אנרגיית רוח ושמש

שני סוגי האנרגיות הללו – מהרוח ומהשמש – הם המובילים העיקריים בתחום הקלינטק בשנים הבאות. ישנם מקורות נוספים לאנרגיה נקייה – כגון אנרגיה גיאותרמית, הידרואלקטרית ועוד, אך ישראל היא בעיקר מדינה של שמש ורוח, ובכלל – אלו הם המקורות המועדפים לשימוש. כמו כן נמצא כי מקורות ביו-מאסה – כגון אתנול, שנחשב ליצרן אנרגיה נקייה – פולטים חומרים מזהמים בסופו של דבר; לכן רצוי להיצמד לתוכנית ייצור אנרגיה מהרוח, מהשמש ומהמים.

אומנם ישראל הייתה המובילה בעולם בדודי שמש בשנות ה-50, בכך שהתקינה דוודים על יותר מ-90% מבתי האב בישראל; אבל מאז לא נעשו פה מאמצים נוספים בסדרי-גודל שכאלה לייצור אנרגיה נקייה, למעט פרויקטים בודדים, כגון תחנות סולריות בנגב או טורבינות הרוח ברמת הגולן (בנוסף – פרופ' יצחק בן ישראל טען כבר בנובמבר 2009 שהתעשייה האווירית נכנסה לתחום האנרגיה הנקייה, ובייחוד לתחום טורבינות הרוח).

מסתבר שטורבינות רוח הן פתרון מעולה לייצור אנרגיה נקייה וזולה, בעיקר במדינות שטופות-רוח, ואין פלא שמדינות רבות משתמשות בפתרון הזה ביתר-שאת (דנמרק במקום הראשון – עם חמישית מייצור החשמל במדינה – ואחריה ספרד וגרמניה). כיום כבר יש טורבינות יחידות שמסוגלות לייצר בערך 7 מגה-וואט חשמל ביום (אלפית מצריכת החשמל בישראל). אם הממשלה תשכיל לעודד ייצור טורבינות שכאלה והפעלתן, הרי שאלף טורבינות יוכלו לספק את כל צריכת החשמל בארץ – בלי טיפה אחת של זיהום, ובמחירים שכבר היום מתחרים בייצור חשמל מדלק מחצבים (לפי הבלוג של פרופ' בן ישראל).

ומה באשר לכל העולם?
נתוני משרד האנרגיה האמריקאי (EIA) מורים כי צריכת האנרגיה העולמית (הנוכחית) היא 12,500 מיליארד וואט (12.5 טרה-וואט). המשרד טוען שעד שנת 2030 תגדל הצריכה לכ- 17 טרה-וואט*. דבר מדהים במיוחד הוא לגלות שאם משתמשים באנרגיות נקיות בלבד, אנו חוסכים יותר אנרגיה מאשר אם השתמשנו בדלק מחצבים ובביו-מאסה. העובדה המדהימה והאופטימית הזו מקורה בכך שחשמל הוא דרך חסכונית יותר לייצור אנרגיה ולשימוש בה, לעומת בנזין למשל. שימוש באנרגיות נקיות ישאיר את צריכת האנרגיה העולמית על 11.5 טרה-וואט – נמוך יותר אף מהצריכה הנוכחית!

ובכל זאת, גם אם צריכת האנרגיה הכלל-עולמית תעלה על ה- 17 טרה-וואט החזויים, ממצאים מראים שאנרגיית רוח יכולה לייצר עד 85 טרה-וואט ואנרגיית שמש תספק עוד 580 טרה-וואט – הרבה מעבר לצריכת האנרגיה העתידית. אם היינו יכולים להשתמש בכל מקורות הרוח והשמש על פני כדור הארץ – בים הפתוח כולו, מעל פסגות הרים ובאזורים בלתי נגישים אחרים – ההספקים עולים פלאים, לכדי 1,700 טרה-וואט מהרוח ו- 6,500 טרה-וואט מהשמש.

איך עושים את זה?
בוועידת קופנהגן, שהתקיימה בדצמבר 2009, כבר שרטטו תהליך ברור לאספקת אנרגיה נקייה לכל העולם כולו: אנרגיית הרוח יכולה לספק חצי מהביקוש לאנרגיה, עם 3.8 מיליון טורבינות-רוח גדולות של 5 מגה-וואט כל אחת. ולמי שתוהה איך ניתן לייצר כל כך הרבה טורבינות, כדאי שידע שהעולם מייצר מיליוני מכוניות וחפצי מתכת אחרים כל שנה. דנמרק היא יצרנית הטורבינות הגדולה ביותר כיום, ובגרמניה מפיקים אנרגיית-רוח העולה על צריכת החשמל הכוללת בישראל – כך שהדבר ניתן לביצוע.

יתרת הביקוש לאנרגיה תסופק על ידי 90,000 מתקני-שמש – הן בצורת חוות סולריות לריכוז אור השמש, כמו בנגב, והן בצורת התקנה של לוחות פוטו-אלקטריים על גגות בתים ובניינים. כל אחד מהגורמים הסולריים הללו יספק כ-300 מגה-וואט. גם תחנות הידרו-חשמליות יספקו אנרגיה, כאשר 70% מהן כבר קיימות בעולם (יותר מ-600 תחנות). טורבינות הרוח והתחנות הסולריות לריכוז אור השמש (בלי הלוחות הסולריים על גגות מבנים), יתפסו עד 1.5% מפני השטח היבשתיים בעולם; זאת לעומת תחנות כוח פחמיות – שגם יאלצו אותנו להוסיף עוד 13,000 מהן וגם יתפסו שטח גדול הרבה יותר.

כשמסתכלים על התמונה הכוללת – לספק אנרגיה לכל העולם – זה נראה מפחיד ובלתי אפשרי. אם כל מדינה תדאג לאספקת האנרגיה שלה-עצמה, ממקורות נקיים, זה כבר נשמע יותר בר-ביצוע. כמובן שנשאלת השאלה מה קורה כשאין רוח או שמש באזור מסוים. את הבעיה הזו ניתן לפתור באמצעות אגירת אנרגיה, או שימוש ברשת חכמה שתנווט אנרגיה מאזור שבו יש עודף זמני לאזור הנמצא במחסור זמני. באשר לכלי רכב מזהמים – כבר היום יש כלי רכב היברידיים או חשמליים מלאים, המבוססים על טכנולוגיות כאלו ואחרות (תאי מימן, למשל).

יש לזכור שהפתרונות שלעיל מסתמכים רק על מה שידוע לנו, ולא על האפשרות למצוא מקורות אנרגיה נקיים חדשים בעתיד. כי אם נשב ונחכה לאנרגיה "קוסמית" נקייה ממקור לא ידוע, לעולם לא נוכל להפסיק לזהם את הסביבה.

———————————

* ספטמבר 2012:

צריכת האנרגיה העולמית עומדת על 18 טרה-ואט (הרבה לפני שנת 2030, תחזיתו של משרד האנרגיה האמריקאי). טורבינות-רוח הפועלות כרגע ברחבי העולם, מסוגלות כבר עתה לספק פי 4 מתצרוכת האנרגיה העולמית (72 טרה-ואט). אם יותקנו 4 מיליון טורבינות נוספות, הן יוכלו לספק 41% נוספים מהתצרוכת העולמית (7.5 טרה-ואט). חוות הרוח בארה"ב ובסין לבדן, יכולות לספק אחוז אחד מהתצרוכת העולמית (239 ג'יגה-ואט). רק 3% מתצרוכת החשמל בארה"ב מיוצרת באמצעות רוח.

למרות שמגבלת הגובה הנוכחית של טורבינות-רוח עומדת על 100 מטרים, עדיין ניתן יהיה לייצר יותר מ-250 טרה-ואט של חשמל. רוחות בגובה 400 מטרים ומטה, יכולות לייצר לפחות 400 טרה-ואט חשמל. רוחות בגובה שמעל 400 מטרים, יכולות לייצר יותר מ-1,800 טרה-ואט (באמצעות מזל"טים או עפיפונים דוגמת KiteGen, המושכים כבל עמיד המסובב טורבינה על פני הקרקע).