שהמציאו היוונים הקדמונים. הדמיון הוא בשימוש באלפי מראות שיכפילו את הכוח של קרני השמש הפוגעות, על ידי כיוון של כולן אל נקודה אחת בכדור הארץ וצבירת האנרגיה העצומה בנקודה זו, כך שתגיע לטמפרטורות עצומות, שיומרו לחום ואנרגיה.


הנה התכנית ליצירת הכבשן הסולארי בחלל:

https://youtu.be/vJcev0Jq3Ig


על השיטה יש עדיין הרבה מחשבות, אבל העיקרון של ריכוז קרני השמש והמרה שלהן לאנרגיה, מוסכם:

https://youtu.be/iIXI_pl-Akk


והדגמה של ריכוז הקרניים לעבר חומרים שונים:

http://youtu.be/TtzRAjW6KO0
מהו העץ הסולארי?



אם תראו בשנים הקרובות עץ מוזר, עם גזע וענפים ופנלים סולאריים במקום עלים, דעו שאתם חוזים ב"עץ הנדיב". אבל זה לא אותו עץ נדיב מהסיפור המרגש מאת של סילברסטיין, אלא עץ סולארי ששמו eTree.

העץ הזה מייצר חשמל מאנרגיית השמש ומאפשר לאנשים לטעון את הטלפון הסלולארי שלהם, מספק אינטרנט אלחוטי Wi-Fi חופשי, מים קרים, פינת מידע ואפילו קצת אור בלילה.

"העץ הסולארי" הוא רעיון ופיתוח של כמה יזמים שהחליטו לעשות מעשה ולשלב את טובת הסביבה, חשמל נקי וטובת בני-האדם. לא ברור כמה רשויות ועיריות ירצו להשקיע את הממון הנדרש להקמת עצים כאלה, אבל היוזמה החדשנית, כולה ישראלית אגב, מסקרנת רבות מהן בעולם כולו.


הנה סרטון שמציג את המיזם של "העץ הנדיב":

http://youtu.be/gCAdxeH0ITg
מהו "זהב השוטים" ולמה הוא שווה הון?
איפה הכבשן הסולארי הגדול בעולם?
מה קרה לנחתת החלל פילאה?
כיצד דודי השמש מייצרים מים חמים?
מהו ההייפרלופ ומה המהפכה שהוא מבטיח?


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.