פיתוח ישראלי: תופסים את השמש בקרניים

סטארט-אפ ישראלי חדש בתחום האנרגיה הסולארית מבטיח להפיק רווח כפול מקרני השמש: גם חשמל וגם מים חמים. היזמים, חברת זניט-סולארי מקבוצת יבנה, אומרים כי המערכת שפיתחו תוכל לנצל את קרני השמש פי שלושה ממערכות קיימות, וגם לעשות זאת על שטח קרקע קטן יחסית.

לא רק מפעל חמוצים יש בקבוצת יבנה; בין שבילי הקיבוץ, בחלקת אדמה לא גדולה במיוחד, נבנתה בחודשים האחרונים החווה הסולארית של החברה, שתושק בשבוע הבא בטקס במעמד נשיא המדינה ושר התשתיות החדש.

במבט ראשון נראית החווה כמו פרדס עתידני, בו פונות כל "צמרות העצים" לעבר השמש. כל עץ הוא מתקן סולארי מתוחכם המורכב מצלחות שעליהן כ-2,000 מראות קטנות בגודל של 10 סמ"ר כל אחת. המראות מסודרות זו לצד זו על פני משטח קעור, ומכוונות כולן לעבר פאנל סולארי קטן הממוקם בדיוק ממולן, כך שהם "אוספות" את אור השמש ומעבירות אותו במרוכז לפאנל. במהלך היום עוקבות הצלחות אחר תנועת השמש בשמיים כך שפעילות המתקן מתבצעת מזריחה ועד שקיעה.

מהחלל לאדמות הקיבוץ

את הטכנולוגיה הייחודית הזו פיתחו בזניט-סולארי החל משנת 2005 בשיתוף אחד המומחים המרכזיים לנושא האנרגיה הסולארית בישראל, פרופ' דוד פיימן, ראש המחלקה לאנרגיית השמש ופיסיקה סביבתית באוניברסיטת בן גוריון.

אחד החידושים הגלומים בה הוא השימוש בפאנל סולארי מיוחד, המנצל את אור השמש באופן חסר תקדים. "הטכנולוגיה בחווה נקראת CPV - ראשי תיבות של טכנולוגייה פוטו-וולטאית מרוכזת (Concentrated PV). הסיבה לכך פשוטה למדי - התאים הללו הם מרובי שכבות ובעלי נצילות פוטנציאלית של פי שלושה מזו של תאים פוטו-וולטאיים רגילים", הסביר מנהל התפעול בחברה, אילן ליזובסקי.  

לשם השוואה: תאים פוטו-וולטאים רגילים (העשויים בעיקר מסיליקון) מסוגלים לנצל את אנרגיית השמש בשיעור של 10 עד 12 אחוז; פוטנציאל הנצילות של טכנולוגיית ה-CPV היא כ-40 אחוז. "במקור נעשה שימוש בתאים הללו עבור תעשיית החלל, בלוויינים שסיפקו לעצמם אנרגיה", מסביר ליזובסקי. כעת, בעזרת הפיתוח הנוכחי, עושה הטכנולוגיה הסבה לחיי היומיום.

אך ייחודה של המערכת הוא בראש ובראשונה בכך שהיא מפרידה בין תהליך איסוף האנרגיה לבין תהליך המרתו לחשמל או מים חמים - ולכן היא חסכונית במיוחד בשטח לעומת חוות פוטו-וולטאיות רגילות. החווה הסולארית שהוקמה בקיבוץ מתפרשת על שטח של כשני דונמים בלבד וכוללת 32 צלחות - המסוגלות לספק בכל שנה כ-150 מגה וואט שעה חשמל וכ-300 מגה וואט שעה אנרגיה תרמית שימושית.   

אלף מתקנים יהפכו את ירוחם לירוקה

יתרון נוסף שמציעה המערכת היא המים החמים. המים מוזרמים במערכת כדי לקרר את הלוחות הלוהטים, וניתן לנצל אותם אחר כך לשימושים ביתיים. החווה מנצלת כ-21 אחוז מאנרגיית השמש לטובת חשמל וכ-49 אחוז לטובת המים החמים.

וכך, זמן לא רב לאחר השקתה הרשמית, צפויה החווה לספק את תצרוכת המים החמים עבור כמעט מחצית מתושבי הקיבוץ, ולהפוך לחלופה נקייה לשימוש ב-40 אלף ליטר דלק לצורך חימום המים כיום.

חיסרון בולט של המערכת היא הצורך שלה להימצא סמוך למקום שעבורו היא מספקת חשמל ומים חמים. "אי אפשר לשים חווה כזו באמצע המדבר ולהוליך את החשמל והמים לתל-אביב", הדגיש מנכ"ל החברה, רועי שגב. ובכל זאת, לטענת החברה פלח השוק של הפיתוח צפוי להיות גדול מאוד. "המערכת יכולה לתת מענה לבית פרטי ולמבנה תעשייה, למלון או בסיס צבאי", מבהיר ליזובסקי.

בחברה אומרים כי המערכת יכולה להתאים גם ליישובים וערים. "עיר כמו ירוחם למשל, עם כ-9,000 תושבים, יכולה להפוך לירוקה בעזרת אלף מתקנים כאלה. מבחינת שטח מדובר רק על כ-60 דונם", מפרט שגב.

עלות מתקן אחד של המערכת היא כ-30 אלף דולר - קצת יקר עבור צרכן פרטי אך סכום סביר עבור מפעל גדול או בית חולים למשל. בחברה טוענים כי החזר ההשקעה צפוי אחרי חמש עד שש שנים בלבד. בתנאי השמש בארץ, העלות הכוללת לצרכן צפויה להיות כ-40 אגורות לקוט"ש (כ-9 סנט) - מחיר דומה למחיר חשמל המופק באמצעים רגילים (פחם או גז).