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.
»
«
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
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.
הראשון שבנה סוג קדום של דוד שמש היה חוקר שוויצרי שב-1777 עשה זאת, אך לא ידע להפוך את המצאתו למוצר של ממש.
200 ומשהו שנה אחר כך, לא רבים יודעים שמי שהמציא את דוד השמש, כפי שאנו מכירים אותו, הוא חוקר ישראלי בשם פרופסור צבי תבור מהאוניברסיטה העברית בירושלים.
המדען הישראלי, שעלה לארץ מאנגליה בתחילת שנות ה-50, החליט להתרכז במחקר שילמד אותו כיצד ניתן לנצל את מקורות האנרגיה הטבעיים שקיימים בארץ.
הוא התמקד במחקר על אנרגיה סולארית וכיצד ניתן לנצלה לשימושים הכרחיים, בבית למשל.
ממצאיו של צבי תבור הובילו די מהר לפיתוחו של דוד השמש הסולארי, שבלעדיו אי אפשר כיום לדמיין כמעט שום בניין ישראלי ורבים מהבתים בעולם.
הנה סיפורו של צבי תבור מפיו:
http://youtu.be/9j8jAMR80jE?t=18s
וההמצאה הישראלית המופלאה שלו - דודי השמש (עברית):
https://youtu.be/Rd6P8lVgU4Y
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 של חשמל מקרני השמש הוא נקי, לא מזיק וטוב 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
כך קרני השמש מייצרות אנרגיה חשמלית (עברית):
http://youtu.be/YzbtvGmOYZQ
חברה ישראלית שמייצרת פאנלים סולריים קלים, גמישים וחדישים (עברית):
https://youtu.be/rVJocBVIssI
ומעט ממה שתאפשר לנו בין השאר אנרגיית השמש, אם ננצל אותה כראוי (מתורגם):
http://youtu.be/S6QJtado9dw
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
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
מהי אנרגיה סולארית?
אנרגיה סולארית (Solar energy) היא אנרגיה שמופקת מקרני השמש. זוהי למעשה אנרגיה שִׁמְשִׁית, אנרגיית השמש 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.
כיום כבר ברור שהמעבר לאנרגיית השמש הוא מרכיב מרכזי בעצירת משבר האקלים החמור והתחממות כדור הארץ שהיא חלק ממנו. מאז המצאת האנרגיה הסולארית, הטכנולוגיה הזו צומחת בקצב מעריכי (אקספוננציאלי), כלומר בקצב מטורף ומהיר.
המומחים מעריכים שעד שנות ה-40 של המאה הנוכחית תיהפך האנרגיה הסולארית למקור האנרגיה הגדול בעולם. כבר כיום היא משמשת לייצור של אנרגיה ביותר ויותר תחומים, כולל מערכות התפלת מים, קירור בתים והפעלת מחשבים לבינה מלאכותית.
בנוסף להיותה נקייה וטובה לסביבה ולאדם, מורידה האנרגיה הסולארית את מחיר החשמל והאנרגיה יותר ויותר.
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
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
האם רחפן סולארי יוכל להשאר שנים באוויר?
אחד התחומים הטכנולוגיים והלוהטים כיום הוא עולם הרחפנים. אלו צצים בכל פינה, נמכרים כמו לחמניות וצפויים למלא לא מעט משימות בשנים הבאות.
אבל אחת הבעיות המעיקות על הטכנולוגיה המבטיחה הזו היא אספקת האנרגיה לרחפן. הסוללות של ימינו כבדות ומסורבלות ופשוט לא ניתן להחזיק רחפנים למשך זמן רב באוויר. הפתרון, ודאי כבר הבנתם, יוכל להיות רחפן סולארי. רחפן שישתמש בקרני השמש יוכל לקבל מקור אנרגיה חינמי, ירוק וזמין כמעט תמיד. אם הוא יעלה גבוה מספיק, הוא יוכל להיחשף לקרני השמש לאורך שעות ארוכות ביממה, מכיוון שהוא ישהה מעל לעננים.
פייסבוק וגוגל מתחרות ביניהן מי תציב רחפנים סולאריים שישהו באוויר למשך שנים ארוכות ויספקו אינטרנט לכל העולם. גם חברות תעופה, כמו בואינג, מפתחות מזל"טים ורחפנים שייתכן ולא יצטרכו לנחות כלל ויחליפו לוויינים יקרים במשימות תקשורת ומחקר שונות.
הנה הרחפנים הסולאריים שמפתחות פייסבוק וגוגל לשנים ארוכות של שהייה באוויר:
https://youtu.be/dVVif1UrcBI
לחברת בואינג כבר יש פטנט על רחפן שכזה:
https://youtu.be/5Evuxtg927Y
רחפן סולארי שבנו כמה חבר'ה לבד:
https://youtu.be/bJPplmWb-vI
רחפן סולארי בצורת מזל"ט, שיכול כבר היום לשהות שעות רבות ברציפות באוויר:
https://youtu.be/pbNEeAAiIKk
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
האם מכונית השמש תסייע למאבק במשבר האקלים?
היא הבטיחה אבל לא הצליחה. מכונית השמש המרהיבה של חברת "סטלה" (Stella Lux Sun car), שם שהוא עצמו היה סוג של טייק אוף על שמה של ה"טסלה" החשמלית, הייתה מכונית השמש מהראשונות הבשלות בעולם המוטורי ומהטובות שבהן בתקופתה.
אמנם כבר בשנת 1978 הופיעה מכונית השמש הבכורה, הרכב הסולארי הראשון, אבל בהמשך הלך והסתבר שהבעיות בפיתוח הזה משמעותיות במיוחד.
מהבעיה המיידית של מה עושה רכב סולארית בימים מעוננים שבהם אין שמש ועד לסוגיות כמו טווח הנסיעה של אנרגיית השמש שיכול לאגור רכב כזה לנסיעות ארוכות.
את שתי הבעיות פתרו בכך שבהווה מדובר כמעט תמיד על רכב היברידי, המתבסס גם על טעינה חשמלית וגם על אגירת אנרגיה מקרני השמש.
כך הצליחה לדוגמה מכונית השמש ההיברידית "סטלה", לנסוע 800 ק"מ בין טעינות, במהירות של רכב רגיל ובזכות קרני השמש שאפשרו את ההגדלה הנאה של הטווח הרגיל שמאפשר רכב חשמלי.
מכל מקום, בשנים האחרונות מצליחות מתחרות חזקות יותר לנצח בזירה הזו. למשל הלייט ייר - מכונית סולארית מרשימה, שהצליחה לנצח את המתחרות שלה ולהפוך ממכונית קונספט למוצר שממש נמכר, גם אם ביוקר רב.
או ה"סונו סיון" שהפכה את הלוחות הסולריים לחלק מגוף הרכב ומבטיחה להימכר בגרושים ביחס למתחרותיה היקרות כל כך.
אז תמיד היו גם כלי רכב סולאריים משעממים, שניסו לעשות את העבודה גם בלי לרגש וגם כאלו שנראו כאילו באו מהעתיד. כמו רכב האפטרה (Aptera) האמריקאי, שכמו נלקח מהעתיד ומבטיח להציע שינוי נהדר. הוא מביא איתו גם בשורה עיצובית וגם יכולת מוטורית לא קטנה.
בכך מקווה האפטרה העכשווית והעתידנית לשלב את כל מה שאמריקה חולמת - גם רכב מרגש, מעוצב כמו מהחלל וכזה שאין לשכנים וגם אחד שמבטיח שביום יום הוא לא יצטרך תחנת הדלק.
הנה סקירה של מכוניות סולאריות עכשוויות וה-DIY הישראלית (עברית):
https://youtu.be/1qIlnEI4wKc
סטלה לוקס - רכב השמש הגרמני שלא הגיע לקו המטרה:
https://youtu.be/1vTKnwsYPxA
הלייט ייר - מכונית סולארית שניצחה את המתחרות שלה ומצליחה להפוך למוצר נמכר גם אם יקר (עברית):
https://youtu.be/zz3llJT7qxs
ה"אPטרה" האמריקאית שהופכת כסף לזהב, עם יכולות ועיצוב מפעימים:
https://youtu.be/W8RYs9OcycQ
ה"סונו סיון" בה הלוחות הסולריים הם חלק מגוף הרכב והמחיר נמוך להרהיב:
https://youtu.be/4AmykB6Gpho
ובחזרה לעבר - מכונית השמש הראשונה בהיסטוריה (עברית):
https://youtu.be/8dhBEMopItQ
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
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.
הראשון שבנה סוג קדום של דוד שמש היה חוקר שוויצרי שב-1777 עשה זאת, אך לא ידע להפוך את המצאתו למוצר של ממש.
200 ומשהו שנה אחר כך, לא רבים יודעים שמי שהמציא את דוד השמש, כפי שאנו מכירים אותו, הוא חוקר ישראלי בשם פרופסור צבי תבור מהאוניברסיטה העברית בירושלים.
המדען הישראלי, שעלה לארץ מאנגליה בתחילת שנות ה-50, החליט להתרכז במחקר שילמד אותו כיצד ניתן לנצל את מקורות האנרגיה הטבעיים שקיימים בארץ.
הוא התמקד במחקר על אנרגיה סולארית וכיצד ניתן לנצלה לשימושים הכרחיים, בבית למשל.
ממצאיו של צבי תבור הובילו די מהר לפיתוחו של דוד השמש הסולארי, שבלעדיו אי אפשר כיום לדמיין כמעט שום בניין ישראלי ורבים מהבתים בעולם.
הנה סיפורו של צבי תבור מפיו:
http://youtu.be/9j8jAMR80jE?t=18s
וההמצאה הישראלית המופלאה שלו - דודי השמש (עברית):
https://youtu.be/Rd6P8lVgU4Y
רבים כבר יודעים שבניגוד לייצור חשמל מנפט וגז, שיש אותם בכמות מוגבלת בעולם ושייצור חשמל מהם נעשה בתהליכים הרסניים לכדור הארץ, ייצור של חשמל מקרני השמש הוא נקי, לא מזיק וטוב 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
כך קרני השמש מייצרות אנרגיה חשמלית (עברית):
http://youtu.be/YzbtvGmOYZQ
חברה ישראלית שמייצרת פאנלים סולריים קלים, גמישים וחדישים (עברית):
https://youtu.be/rVJocBVIssI
ומעט ממה שתאפשר לנו בין השאר אנרגיית השמש, אם ננצל אותה כראוי (מתורגם):
http://youtu.be/S6QJtado9dw
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
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
אנרגיית השמש
אנרגיה סולארית (Solar energy) היא אנרגיה שמופקת מקרני השמש. זוהי למעשה אנרגיה שִׁמְשִׁית, אנרגיית השמש 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.
כיום כבר ברור שהמעבר לאנרגיית השמש הוא מרכיב מרכזי בעצירת משבר האקלים החמור והתחממות כדור הארץ שהיא חלק ממנו. מאז המצאת האנרגיה הסולארית, הטכנולוגיה הזו צומחת בקצב מעריכי (אקספוננציאלי), כלומר בקצב מטורף ומהיר.
המומחים מעריכים שעד שנות ה-40 של המאה הנוכחית תיהפך האנרגיה הסולארית למקור האנרגיה הגדול בעולם. כבר כיום היא משמשת לייצור של אנרגיה ביותר ויותר תחומים, כולל מערכות התפלת מים, קירור בתים והפעלת מחשבים לבינה מלאכותית.
בנוסף להיותה נקייה וטובה לסביבה ולאדם, מורידה האנרגיה הסולארית את מחיר החשמל והאנרגיה יותר ויותר.
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
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
אחד התחומים הטכנולוגיים והלוהטים כיום הוא עולם הרחפנים. אלו צצים בכל פינה, נמכרים כמו לחמניות וצפויים למלא לא מעט משימות בשנים הבאות.
אבל אחת הבעיות המעיקות על הטכנולוגיה המבטיחה הזו היא אספקת האנרגיה לרחפן. הסוללות של ימינו כבדות ומסורבלות ופשוט לא ניתן להחזיק רחפנים למשך זמן רב באוויר. הפתרון, ודאי כבר הבנתם, יוכל להיות רחפן סולארי. רחפן שישתמש בקרני השמש יוכל לקבל מקור אנרגיה חינמי, ירוק וזמין כמעט תמיד. אם הוא יעלה גבוה מספיק, הוא יוכל להיחשף לקרני השמש לאורך שעות ארוכות ביממה, מכיוון שהוא ישהה מעל לעננים.
פייסבוק וגוגל מתחרות ביניהן מי תציב רחפנים סולאריים שישהו באוויר למשך שנים ארוכות ויספקו אינטרנט לכל העולם. גם חברות תעופה, כמו בואינג, מפתחות מזל"טים ורחפנים שייתכן ולא יצטרכו לנחות כלל ויחליפו לוויינים יקרים במשימות תקשורת ומחקר שונות.
הנה הרחפנים הסולאריים שמפתחות פייסבוק וגוגל לשנים ארוכות של שהייה באוויר:
https://youtu.be/dVVif1UrcBI
לחברת בואינג כבר יש פטנט על רחפן שכזה:
https://youtu.be/5Evuxtg927Y
רחפן סולארי שבנו כמה חבר'ה לבד:
https://youtu.be/bJPplmWb-vI
רחפן סולארי בצורת מזל"ט, שיכול כבר היום לשהות שעות רבות ברציפות באוויר:
https://youtu.be/pbNEeAAiIKk
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
היא הבטיחה אבל לא הצליחה. מכונית השמש המרהיבה של חברת "סטלה" (Stella Lux Sun car), שם שהוא עצמו היה סוג של טייק אוף על שמה של ה"טסלה" החשמלית, הייתה מכונית השמש מהראשונות הבשלות בעולם המוטורי ומהטובות שבהן בתקופתה.
אמנם כבר בשנת 1978 הופיעה מכונית השמש הבכורה, הרכב הסולארי הראשון, אבל בהמשך הלך והסתבר שהבעיות בפיתוח הזה משמעותיות במיוחד.
מהבעיה המיידית של מה עושה רכב סולארית בימים מעוננים שבהם אין שמש ועד לסוגיות כמו טווח הנסיעה של אנרגיית השמש שיכול לאגור רכב כזה לנסיעות ארוכות.
את שתי הבעיות פתרו בכך שבהווה מדובר כמעט תמיד על רכב היברידי, המתבסס גם על טעינה חשמלית וגם על אגירת אנרגיה מקרני השמש.
כך הצליחה לדוגמה מכונית השמש ההיברידית "סטלה", לנסוע 800 ק"מ בין טעינות, במהירות של רכב רגיל ובזכות קרני השמש שאפשרו את ההגדלה הנאה של הטווח הרגיל שמאפשר רכב חשמלי.
מכל מקום, בשנים האחרונות מצליחות מתחרות חזקות יותר לנצח בזירה הזו. למשל הלייט ייר - מכונית סולארית מרשימה, שהצליחה לנצח את המתחרות שלה ולהפוך ממכונית קונספט למוצר שממש נמכר, גם אם ביוקר רב.
או ה"סונו סיון" שהפכה את הלוחות הסולריים לחלק מגוף הרכב ומבטיחה להימכר בגרושים ביחס למתחרותיה היקרות כל כך.
אז תמיד היו גם כלי רכב סולאריים משעממים, שניסו לעשות את העבודה גם בלי לרגש וגם כאלו שנראו כאילו באו מהעתיד. כמו רכב האפטרה (Aptera) האמריקאי, שכמו נלקח מהעתיד ומבטיח להציע שינוי נהדר. הוא מביא איתו גם בשורה עיצובית וגם יכולת מוטורית לא קטנה.
בכך מקווה האפטרה העכשווית והעתידנית לשלב את כל מה שאמריקה חולמת - גם רכב מרגש, מעוצב כמו מהחלל וכזה שאין לשכנים וגם אחד שמבטיח שביום יום הוא לא יצטרך תחנת הדלק.
הנה סקירה של מכוניות סולאריות עכשוויות וה-DIY הישראלית (עברית):
https://youtu.be/1qIlnEI4wKc
סטלה לוקס - רכב השמש הגרמני שלא הגיע לקו המטרה:
https://youtu.be/1vTKnwsYPxA
הלייט ייר - מכונית סולארית שניצחה את המתחרות שלה ומצליחה להפוך למוצר נמכר גם אם יקר (עברית):
https://youtu.be/zz3llJT7qxs
ה"אPטרה" האמריקאית שהופכת כסף לזהב, עם יכולות ועיצוב מפעימים:
https://youtu.be/W8RYs9OcycQ
ה"סונו סיון" בה הלוחות הסולריים הם חלק מגוף הרכב והמחיר נמוך להרהיב:
https://youtu.be/4AmykB6Gpho
ובחזרה לעבר - מכונית השמש הראשונה בהיסטוריה (עברית):
https://youtu.be/8dhBEMopItQ
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
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
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
מהם מקורות האנרגיה השונים ומה החלוקה ביניהם?
מקור האנרגיה הכי נפוץ כיום הם דלקים מאובנים. אלו מקורות אנרגיה הנחצבים מקליפת כדור הארץ והבולטים מביניהם הם הנפט, הפחם והגז הטבעי.
למעשה, הדלקים המאובנים הם ספקי אנרגיה מזהמים מאוד וגם מתכלים, כלומר הם עתידים להיגמר בשלב כלשהו, אולי אפילו תוך מספר שנים, לא לפני שיזהמו את אטמוספרת כדור הארץ וכבר מעלים את הטמפרטורות לממדים בלתי נסבלים. לכן הם גם זכו בשמות כמו אנרגיה מתכלה, אנרגיה לא מתחדשת, או דלקים מחצבים. קראו על כך בתגית "גורמי משבר האקלים".
לא חסרות אפשרויות נוספות להפקת אנרגיה, אפשרויות שהן לא מדלקים מאובנים. הן מאפשרות הפקת חשמל, כלומר אנרגיה, מכוח המים, מאור השמש, מכוח הרוח ואפילו מצמחים.
יש גם אנרגיית גאות ושפל, שמנצלת את השינויים בגובה פני הים, שינויים שחלים במהלך היממה כתוצאה מכוח המשיכה של הירח ושל השמש.
קיימת אפילו טכנולוגיה להפקת אנרגיה גאותרמית, אנרגיה שמקורה במאגר החום הפנימי שבתוך גרעין כדור הארץ.
אמצעים אלה נקראים אנרגיה ירוקה, או אנרגיה מתחדשת. אמצעי האנרגיה המתחדשת, לעומת הדלקים המאובנים, מאפשרים ייצור של "חשמל נקי", כלומר חשמל שאינו מזהם את כדור הארץ. כלומר, זו אנרגיה חסכונית והיא אינה מכלה משאבים יקרים שעלולים להיגמר בעתיד, כמו הגז הטבעי, הנפט או הפחם.
יש גם אנרגיה גרעינית, אנרגיה שמייצרים בתהליך של מיזוג גרעיני או של ביקוע גרעיני. אבל באנרגיה כזו יש בעיות וסיכונים אחרים, אז לא נכלול אותה באנרגיה הירוקה.
כך גילה האדם ולמד לנצל מגוון מקורות אנרגיה במהלך ההיסטוריה (עברית):
https://youtu.be/a415XK4FSCY
במשבר האקלים הקשה שגרמנו, כדור הארץ מתחנן שנבדוק שוב את מקורות האנרגיה שלנו ואת השפעתם על כדור הארץ:
http://youtu.be/8rrgpGo1Fw8
מקורות אנרגיה מתחדשים שחשוב להשתמש בהם כמה שיותר:
http://youtu.be/BpWw7Cq2shA?t=13s
והמירוץ לפיתוח אמצעים לאגירת האנרגיה הנקייה והלא יציבה של השמש והרוח (עברית):
https://youtu.be/DhCMYteuM3o?long=yes
מקור האנרגיה הכי נפוץ כיום הם דלקים מאובנים. אלו מקורות אנרגיה הנחצבים מקליפת כדור הארץ והבולטים מביניהם הם הנפט, הפחם והגז הטבעי.
למעשה, הדלקים המאובנים הם ספקי אנרגיה מזהמים מאוד וגם מתכלים, כלומר הם עתידים להיגמר בשלב כלשהו, אולי אפילו תוך מספר שנים, לא לפני שיזהמו את אטמוספרת כדור הארץ וכבר מעלים את הטמפרטורות לממדים בלתי נסבלים. לכן הם גם זכו בשמות כמו אנרגיה מתכלה, אנרגיה לא מתחדשת, או דלקים מחצבים. קראו על כך בתגית "גורמי משבר האקלים".
לא חסרות אפשרויות נוספות להפקת אנרגיה, אפשרויות שהן לא מדלקים מאובנים. הן מאפשרות הפקת חשמל, כלומר אנרגיה, מכוח המים, מאור השמש, מכוח הרוח ואפילו מצמחים.
יש גם אנרגיית גאות ושפל, שמנצלת את השינויים בגובה פני הים, שינויים שחלים במהלך היממה כתוצאה מכוח המשיכה של הירח ושל השמש.
קיימת אפילו טכנולוגיה להפקת אנרגיה גאותרמית, אנרגיה שמקורה במאגר החום הפנימי שבתוך גרעין כדור הארץ.
אמצעים אלה נקראים אנרגיה ירוקה, או אנרגיה מתחדשת. אמצעי האנרגיה המתחדשת, לעומת הדלקים המאובנים, מאפשרים ייצור של "חשמל נקי", כלומר חשמל שאינו מזהם את כדור הארץ. כלומר, זו אנרגיה חסכונית והיא אינה מכלה משאבים יקרים שעלולים להיגמר בעתיד, כמו הגז הטבעי, הנפט או הפחם.
יש גם אנרגיה גרעינית, אנרגיה שמייצרים בתהליך של מיזוג גרעיני או של ביקוע גרעיני. אבל באנרגיה כזו יש בעיות וסיכונים אחרים, אז לא נכלול אותה באנרגיה הירוקה.
כך גילה האדם ולמד לנצל מגוון מקורות אנרגיה במהלך ההיסטוריה (עברית):
https://youtu.be/a415XK4FSCY
במשבר האקלים הקשה שגרמנו, כדור הארץ מתחנן שנבדוק שוב את מקורות האנרגיה שלנו ואת השפעתם על כדור הארץ:
http://youtu.be/8rrgpGo1Fw8
מקורות אנרגיה מתחדשים שחשוב להשתמש בהם כמה שיותר:
http://youtu.be/BpWw7Cq2shA?t=13s
והמירוץ לפיתוח אמצעים לאגירת האנרגיה הנקייה והלא יציבה של השמש והרוח (עברית):
https://youtu.be/DhCMYteuM3o?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
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
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
הסבר באנגלית:
https://youtu.be/0OkqJw1oTMk
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
"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
הסבר באנגלית:
https://youtu.be/0OkqJw1oTMk
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
מהו מפרש השמש שיטיס חלליות בחלל?
כבר בשנת 1920 הגה מהנדס הרקטות הסובייטי פרידריך זנדר את הרעיון הנועז והחדשני שחלליות בעתיד יוכלו לטוס באמצעות הנעה חללית שמבוססת על לחץ קרינה. הרעיון היה ונשאר פשוט - מפרש שמש שיוצמד לחללית יאפשר לה לאגור קרינה מאור השמש וליצור את האנרגיה הנחוצה למסעות ארוכים בחלל.
מפרש השמש הוא משטח גדול, ממש כמו מפרש, שנהדף כשפוגעת בו קרינה של כוכב וההדף הזה הוא המטיס אותו ואת החללית שאליה הוא מוצמד. ממש כמו מפרש רוח, תוכל החללית לשייט בין כוכבים, בעזרת מפרשי השמש שלה.
במשך כמעט מאה שנים, נשאר מפרש השמש רעיון תיאורטי, אך בשנים האחרונות הטכנולוגיה הגיעה ליכולות של ממש בייצור של מפרשי שמש שמספקים מספיק אנרגיה למעוף בחלל.
הניסויים שנעשו במסלול ארץ נמוך, נחלו הצלחות מסוימות. על אף שהחללית קוסמוס 1 ששוגרה ב-2005 אבדה בחלל, בלי קשר למפרש השמש שלה, שוגרו שוב מפרשי חלל והביאו חלליות עד לכוכב נוגה.
הנה מפרשי השמש של החלליות שהוצעו כבר בשנות ה-70:
https://youtu.be/-cEXKu_Onlk
ההגיון במפרשים הללו:
https://youtu.be/8LmePYdraoU
תכניות מוקדמות של המפרשים אל מול השמש:
https://youtu.be/FPlZ0MNHerw
והחללית "הליוס" שמתוכננת לטוס עם מפרש שמש אל מחוץ למערכת השמש:
http://youtu.be/4F97NdwvmUM
כבר בשנת 1920 הגה מהנדס הרקטות הסובייטי פרידריך זנדר את הרעיון הנועז והחדשני שחלליות בעתיד יוכלו לטוס באמצעות הנעה חללית שמבוססת על לחץ קרינה. הרעיון היה ונשאר פשוט - מפרש שמש שיוצמד לחללית יאפשר לה לאגור קרינה מאור השמש וליצור את האנרגיה הנחוצה למסעות ארוכים בחלל.
מפרש השמש הוא משטח גדול, ממש כמו מפרש, שנהדף כשפוגעת בו קרינה של כוכב וההדף הזה הוא המטיס אותו ואת החללית שאליה הוא מוצמד. ממש כמו מפרש רוח, תוכל החללית לשייט בין כוכבים, בעזרת מפרשי השמש שלה.
במשך כמעט מאה שנים, נשאר מפרש השמש רעיון תיאורטי, אך בשנים האחרונות הטכנולוגיה הגיעה ליכולות של ממש בייצור של מפרשי שמש שמספקים מספיק אנרגיה למעוף בחלל.
הניסויים שנעשו במסלול ארץ נמוך, נחלו הצלחות מסוימות. על אף שהחללית קוסמוס 1 ששוגרה ב-2005 אבדה בחלל, בלי קשר למפרש השמש שלה, שוגרו שוב מפרשי חלל והביאו חלליות עד לכוכב נוגה.
הנה מפרשי השמש של החלליות שהוצעו כבר בשנות ה-70:
https://youtu.be/-cEXKu_Onlk
ההגיון במפרשים הללו:
https://youtu.be/8LmePYdraoU
תכניות מוקדמות של המפרשים אל מול השמש:
https://youtu.be/FPlZ0MNHerw
והחללית "הליוס" שמתוכננת לטוס עם מפרש שמש אל מחוץ למערכת השמש:
http://youtu.be/4F97NdwvmUM
