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.
»
«
ממה נוצר הדלק?
את הדלק סיפרו לנו שמייצרים מהנפט, שאותו שואבים מהאדמה. אבל לא כולם יודעים שהנפט נוצר באדמה, בתהליך שנמשך מאות מיליוני שנים.
לעיתים אומרים בחיוך שהנפט נוצר מדינוזאורים שמתו, אבל הנפט נוצר בעיקר גם משרידים של יצורי ים זעירים שנקראים פלנקטון, כמו גם משלדים של יצורים ימיים אחרים, שמתו והצטברו בקרקעית האוקיינוסים הקדומים.
איך נוצר הדלק? (עברית)
https://youtu.be/CpWRjv1tEck
כך נוצרים דלקים וחומרי בעירים מצמחים ובעלי חיים שמתו:
http://youtu.be/_8VqWKZIPrM
כך נוצר הפחם שבאדמה:
http://youtu.be/BQ_Ethb6_Wk
הסבר מורחב ומעמיק להיווצרות הפחם באדמת כדור הארץ:
http://youtu.be/MBeXRRTGjNE
כך נוצרו הדלקים העתיקים ומשמשים אותנו כדלקים וחומרי בעירה:
http://youtu.be/8YHsxXEVB1M
כך מוציאים גז ממעמקי האדמה:
http://youtu.be/Uti2niW2BRA
וכך מוציאים אותו מהים:
http://youtu.be/YQtDiX2Dbr0
איך מפיקים אנרגיה מנפט, פחם וגז?
תחנות כוח מאפשרות להמיר את הנפט, הגז והפחם לאנרגיה. שלושתם חומרי בערה ששריפה שלהם מאפשרת לייצר חשמל. ההבדלים ביניהם הם ברמת זיהום האוויר שנוצר מייצור החשמל מכל אחד מהם.
הפחם מזהם מאד את כדור הארץ והנפט מזהם מעט פחות, אבל הוא עדיין גורם לפגיעה באיכות הסביבה. הגז הכי פחות מזהם ולכן עדיף להשתמש בו ליצירת חשמל. אבל הכי טוב לייצר חשמל מאנרגיית השמש, שאינה נגמרת ולא מזהמת את הסביבה.
הילי הילדה שמסבירה כיצד נוצר החשמל כך (עברית):
https://youtu.be/6Qrm9SHjkOE
כל תהליך ייצור החשמל, בשיטות וחומרים שונים ועד הבית (עברית):
http://youtu.be/mPMyyAwrDJ8?t=9s
והתחליף המופלא שאנו רק צריכים לבחור בו (מתורגם):
https://youtu.be/_6gV8Fzszjg
איך חלליות עוזבות את האטמוספירה?
כדי להגיע לחלל, חייבות חלליות או ספינות חלל, לייצר דחף והנעה שיאפשרו להן להתמודד עם כוח הכְּבידה של כדור הארץ ולצאת את גבולות האטמוספרה (ראו בתגית "כוח הכבידה").
חללית רגילה תתקשה לעזוב את האטמוספרה, מבלי שתגיע למהירות מילוט מספקת, שתאפשר לה להשתחרר משדה הכבידה של כדור הארץ. אם תיכשל בהגעה למהירות זו, היא תישרף ותושמד בדרך לחלל ובעודה באטמוספרה. קראו על כך בתגית "מהירות מילוט".
לכן צריך להשתמש במַשגרים, כדי להגיע לחלל. זהו השלב הראשון, בו מרימים כלי כבד אל מעבר לאטמוספרה, לשם יציאה מכבידת כדור הארץ.
משגרים כאלו הם בדרך כלל כלי טיִס עוצמתיים, היכולים לפתח מהירות גבוהה מאוד, שתגיע לפחות למהירות מילוט של 11.2 קילוֹמֶטר לשנייה, שתאפשר להתגבר על כוח הכבידה של כדור הארץ.
לשם כך משתמשים בשתי שיטות שיגור לחלל. שיגור קרקעי מתבצע מהיבשה או מספינה. המשימה בו היא להגיע ממהירות אפס למהירות מילוט אדירה, שתאפשר יציאה לחלל ושהייה במסלול הקפה מסביב לכדור הארץ. שיגור ממטוס, לעומתו, מנצל את המהירות ההתחלתית של המטוס, העולה לגובה של עשרות קילומטרים ומשתמש במנועים חזקים מאוד.
#שיטות מילוט
שתי שיטות רווחות בתחום הזה, של מילוט מכבידת כדור הארץ:
מעבורת החלל המהירה והחזקה, למשל, מגיעה למהירות המילוט באמצעות דלק מוצק. הדלק המוצק הזה הוא סוג של פּוֹלימֶר עשוי מחומר הבנוי ממולקוּלוֹת ענקיות המורכבות מיחידות מִבנה, החוזרות על עצמן, כמו שרשרת עשויה חרוזים. החומר הצמיג הזה מעורבּב בגרגירי חומר מחמצֵן ויש לו יתרונות: הוא מייצר יותר אנרגיה ליחידת נפח, הוא פחות דליק ומסוכן מהדלק הנוזלי ומשקלו הנמוך, כי יש בו מעט צינורות ומשאבות, ביחס לדלק נוזלי.
ליציאה אל החלל הרחוק יותר, כמו במקרה של חלליות מחקר שיוצאות לכוכבי לכת רחוקים, או לצורך הוצאת לוויינים לחלל, משתמשים במשגרים ענקיים.
בשיטה זו משתמשים מאז שיגור הסְפּוּטְניק, הלוויין הראשון ששוגר לחלל בשנת 1957.
אבל מהם המשגרים הללו? - מחברים את החלליות או הלוויינים לרקטה עוצמתית ומהירה במיוחד. רקטה כזו, בעברית טיל, היא המשגר, שיווציא אותם מהאטמוספרה ויתגבר על כוח הכבידה.
בשיטה זו משתמשים בדלק נוזלי. השיטה מתבססת על מפגש בין חמצן ומימן הנמצאים במצב נוזלי. באמצעות הצתה ביניהם, יוצרים אנרגיה וכוח דחף אדירים. אלו יוצרים גזים בלחץ עצום, היוצאים מצדו האחורי של הטיל ודוחפים אותו, עם החללית או הלוויין המחוברים אליו, למעלה לשמיים ואל מחוץ לאטמוספרה.
שיגור כזה נערך בשלבים, מהשלב הגדול אל השלבים ההולכים וקטנים בהדרגה. לכל שלב בשיגור יש את המנוע שלו. אחרי שהוא ממלא את תפקידו, נפטרים ממנוע זה ומקילים על המשקל הכללי. שיטה זו הייתה עדיפה על מנוע גדול, כבד מאוד ובּזבּזני. יתרון נוסף של שיטה זו הוא בכך שבמידת הצורך, ניתן להפסיק את הזרמת הגזים לַמנוע בכל רגע ולחדש אותה שוב כשרוצים.
החיסרון המשמעותי של ההנעה בדלק נוזלי הוא בכך שהמימן והחמצן הם גזים דליקים ומסוכנים וכדי למנוע תאונות קטלניות, הכרחי לשלוט בהם היטב.
הנה חללית בלתי מאוישת היוצאת לחלל ושבה בחזרה (עברית):
https://youtu.be/yhkxoIwBkV0
מהירות המילוט הדרושה כדי לעזוב את אטמוספרת כדור הארץ:
https://youtu.be/-cn37Eg-qz0
צילום של מצלמת גו פרו על טיל שמטיס חללית לחלל כדי לשחרר אותה משדה הכבידה של כדור הארץ ואז היא צומחת לאדמה:
https://youtu.be/bDoh8zQDT38
על הקושי לחמוק מכוח המשיכה של כדור הארץ (מתורגם):
https://youtu.be/YlxKh4oCKhw
שיגור לוויין הביון הישראלי "אופק 10":
http://youtu.be/lx7SdH31Gbs
וסרטון מעולה שמסביר למה לא ניתן סתם כך לטוס אל החלל (מתורגם):
https://youtu.be/ne82ld4LaZE?long=yes
מי מייצר דלק מפלסטיק למיחזור?
פלסטיק הוא אחד מהאתגרים הסביבתיים הגדולים של המאה. בכל שנה מיוצרים יותר מ-400 מיליון טון פלסטיק בעולם ורוב המיחזור נכשל כי הוא פשוט לא משתלם.
ג'וליאן בראון (Julian Brown), צעיר בן 22 ממדינת בג'ורג'יה בארצות הברית, החליט לגשת לבעיה מכיוון אחר לגמרי: לא למחזר פלסטיק, אלא להפוך אותו בחזרה לדלק.
הרעיון מבוסס על תהליך שנקרא פירוליזה (Pyrolysis), כלומר פירוק כימי באמצעות חום בסביבה נטולת חמצן. הפלסטיק עשוי מנפט גולמי והוא נוצר כשרשראות ארוכות של מולקולות פחמימן. כשמחממים אותו לחום מספיק גבוה ומונעים ממנו לבעור, השרשראות נשברות ומתאדות לאדי נפט שניתן לקרר ולרכז לנוזל. הנוזל הזה ניתן לזיקוק לבנזין, דיזל ואפילו תחליפי דלק סילוני.
מה שמייחד את בראון הוא לא עצם התהליך, שנחקר כבר מאז שנות ה-70, אלא השימוש שהוא עשה במיקרוגלים (Microwaves) כמקור חום. כור פירוליזה קלאסי משתמש בלהבה עקיפה וצורך אנרגיה רבה.
בראון למד ריתוך ובנה בעצמו את הכור הראשון שלו בגיל 17, לאחר פציעה ביד שהגבילה אותו, עת הוא חקר סוגים של פלסטיק וידע שרק חלקם מתאימים להפוך לדלק. הוא עשה שימוש בידע מהאינטרנט ובניסיונו המעשי כדי לפתח כור שמחמם פלסטיק ולהפיק ממנו דלק, באמצעות מיקרוגלים המופעלים בחשמל סולארי.
הוא קרא לדלק שמתקבל "פלסטוליין" (Plastoline) וייסד את חברת NatureJab ששמה לה למטרה להפחית פסולת פלסטיק, תוך ייצור של אנרגיה מתחדשת. את הכור שהוא פיתח הוא שיפר בהתמדה והגיע לגרסאות מתקדמות, להגשת בקשה לפטנט ואף העמיד אותו למבחן בהצלחה במכוניות.
הסיכוי המסחרי של הפלסטוליין הוא ריאלי אבל מורכב. חברות כמו Agilyx כבר ניסו, לפני שנים, להגיע לייצור תעשייתי ונתקלו בעלויות גבוהות ורגולציה כבדה. לעומתם, היתרון של בראון הוא בגודל: כורים קטנים וזולים שמופעלים מאנרגיה סולארית ומאפשרים ייצור מבוזר (מפוזר למקומות שונים), קרוב למקורות הפסולת.
אף שהדלק מפלסטיק לא הוכר כדלק מסחרי ונראה שקשה יהיה להרחיבו לייצור גדול, ג'וליאן בראון הבטיח שאם המוצר יוכיח עמידות לאורך זמן וכדאיות כלכלית, ניתן יהיה לייצרו. האמצעי שהוא מציע מבוסס על רשת של כורים מקומיים המנגישים את הפתרון לאזורים שבהם מיחזור תעשייתי של פלסטיק לא קיים והדלק שיופק מהפלסטיק יוכל לסייע לתושבים.
הנה רולס רויס נוסע על פלסטוליין:
https://youtu.be/ZmE-5Kb4o9U
הדגמה של הפלסטולין על אופנוע:
https://youtu.be/YxtoN1MislA?t=1m39s
כך מייצרת NatureJab דלק מהפלסטיק המשומש (מסך מלא):
https://youtu.be/nxxc3CRsS10
החשיבות של המיחזור הזה:
https://youtu.be/e5EEAH773uw?long=yes
כך עובד תהליך ההפיכה של פלסטיק לדלק:
https://youtu.be/SQX7G1ol1vo?long=yes
והדגמה של המערכת שבנה המייסד:
https://youtu.be/3viFfAnIo5E?long=yes
דלקים
את הדלק סיפרו לנו שמייצרים מהנפט, שאותו שואבים מהאדמה. אבל לא כולם יודעים שהנפט נוצר באדמה, בתהליך שנמשך מאות מיליוני שנים.
לעיתים אומרים בחיוך שהנפט נוצר מדינוזאורים שמתו, אבל הנפט נוצר בעיקר גם משרידים של יצורי ים זעירים שנקראים פלנקטון, כמו גם משלדים של יצורים ימיים אחרים, שמתו והצטברו בקרקעית האוקיינוסים הקדומים.
איך נוצר הדלק? (עברית)
https://youtu.be/CpWRjv1tEck
כך נוצרים דלקים וחומרי בעירים מצמחים ובעלי חיים שמתו:
http://youtu.be/_8VqWKZIPrM
כך נוצר הפחם שבאדמה:
http://youtu.be/BQ_Ethb6_Wk
הסבר מורחב ומעמיק להיווצרות הפחם באדמת כדור הארץ:
http://youtu.be/MBeXRRTGjNE
כך נוצרו הדלקים העתיקים ומשמשים אותנו כדלקים וחומרי בעירה:
http://youtu.be/8YHsxXEVB1M
כך מוציאים גז ממעמקי האדמה:
http://youtu.be/Uti2niW2BRA
וכך מוציאים אותו מהים:
http://youtu.be/YQtDiX2Dbr0
תחנות כוח מאפשרות להמיר את הנפט, הגז והפחם לאנרגיה. שלושתם חומרי בערה ששריפה שלהם מאפשרת לייצר חשמל. ההבדלים ביניהם הם ברמת זיהום האוויר שנוצר מייצור החשמל מכל אחד מהם.
הפחם מזהם מאד את כדור הארץ והנפט מזהם מעט פחות, אבל הוא עדיין גורם לפגיעה באיכות הסביבה. הגז הכי פחות מזהם ולכן עדיף להשתמש בו ליצירת חשמל. אבל הכי טוב לייצר חשמל מאנרגיית השמש, שאינה נגמרת ולא מזהמת את הסביבה.
הילי הילדה שמסבירה כיצד נוצר החשמל כך (עברית):
https://youtu.be/6Qrm9SHjkOE
כל תהליך ייצור החשמל, בשיטות וחומרים שונים ועד הבית (עברית):
http://youtu.be/mPMyyAwrDJ8?t=9s
והתחליף המופלא שאנו רק צריכים לבחור בו (מתורגם):
https://youtu.be/_6gV8Fzszjg
כדי להגיע לחלל, חייבות חלליות או ספינות חלל, לייצר דחף והנעה שיאפשרו להן להתמודד עם כוח הכְּבידה של כדור הארץ ולצאת את גבולות האטמוספרה (ראו בתגית "כוח הכבידה").
חללית רגילה תתקשה לעזוב את האטמוספרה, מבלי שתגיע למהירות מילוט מספקת, שתאפשר לה להשתחרר משדה הכבידה של כדור הארץ. אם תיכשל בהגעה למהירות זו, היא תישרף ותושמד בדרך לחלל ובעודה באטמוספרה. קראו על כך בתגית "מהירות מילוט".
לכן צריך להשתמש במַשגרים, כדי להגיע לחלל. זהו השלב הראשון, בו מרימים כלי כבד אל מעבר לאטמוספרה, לשם יציאה מכבידת כדור הארץ.
משגרים כאלו הם בדרך כלל כלי טיִס עוצמתיים, היכולים לפתח מהירות גבוהה מאוד, שתגיע לפחות למהירות מילוט של 11.2 קילוֹמֶטר לשנייה, שתאפשר להתגבר על כוח הכבידה של כדור הארץ.
לשם כך משתמשים בשתי שיטות שיגור לחלל. שיגור קרקעי מתבצע מהיבשה או מספינה. המשימה בו היא להגיע ממהירות אפס למהירות מילוט אדירה, שתאפשר יציאה לחלל ושהייה במסלול הקפה מסביב לכדור הארץ. שיגור ממטוס, לעומתו, מנצל את המהירות ההתחלתית של המטוס, העולה לגובה של עשרות קילומטרים ומשתמש במנועים חזקים מאוד.
#שיטות מילוט
שתי שיטות רווחות בתחום הזה, של מילוט מכבידת כדור הארץ:
מעבורת החלל המהירה והחזקה, למשל, מגיעה למהירות המילוט באמצעות דלק מוצק. הדלק המוצק הזה הוא סוג של פּוֹלימֶר עשוי מחומר הבנוי ממולקוּלוֹת ענקיות המורכבות מיחידות מִבנה, החוזרות על עצמן, כמו שרשרת עשויה חרוזים. החומר הצמיג הזה מעורבּב בגרגירי חומר מחמצֵן ויש לו יתרונות: הוא מייצר יותר אנרגיה ליחידת נפח, הוא פחות דליק ומסוכן מהדלק הנוזלי ומשקלו הנמוך, כי יש בו מעט צינורות ומשאבות, ביחס לדלק נוזלי.
ליציאה אל החלל הרחוק יותר, כמו במקרה של חלליות מחקר שיוצאות לכוכבי לכת רחוקים, או לצורך הוצאת לוויינים לחלל, משתמשים במשגרים ענקיים.
בשיטה זו משתמשים מאז שיגור הסְפּוּטְניק, הלוויין הראשון ששוגר לחלל בשנת 1957.
אבל מהם המשגרים הללו? - מחברים את החלליות או הלוויינים לרקטה עוצמתית ומהירה במיוחד. רקטה כזו, בעברית טיל, היא המשגר, שיווציא אותם מהאטמוספרה ויתגבר על כוח הכבידה.
בשיטה זו משתמשים בדלק נוזלי. השיטה מתבססת על מפגש בין חמצן ומימן הנמצאים במצב נוזלי. באמצעות הצתה ביניהם, יוצרים אנרגיה וכוח דחף אדירים. אלו יוצרים גזים בלחץ עצום, היוצאים מצדו האחורי של הטיל ודוחפים אותו, עם החללית או הלוויין המחוברים אליו, למעלה לשמיים ואל מחוץ לאטמוספרה.
שיגור כזה נערך בשלבים, מהשלב הגדול אל השלבים ההולכים וקטנים בהדרגה. לכל שלב בשיגור יש את המנוע שלו. אחרי שהוא ממלא את תפקידו, נפטרים ממנוע זה ומקילים על המשקל הכללי. שיטה זו הייתה עדיפה על מנוע גדול, כבד מאוד ובּזבּזני. יתרון נוסף של שיטה זו הוא בכך שבמידת הצורך, ניתן להפסיק את הזרמת הגזים לַמנוע בכל רגע ולחדש אותה שוב כשרוצים.
החיסרון המשמעותי של ההנעה בדלק נוזלי הוא בכך שהמימן והחמצן הם גזים דליקים ומסוכנים וכדי למנוע תאונות קטלניות, הכרחי לשלוט בהם היטב.
הנה חללית בלתי מאוישת היוצאת לחלל ושבה בחזרה (עברית):
https://youtu.be/yhkxoIwBkV0
מהירות המילוט הדרושה כדי לעזוב את אטמוספרת כדור הארץ:
https://youtu.be/-cn37Eg-qz0
צילום של מצלמת גו פרו על טיל שמטיס חללית לחלל כדי לשחרר אותה משדה הכבידה של כדור הארץ ואז היא צומחת לאדמה:
https://youtu.be/bDoh8zQDT38
על הקושי לחמוק מכוח המשיכה של כדור הארץ (מתורגם):
https://youtu.be/YlxKh4oCKhw
שיגור לוויין הביון הישראלי "אופק 10":
http://youtu.be/lx7SdH31Gbs
וסרטון מעולה שמסביר למה לא ניתן סתם כך לטוס אל החלל (מתורגם):
https://youtu.be/ne82ld4LaZE?long=yes
פלסטיק הוא אחד מהאתגרים הסביבתיים הגדולים של המאה. בכל שנה מיוצרים יותר מ-400 מיליון טון פלסטיק בעולם ורוב המיחזור נכשל כי הוא פשוט לא משתלם.
ג'וליאן בראון (Julian Brown), צעיר בן 22 ממדינת בג'ורג'יה בארצות הברית, החליט לגשת לבעיה מכיוון אחר לגמרי: לא למחזר פלסטיק, אלא להפוך אותו בחזרה לדלק.
הרעיון מבוסס על תהליך שנקרא פירוליזה (Pyrolysis), כלומר פירוק כימי באמצעות חום בסביבה נטולת חמצן. הפלסטיק עשוי מנפט גולמי והוא נוצר כשרשראות ארוכות של מולקולות פחמימן. כשמחממים אותו לחום מספיק גבוה ומונעים ממנו לבעור, השרשראות נשברות ומתאדות לאדי נפט שניתן לקרר ולרכז לנוזל. הנוזל הזה ניתן לזיקוק לבנזין, דיזל ואפילו תחליפי דלק סילוני.
מה שמייחד את בראון הוא לא עצם התהליך, שנחקר כבר מאז שנות ה-70, אלא השימוש שהוא עשה במיקרוגלים (Microwaves) כמקור חום. כור פירוליזה קלאסי משתמש בלהבה עקיפה וצורך אנרגיה רבה.
בראון למד ריתוך ובנה בעצמו את הכור הראשון שלו בגיל 17, לאחר פציעה ביד שהגבילה אותו, עת הוא חקר סוגים של פלסטיק וידע שרק חלקם מתאימים להפוך לדלק. הוא עשה שימוש בידע מהאינטרנט ובניסיונו המעשי כדי לפתח כור שמחמם פלסטיק ולהפיק ממנו דלק, באמצעות מיקרוגלים המופעלים בחשמל סולארי.
הוא קרא לדלק שמתקבל "פלסטוליין" (Plastoline) וייסד את חברת NatureJab ששמה לה למטרה להפחית פסולת פלסטיק, תוך ייצור של אנרגיה מתחדשת. את הכור שהוא פיתח הוא שיפר בהתמדה והגיע לגרסאות מתקדמות, להגשת בקשה לפטנט ואף העמיד אותו למבחן בהצלחה במכוניות.
הסיכוי המסחרי של הפלסטוליין הוא ריאלי אבל מורכב. חברות כמו Agilyx כבר ניסו, לפני שנים, להגיע לייצור תעשייתי ונתקלו בעלויות גבוהות ורגולציה כבדה. לעומתם, היתרון של בראון הוא בגודל: כורים קטנים וזולים שמופעלים מאנרגיה סולארית ומאפשרים ייצור מבוזר (מפוזר למקומות שונים), קרוב למקורות הפסולת.
אף שהדלק מפלסטיק לא הוכר כדלק מסחרי ונראה שקשה יהיה להרחיבו לייצור גדול, ג'וליאן בראון הבטיח שאם המוצר יוכיח עמידות לאורך זמן וכדאיות כלכלית, ניתן יהיה לייצרו. האמצעי שהוא מציע מבוסס על רשת של כורים מקומיים המנגישים את הפתרון לאזורים שבהם מיחזור תעשייתי של פלסטיק לא קיים והדלק שיופק מהפלסטיק יוכל לסייע לתושבים.
הנה רולס רויס נוסע על פלסטוליין:
https://youtu.be/ZmE-5Kb4o9U
הדגמה של הפלסטולין על אופנוע:
https://youtu.be/YxtoN1MislA?t=1m39s
כך מייצרת NatureJab דלק מהפלסטיק המשומש (מסך מלא):
https://youtu.be/nxxc3CRsS10
החשיבות של המיחזור הזה:
https://youtu.be/e5EEAH773uw?long=yes
כך עובד תהליך ההפיכה של פלסטיק לדלק:
https://youtu.be/SQX7G1ol1vo?long=yes
והדגמה של המערכת שבנה המייסד:
https://youtu.be/3viFfAnIo5E?long=yes
