מה עושות טורבינות הרוח?
איך עובדות טורבינות רוח?


טורבינות הרוח מאפשרות לאדם להפיק חשמל מכוחה של הרוח ולא מפחם ומזוט, שעולים הון ומזהמים את כדור הארץ.

זוהי אחת הדרכים הטובות לייצר אנרגיה ירוקה, כלומר אנרגיה שלא מנצלת חומרים שכמותם מוגבלת ושהשימוש בהם מזהם והורס את כדור הארץ.

טורבינות הרוח מתאימות למקומות גבוהים ופתוחים ולמעשה בכל האזורים שבהם הרוח מרובה. הן נחשבות מהמכשירים הטובים ביותר ליצירת אנרגיה חלופית וזולה. לכן כל המדינות החכמות מקימות חוות טורבינות ומייצרות בכך חשמל זול ונקי.


הנה מצגת וידאו שמסבירה את היתרונות של טורבינות הרוח להפקת חשמל:

http://youtu.be/NXUPMWDbzYs


כך יוצרות טורבינות הרוח המודרניות חשמל מהרוח:

https://youtu.be/qSWm_nprfqE


האם אפשר לסמוך על חשמל מרוח ושמש (מתורגם):

https://youtu.be/ObvdSmPbdLg


קבלו את טורבינות הרוח שעל רמת הגולן:

https://youtu.be/ubLoCHKu_pA


והצד הפוליטי של טורבינות הרוח (עברית):

https://youtu.be/pymi6O16GY8?long=yes

כור גרעיני הוא מתקן שבו מבצעים ביקוע גרעיני מבוקר. במרבית המקרים המטרות של הכור הגרעיני הן הפקה של אנרגיה חשמלית (על ידי הנעה של תחנות כוח המייצרות חשמל) או לצורכי מחקר.

בהפקת אנרגיה חשמלית יש יתרון גדול לכור הגרעיני על פני תחנות הכוח הפחמיות ודומותיהן. הסיבה היא שתהליכי ייצור אנרגיה באמצעות כורים גרעיניים מייצרים אנרגיה גבוהה יותר ובצריכה קטנה יותר של דלק, מאשר בתחנות חשמל העושות שימוש בתהליכים כימיים ומונעות בפחם או נפט.

מעבר לסיכונים המוכרים שבשימוש במתקנים גרעיניים, חשוב לזכור עדיין שבהתנהלות רגילה, הם מזהמים פחות.


כך פועל כור גרעיני להפקת אנרגיה (מתורגם):

http://youtu.be/DlE2Ba9qRyc


ומפני שכור גרעיני מקל מאד על ייצור של נשק גרעיני השמיד צה"ל בעבר כור גרעיני שהקימו בעיראק (עברית):

http://youtu.be/A2fFHzN8btw

תחנות כוח גרעיניות מייצרות חשמל בעזרת אנרגיה שנפלטת מביקוע גרעיני. בשיטת הביקוע משתמשים בדלק גרעיני כדי לפצל אטומים כבדים בתהליך שלמעשה מייצר אנרגיה.

אם לפרט לרגע, אז תהליך הביקוע מתחיל בהתנגשות של ניטרון באטום אורניום. ההתנגשות מפצלת את אטום האורניום הכבד לאטומים קלים בהרבה, תוך שחרור של אנרגיה בצורת חום. האנרגיה הזו משמשת להנעת טורבינות ולייצור קיטור, מה שמאפשר להפוך אותה לחשמל נקי.

אבל צריך לזכור שיש גם מעט סכנה בתחנות כוח גרעיניות. הן אמנם נקיות ואינן מזהמות את הסביבה, אך תקלה או פגיעה בהן עלולה לסכן את הסביבה מאד. כך בדיוק קרה באסון צ'רנוביל שנוצר בזמן אימון בטיחות של עובדי הכור ויצר את האסון עם הנזק הגדול ביותר, מאז החל האדם להשתמש באנרגיה גרעינית.

כך קרה גם באסון פוקושימה, אסון שנגרם בשל צונמי ביפן. פגיעת הצונמי בתחנת הכוח הגרעינית פוקושימה 1 גרמה את האסון הגרעיני השני בחומרתו בהיסטוריה.

האסון השני הזה, במדינה מתקדמת וסופר מודרנית כמו יפן הביא לאפקט עולמי שקשור בגמילה מכורים גרעיניים. האסון ותוצאותיו גרמו למדינות שונות להשבית כורים גרעיניים, כדי להימנע מאסונות דומים.

מנגד, יותר ויותר מדענים מסבירים כיום שתחנות אלה גורמות הרבה פחות נזק לעולם מתחנות כוח המייצרות חשמל מנפט, גז ופחם - דלקי המאובנים שאחראים להתחממות הגלובלית המחמירה מיום ליום.


הנה סרטון שמסביר את הפקת החשמל בתחנת כוח גרעינית (מתורגם):

http://youtu.be/S-VMThrPt0s


העיר טומיוקה, שננטשה בשל אסון פוקושימה (מתורגם):

https://youtu.be/hJN3diBR44I


וכיום מדענים מדברים על מקור חדש ומבטיח פי כמה עם תגובת היתוך:

https://youtu.be/WPY1GialCg0

תחנות כוח גרעיניות 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

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

את הפחם כורים מהאדמה במכרות הפחם הגדולים. משם הוא מובל לתחנות כוח שבהן הופך הפחם לחשמל. בכל יום משתמשים במעל 20 אלף טון של פחם לייצור החשמל.

הפחם הזה מוסע על גבי מסועים אל התחנה, שבה הופך הפחם לאבקה. אבקה זו מורתחת בדודים שיוצרים ממנה קיטור ומסובבים טורבינות שיוצרות חשמל.


כך הפחם הופך לאבקת הפחם שמשמשת לייצור חשמל:

http://youtu.be/UbtZwZrotDY


והנה תהליך ייצור החשמל כולו:

http://youtu.be/GI7AhajfhWE?t=4s

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

"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

היא מרשימה, מתנשאת מעל סביבתה ומופיעה על כריכת אחד מאלבומי הרוק המפורסמים בעולם - האלבום "חיות" (Animals) של הפינק פלויד מ-1977.

בעבר תחנה נטושה, זוהי תחנת הכוח האנגלית באטרסי (Battersea Power Station), שבחצי המאה האחרונה הפכה להיות אחד האייקונים מאבני הדרך המזוהות ביותר של בירת אנגליה.

תחנת הכוח באטרסי ממוקמת על הגדה הדרומית של נהר התמזה, בבאטרסי שבדרום מערב העיר. היא מזוהה במראה 4 הארובות המרשים שלה.

מורכבת משתי תחנות כוח נפרדות, שעיצובן זהה. הראשון מביניהם נבנה בשנות ה-30 של המאה העשרים והשני בשנות ה-50.

ב-1965, חוץ מהופעתה על כריכת האלבום אנימלס של פינק פלויד, התחנה גם הופיעה בסרט Help של הביטלס.

ב-1983 היא הפסיקה לייצר חשמל והוצאה משימוש. מאז סגירת התחנה היא נותרה ללא שימוש, ננטשה אך נחשבה מבנה לשימור.

כיום הפך אזור תחנת הכוח באטרסי ומסביבה לשכונה יוקרתית חדשה שהפכה אותה למוקד טרנדי ומלא חיים ובילויים בבירה האנגלית.


הנה התחנה והלהקה המפורסמת:

https://youtu.be/IdUFlZonaaE


תחנת הכוח של באטרסי מבפנים:

https://youtu.be/sGfkqD5QGNo


מבט מהאוויר על תחנת הכוח ותכניות לשכונה הלונדונית החדשה:

https://youtu.be/8L77mOMqiYM


אדריכל רפאל בנולי מספר על החזון שלו לקומפלקס שיקיף את תחנת הכוח הנטושה:

https://youtu.be/nI7sZ98dGbI


ותולדות התחנה בסרטון תיעודי קצר:

https://youtu.be/GOYoD692faY?long=yes

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

כוחם של המים הזורמים בנהרות הוא עצום. המון אנרגיה משתחררת ממים זורמים אלו. בעולם נבנות על נהרות וסכרים הרבה תחנות כוח הידרואלקטריות.

בתחנת כוח הידרואלקטרית המים זורמים או נופלים מגובה וכך מניעים טורבינות ענקיות, המייצרות חשמל. כך כוח המים וכוח הכבידה המושך אותם למטה מסייעים לייצור של חשמל.

יש מדינות שהחשמל מיוצר בהן רק בטכנולוגיה הידרו-אלקטרית, כמו נורבגיה שכמעט כל החשמל מיוצר בה מכוח זרמי הנהרות.


כך מייצרים חשמל ממים (מתורגם):

http://youtu.be/FUCkaXsqRP8


וזו הדרך בה המים מסייעים לייצר חשמל (מתורגם):

http://youtu.be/zBXf4jogihw

מקורו של הפחם הוא בצמחיה. לפני מאות מיליוני שנים שקעה ונקברה צמחיה זו מתחת לעפר ולסלעים.

במשך מיליוני שנים נרקבה הצמחיה הזו. במהלך השנים הרבות היא עברה תהליכים כימיים באדמה. עם השנים התהליכים הללו הפכו אותה לחומר דליק - פחם.

כיום כורים את הפחם ממעמקי האדמה ומייצרים ממנו חשמל בתחנות כוח גדולות שלמען האמת גם מזהמות מאד ופוגעות בכדור הארץ.


כך נוצר הפחם:

https://youtu.be/BQ_Ethb6_Wk


ותהליך היווצרות הפחם:

http://youtu.be/QEa36qNo86E