אנרגיה סולארית: לעולם בעקבות השמש

אלון גנני, וואסביפורסם: 15.02.08 , 08:04

כבר דובר כאן על הפקת אנרגיה סולארית ועל היישום הגאוני המוכר לכולם - דוד השמש. הפקת אנרגיה באמצעות מגדל שמש, לעומת זאת, מעלה בי אסוסיאציה של פולחן דתי ומאיים לאיזה אל שמש אכזר.

מאות ואלפי מראות (מספרן תלוי בגודל המתקן והספקו), הניצבות על גבי הקרקע, מרכזות את קרני השמש הפוגעות בהן לעבר איזור בעל שטח מצומצם, הגבוה מהן במרחב. איזור זה ממוקם בחלקו העליון של מגדל, המתנשא מעל המראות -כמורה הדורש את תשומת לב תלמידיו בכל רגע ורגע. ואכן, באמצעות מנגנון עקיבה ממונע הנשלט בידי מחשב, דואגות המראות להמשך ההגמוניה של המגדל. תזוזת השמש היומית והעונתית נענית על ידי כל אחת מהן באופן שונה. המטרה המשותפת היא המשך ריכוז קרינת השמש לאותו שטח מצומצם במגדל, שם יכולות להתפתח טמפרטורות גבוהות ביותר.

הקולטים במגדל השמש בסנלוקר לה-מאיור, ליד סוויליה, ספרד. צפוי לייצר 11 MW חשמל (צילום: AFP)

שימושים

טמפרטורות גבוהות זה טוב. אפשר לייצר קיטור על ידי חימום מים בלחץ גבוה לכמה מאות מעלות, או לחלופין לחמם אוויר דחוס אל מעל אלף מעלות. הזרמה של אלה בטורבינה תאפשר סיבוב גנרטור וייצור חשמל. אפשר לפרק חומרים אורגניים, כמו פסולת חקלאית או שפכים של מפעלים, למטרת הפקת דלק מימני. כל פעולה טכנולוגית הדורשת חום או ריכוז קרינה גבוהים יכולה לבוא על יישומה בעזרת מגדל שמש. הכל כמובן שאלה של עלות מול תועלת.

(בניגוד לכדורגל) ישראל שולטת

במכון וייצמן ברחובות חוקרים את הנושא כבר עשרות שנים. מגדל השמש, היחיד בארץ אז וגם היום, כולל 64 מראות גדולות ומרהיבות. כל מראה היא בעלת שטח של 56 מטר רבוע. בהנחה אידיאלית (המראות עוקבות אחרי השמש כך שתמיד נמצאות מולה, כל הקרינה המגיעה אל המראות מרוכזת אל האזור הרצוי במגדל), ניתן לקבל הספק חום מקסימלי של כ-3500 KW. זה עדיין לא מספיק, אבל המגדל הזה שימש בסיס איתן להמון מחקרים בנושא אנרגיית השמש.

חברת לוז הירושלמית, מחלוצות האנרגיה הסולארית בישראל, הרימה ראשה בשנית לאחר שנים עם השם ההוליוודי לוז II. על פי אתר החברה, החלה כבר בניית מגדל שמש ניסיוני בפארק התעשייה רותם בדרום הארץ. הפרויקט יכלול 1641 מראות בשטח כולל של 12 דונם וירכז את אור השמש לסך אנרגיה של 6 MW חום, מהם ייוצר קיטור, הדומה בתכונותיו לזה שיוזרם בתחנות הכוח העתידיות שמתכננת לוז II. זמן היעד למגדלי השמש הבאים נקבע לשנת 2010 והם אמורים לייצר חשמל כולל של כ- 300 MW. זה הרבה.

וריאציות

ישנן שיטות נוספות ויצירתיות להפקת אנרגיה באמצעות מגדל ושמש. האוסטרלים הולכים על מגדל חממה, המנצל את אור השמש ליצירת אוויר חם בבסיסו. התפשטות האוויר החם כלפי מעלה יכולה להניע טורבינה. עיקרון הפעולה מוצג פה.

ארובת שרב הינה מתקן גרנדיוזי שמקורו בטכניון בחיפה. על פי התכנון הוא יתנשא לגובה של כקילומטר וקוטרו יהיה מאות מטרים. התזת מי ים בחלקו העליון תיצור נפילת אוויר מסיבית (עקב ההתקררות) והנעת טורבינות. על הדרך אפשר להתפיל מים. זה רעיון מדהים אבל עלותו הגבוהה וחדשנותו יטרפדו את יישומו בעתיד הקרוב. (עוד על ארובות שרב - ראו כאן, וכאן)