יש מספיק בעיות בעולם המודרני. למרות התחזיות של סופרי מדע בדיוני, אנשים לא הצליחו להתגבר על הרעב, ומחלות זיהומיות מהוות עד היום איום קטלני על חייהם ובריאותם של אלו החיים על פני כדור הארץ. אבל הבעיה העיקרית היא דלדול המשאבים שנותנים אנרגיה לציוויליזציה שלנו. מקור אנרגיה לא מסורתי חדש יכול להפוך למוצא. מה הכוונה במושג זה?
מה זה?
בפשטות, מקור אנרגיה לא שגרתי הוא דרך להשיג אותו, שאינה בשימוש בקנה מידה תעשייתי, הוא ניסיוני ומוכן רק לשימוש רחב יותר ברחבי העולם. אבל המאפיין העיקרי המבחין של שיטות כאלה להשגת אנרגיה הוא הבטיחות הסביבתית המלאה וההתחדשות שלהן.
אלה עשויים לכלול חוות רוח, פאנלים סולאריים, תחנות כוח גאות ושפל. בנוסף, אותו מחלקה עשוי לכלולמפעלי ביו-גז, כמו גם פרויקטים מבטיחים של מפעלים תרמו-גרעיניים (אם כי במתח).
אנרגיה סולארית
מקור האנרגיה הלא שגרתי הזה יכול להיקרא רק באופן יחסי "לא שגרתי". הסיבה היחידה היא שכרגע הטכנולוגיה של שימוש באנרגיה סולארית על כדור הארץ אינה מפותחת מדי: זיהום האטמוספירה משפיע, ותאים סולאריים עדיין יקרים מאוד. חלל זה עניין אחר. פאנלים סולאריים זמינים בכל החללית ומספקים באופן קבוע לציוד שלהם אנרגיה חופשית.
אין להניח שמקור האנרגיה ה"לא מסורתי" הזה משך את תשומת הלב של אנשים רק בתקופתנו. השמש הייתה מקור חופשי לחום מאז ימי קדם. אפילו הציוויליזציה של שומר השתמשה במיכלים על גגות בתים שבהם מים חוממו בימי הקיץ החמים.
באופן עקרוני, מאז המצב לא השתנה הרבה: אזור אנרגיה זה מפותח למעשה רק במדינות שבהן יש אזורים נטושים וחמים. כך למשל, רוב ישראל וקליפורניה בארצות הברית מקבלות אנרגיה המופקת מפאנלים סולאריים. לשיטה זו יתרונות רבים: תאים פוטו-וולטאיים מודרניים מתאפיינים ביעילות מוגברת, כך שבכל שנה העולם יוכל להפיק יותר ויותר אנרגיה נקייה ובטוחה לחלוטין.
למרבה הצער, מחיר הטכנולוגיה (כפי שכבר דיברנו עליו) עדיין גבוה, ובייצור הסוללות נעשה שימוש באלמנטים כל כך רעילים שאפשר לדבר על איזושהי אקולוגיהזה הופך חסר טעם לחלוטין. היפנים פועלים בצורה שונה במקצת, תוך שימוש נרחב במקורות אנרגיה לא מסורתיים ומתחדשים בפועל.
ניסיון יפני
כמובן, פאנלים סולאריים נמצאים בשימוש נרחב יותר או פחות גם ביפן. אבל בשנים האחרונות הם חזרו לפרקטיקה עם היסטוריה של אלף שנים: על גגות בתים מותקנים מאגרים וצינורות שחורים, שהמים בהם מחוממים בקרני השמש. בהתחשב במצב האנרגיה הקשה במדינת האי הזו, החיסכון בעלויות הוא משמעותי.
כרגע, אנליסטים מאמינים שעד 2025 אנרגיה סולארית תתפוס עמדות משמעותיות מבחינה חברתית ברוב מדינות העולם. בקיצור, השימוש במקורות אנרגיה לא מסורתיים ב-50-70 השנים הבאות אמור להפוך למסיבי.
ביוגאס
כל היישובים האנושיים הגדולים מאז ומעולם התמודדו עם בעיה אחת נפוצה - פסולת. נהרות שלמים של ביוב הפכו גדולים עוד יותר כאשר האדם אילף בקר וחזירים והחל לגדל אותם בקנה מידה עצום.
כשלא היה הרבה פסולת, אפשר היה להשתמש בו כדי לדשן את השדות. אבל באותו רגע, כשמספרם של אותם חזירים החל להסתכם במיליונים, היה צורך איכשהו לפתור את הבעיה. העובדה היא שצואה טרייה של מין זה של בעלי חיים פשוט רעילה לצמחים. כדי להפוך אותם לשימושיים, אתה צריך לעמוד בתרחיץ, לאוורר אותו ולהשתמש חלקית בתרופות לייצוב רמת ה-pH. זה מאוד יקר.
Biogas הוא הוותיק ביותרמגמה
מדענים משכו את תשומת הלב במהירות לחוויה של סין והודו העתיקה, שם עוד לפני תקופתנו, אנשים החלו להשתמש במתאן שהושג על ידי פסולת ביתית נרקבת. אחר כך הוא שימש לרוב לבישול.
הפסדי הגז היו גדולים מאוד, אבל זה הספיק כדי לפשט את שיעורי הבית. אגב, במדינות אלה נעשה שימוש פעיל בפתרונות כאלה עד היום. לפיכך, לביוגז כמקור אנרגיה לא שגרתי יש סיכויים גדולים, אם ניגש לנושא באמצעות טכנולוגיות מודרניות.
הוצעה טכנולוגיה לעיבוד שפכים ממפעלי בעלי חיים, וכתוצאה מכך התקבל מתאן טהור בפלט. הבעיה בפיתוח שלו היא שאפשר ליצור מפעלים כאלה רק באזורים עם גידול בעלי חיים מפותח. בנוסף, הסיכויים להגדלת ייצור הביוגז נמוכים יותר ככל שמשתמשים יותר באנטיביוטיקה וחומרי ניקוי במפעלים חקלאיים: אפילו כמות קטנה מהם מעכבת תסיסה, וכתוצאה מכך כל הזבל מכוסה בעובש.
מחוללי רוח
זוכרים את דון קישוט עם ה"ענקים" שלו? הרעיון של שימוש בכוח הרוח מסעיר את מוחותיהם של מדענים זה מכבר, ולכן מהר מאוד הם מצאו מוצא: טחנות רוח החלו לספק באופן קבוע לאוכלוסייה העירונית הגדלה במהירות קמח מהשורה הראשונה.
כמובן, כשהופיעו מחוללי הזרם החשמליים הראשונים, מוחותיהם של מדענים שוב השתלטו על אותו רעיון. איך אפשר שלא לרצות להשתמש בכוח הבלתי מוגבל של הרוחלקבל זרם חינם?
רעיון זה הוצא לפועל במהירות, ולכן ביפן, דנמרק, אירלנד וארה"ב יש כיום לא מעט אזורים, שהאספקה שלהם היא 80 אחוז ומעלה עם חשמל באמצעות שימוש בטחנות רוח. בארה"ב ובישראל יש היום כבר יותר מתריסר חברות שמפתחות ומתקינות גנרטורים רוח - זהו מקור אנרגיה לא מסורתי מאוד מבטיח. ההגדרה של "לא שגרתי" אינה מתאימה במיוחד כאן, מכיוון שלאנרגיית הרוח יש היסטוריה ארוכה.
יש גם מספיק בעיות במקרה שלהם. כמובן שהחשמל הוא בחינם, אבל כדי להתקין טחנת רוח, שוב, צריך אזור מדברי שבו הרוח נושבת רוב ימות השנה. בנוסף, עלות ייצור והתקנה של גנרטור חזק (בגובה תורן של כמה עשרות מטרים) מסתכמת בעשרות אלפי דולרים. ולכן, רחוק מכל המדינות יכולות להרשות לעצמן חשמל "חינם", שבו עצם האפשרות לייצר חשמל באמצעות כוח רוח היא ממשית.
אנרגיה פיוז'ן
זהו החלום האולטימטיבי של פיזיקאים מודרניים רבים. העבודה לבלימת התגובה התרמו-גרעינית החלה בשנות ה-50 של המאה הקודמת, אך עד כה לא הושג כור פועל. עם זאת, החדשות מהחזיתות הללו הן אופטימיות למדי: מדענים מציעים שב-20-30 השנים הבאות הם עדיין יוכלו ליצור אב טיפוס עובד.
אגב, למה תחום המדע הזה כל כך חשוב? העובדה היא שכאשר שני אטומים של מימן או הליום מתמזגים, הם נוצרים פנימהפי מאות אלפי יותר אנרגיה מאשר אם כמה אלפי גרעיני אורניום היו מתפוררים! המאגרים של יסודות טרנסאורניום גדולים, אך הם מתרוקנים בהדרגה. אם מימן ישמש להפקת אנרגיה, הרזרבות שלו על הפלנטה שלנו לבדן תחזיק מעמד מאות אלפי שנים.
דמיינו לעצמכם כור קומפקטי שיכול לפעול במשך כמה עשורים ללא תדלוק, לספק חשמל במלואו לבסיס חייזרים ענק! מקור אנרגיה תרמו-גרעיני לא מסורתי הוא סיכוי מעשי לכל האנושות, נותן הזדמנות להתחיל חקר חלל רחב.
למרבה הצער, לטכנולוגיה יש הרבה חסרונות. ראשית, עדיין אין אב טיפוס אחד שעובד פחות או יותר, ופריצות דרך בכיוון הזה היו לפני הרבה מאוד זמן. מאז, מעט נשמע על הצלחה אמיתית.
שנית, היתוך של גרעיני אור מייצר כמות עצומה של נויטרונים קלים. אפילו חישובים גסים מראים שהיסודות של הכור תוך חמש שנים בלבד יהפכו לרדיואקטיביים כל כך עד שהחומרים שלהם יתחילו להתפרק, להתנוון לחלוטין. במילה אחת, טכנולוגיה זו אינה מושלמת ביותר, והסיכויים שלה עדיין מעורפלים. עם זאת, גם אם לפחות חישובים גסים נכונים, אז מקור האנרגיה האלטרנטיבי הלא שגרתי הזה בהחלט יכול להפוך לישועה אמיתית עבור כל הציוויליזציה שלנו.
תחנות גאות
במיתוסים ובמסורות של עמי העולם, אתה יכול למצוא הרבה התייחסויות לאלוכוחות אלוהיים השולטים בשפל והשפל. האדם התפעל מהכוח האדיר שיכול להניע המוני מים כאלה.
כמובן, עם התפתחות התעשייה, אנשים שוב הפנו את עיניהם לאנרגיית גאות ושפל, שאפשרה ליצור תחנות כוח שחוזרות במידה רבה על הרעיונות של תחנות כוח הידרואלקטריות בדוקות ומוכחות היטב. היתרונות הם אנרגיה זולה, היעדר מוחלט של פסולת מסוכנת והצורך בהצפת קרקע, כפי שקורה בתחנות כוח הידרואלקטריות. החיסרון הוא עלות הבנייה הגבוהה.
מסקנות
כתוצאה מכך, אנו יכולים לומר שמקורות אנרגיה מתחדשים לא מסורתיים יכולים לספק לאנושות חשמל זול ונקי בכ-70%, אך לשימוש ההמוני שלהם יש צורך להפחית את עלות הטכנולוגיה.
