אנרגיה מתחדשת

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
(הופנה מהדף אנרגיה בת קיימא)
הערך נמצא בשלבי עבודה: כדי למנוע התנגשויות עריכה ועבודה כפולה, אתם מתבקשים שלא לערוך את הערך בטרם תוסר ההודעה הזו, אלא אם כן תיאמתם זאת עם מניח התבנית.
אם הערך לא נערך במשך שבוע ניתן להסיר את התבנית ולערוך אותו, אך לפני כן רצוי להזכיר את התבנית למשתמש שהניח אותה, באמצעות הודעה בדף שיחתו.
הערך נמצא בשלבי עבודה: כדי למנוע התנגשויות עריכה ועבודה כפולה, אתם מתבקשים שלא לערוך את הערך בטרם תוסר ההודעה הזו, אלא אם כן תיאמתם זאת עם מניח התבנית.
אם הערך לא נערך במשך שבוע ניתן להסיר את התבנית ולערוך אותו, אך לפני כן רצוי להזכיר את התבנית למשתמש שהניח אותה, באמצעות הודעה בדף שיחתו.
תחנת כוח סולארית בקליפורניה בעלת תפוקה של 10 מגהוואט חשמל.

אנרגיה מתחדשת היא אנרגיה המתקבלת ממקורות טבעיים כמעט בלתי נדלים, אם בגלל כמות האנרגיה העצומה העצורה בהם, ואם בגלל יכולתם להתחדש תוך זמן קצר באמצעות תהליכים טבעיים.

מקורות אלה נחשבים כבלתי מתכלים, בניגוד למקורות אנרגיה מתכלים כגון מרבצי פחם, נפט וגז טבעי, אשר הולכים ומתדלדלים בעקבות השימוש הרב הנעשה בהם.

מקורות אנרגיה בלתי מתכלים הם השמש (אנרגיה סולרית), המים (אנרגיית מים), הרוח (אנרגיית רוח) והגאות והשפל (אנרגיית גאות ושפל)

האנרגיה המתחדשת היא אחת מצורות האנרגיה הירוקה.

מבט היסטורי[עריכת קוד מקור | עריכה]

מקורות האנרגיה המתחדשת היו מקורות האנרגיה הראשונים בהם השתמשה האנושות. הם היו זמינים ולא דרשו רמה טכנולוגית גבוהה ליישומם.

מספרים על ארכימדס, אשר בעת המצורעל סירקוזה , בשנת 212 לפני הספירה, המציא מערכת מראות שהבעירה את ספינות המלחמה של האויב באמצעות קרינת השמש.[1]

תרבויות עתיקות, כגון היוונים, הרומאים, הפרסים והסינים השתמשו באנרגית הרוח והמים תוך הפיכתה לאנרגיה מכאנית, בטחנות קמח המופעלות על ידי הרוח או המים, ומבטשות לעיבוד צמר שנבנו ליד נהרות.

האוניות הראשונות היו אוניות מפרשים המונעות בכוח הרוח ותוך הסתייעות בזרמים הימיים.

לצד מקורות האנרגיה המתחדשת נעשה תמיד שימוש בחומרי בערה טבעיים כגון עץ, כבול ומאוחר יותר פחם, לצורך הפקת חום לשימושים ביתיים ותעשייתיים.

נקודת המפנה, בה נזנחו מקורות האנרגיה המתחדשים לטובת מקורות אנרגיה מתכלים, חלה בשנת 1744 עת נכנס לשימוש מנוע הקיטור, שהומצא על ידי ג'יימס ואט , שסימן את תחילתה של המהפכה התעשייתית.  מנוע הקיטור החליף את הפועלים, את בעלי חיים ובמקרים רבים את כוח הרוח והמים בהפעלת מכונות.[2]

הנפט הפך למקור אנרגיה חשוב בסוף המאה ה-19 ותחילת המאה ה- 20, ובמיוחד לאחר המצאת מנוע בעירה פנימית בעל ארבע פעימות על ידי ניקולאוס אוטו בשנת 1867 והמשך שיפורו. הודות לפיתוח טכניקות זיקוק הנפט ליצירת בנזין, סולר, קרוסין וחומרי סיכה בתחילת המאה ה-20, הנפט הפך למקור האנרגיה העיקרי עבור כל ענפי המשק.[3]

הגז הטבעי נכנס לשימוש כמקור אנרגיה במהלך המאה ה- 20, במיוחד אחרי מלחמת העולם השנייה. הגז הטבעי התגלה כמקור אנרגיה נקי מתאים לחימום ביתי, בישול ויצירת חשמל בתחנות כוח.

הפקת אנרגיה ממקורות מתחדשים אפשרית רק בזמן שאותם משאבים טבעיים זמינים להפקת אנרגיה. לכן, שימוש רחב היקף באנרגיה מתחדשת דורש פתרונות לאגירת אנרגיה, כדי שיהיה אפשר לצרוך אותה גם בזמן שמקורות האנרגיה כבר אינם זמינים.

האנרגיה המתחדשת[עריכת קוד מקור | עריכה]

פיתוח טכנולוגיות המאפשרות ניצול מרבי ומיטבי של האנרגיה המתחדשת, אגירתה והפצתה הכרחי לנוכח דלדול מקורות האנרגיה המתכלה והנזקים שהשימוש בה מסבים כגון, התחממות עולמית והנזקים האקולוגיים.[4]

ברמה הלאומית, בשנת 2013, לפחות ב- 30 מדינות, מעל 20% מהאנרגיה מגיעה ממקורות אנרגיה מתחדשת. 120 מדינות הציבו יעדים לשימוש לתווך ארוך באנרגיה מתחדשת, דוגמת היעד של האיחוד האירופי המדבר על 20% עד שנת 2020. מחוץ לאיחוד האירופי, קבוצה של מעל 20 מדינות שונות הציבה יעדים שבין 10% ל- 50% שימוש באנרגיה מתחדשת לתקופה 2020- 2030.[5]

בשנת 2014, מקורות אנרגיה מתחדשים, כגון אנרגיית הרוח, אנרגיה גיאותרמית, אנרגיית השמש והאנרגיה המופקת משריפת פסולת ועצים סיפקו 19% מכלל האנרגיה שנצרכה בעולם. המגזר בעל הצריכה הגבוהה ביותר של אנרגיה הוא מגזר הפקת החשמל, בו 22.8% מהתפוקה התבססה על מקורות בלתי מתכלים, מתוכם 16% אנרגיית המים ו-3.1% אנרגיית הרוח.[6] החסמים העיקריים ליישום בקנה מידה גדול של אסטרטגיות השימוש באנרגיה מתחדשת דלת פחמן הם פוליטיים ולא טכנולוגיים, ובינים הכחשת שינוי האקלים, הלובי של הדלקים המאובנים, צריכת אנרגיה שאינה בת קיימה, תשתיות אנרגיה מיושנות ואילוצים כלכליים.[7]

אנרגיית שמש[עריכת קוד מקור | עריכה]

ייצור אנרגיה מתחדשת בעולם


ערך מורחב – אנרגיה סולארית

אנרגיה סולארית היא אנרגיה שמקורה בקרינה ישירה מן השמש. אנרגיה זו נקלטת בכדור הארץ בשפע, בכמויות העולות בהרבה על התצרוכת האנושית.

פיתוח טכנולוגיות ליצור חשמל מאנרגיית השמש התחיל כבר בשנת 1860. בשנת 1884, צ'רלס פריץ (אנ') התקין את הלוחות הסולריים הראשונים על גג בניין בניו יורק אשר עבדו בנצילות של 1%. הלוויין הראשון בו נעשה שימוש באנרגיה סולרית הושק בשנת 1957, אבל יישום הטכנולוגיה בשוק הרחב נחשבה עדיין לא כלכלי והמשיך להיות תלוי במחירי הדלקים המאובנים. בסוף המאה העשרים, חל זינוק בפיתוח טכנולוגיות לניצול אנרגיית השמש הודות לשילוב בין הספקה בעייתית של דלקים מאובנים, הדאגה להתחממות עולמית והשיפור בטכנולוגיה הזמינה.

ניצול אנרגיית השמש אפשרי בשתי דרכים: המרתה הישירה לאנרגיה חשמלית או לאנרגיית חום. אשר תנוצל בשלב שני לצרכים ביתיים, או תעשיות השונות כולל תחנות הכוח לייצור חשמל.

שימוש בדודי שמש לחימום מים חוסך כילוי מקורות אנרגיה

תא פוטו-וולטאי[עריכת קוד מקור | עריכה]

תא פוטו-וולטאי הוא מתקן המאפשר המרה ישירה של אנרגיית השמש לחשמל על בסיס האפקט הפוטו-וולטאי (אנ').

המרת אנרגיית השמש לאנרגיית חום[עריכת קוד מקור | עריכה]

המרת אנרגיית השמש לאנרגיית חום מתבצעת תוך שימוש במספר טכנולוגיות.

יכולת אספקת החום של מתקנים המשתמשים בטכנולוגיה מגוונת מאוד, החל מקולטי שמש לשימוש ביתי וכלה בקולטי שמש המרכזים את אור השמש באמצעות מאות או עדשות היכולים לספק טמפרטורות של עד 300ºC לשימוש בתעשייה ובתחנות כוח.


ארובות שרב ומגדלים סולאריים[עריכת קוד מקור | עריכה]

ארובות שרב ומגדלים סולאריים עובדים על ניצול אנרגיית השמש לשם הפקת אנרגיית רוח מלאכותית בתוך מבנה סגור. הרעיון מבוסס על בניית ארובה גבוהה במקום חם, יבש, וקרוב לים, בצורת צינור אנכי, בגובה של כקילומטר וברוחב של כחמש מאות מטרים. מי ים נשאבים לראש המגדל ומרוססים על האוויר החם שמתקרר ונע מטה במהירות של עד כ-80 קמ"ש, ומניע טורבינות לייצור חשמל, כאשר הוא יוצא דרך פתחים מיוחדים שבבסיס המגדל. השיטה תאפשר גם התפלה של מים כתוצר לוואי של התהליך. חסרונות שיטה זו הן: מחירה, חוסר המודולריות שלה, ההעדר ניסיון בפועל עם מבנים בסדר גודל דומה.

השיטה מבוססת על רעיון של מהנדס גרמני בשם שלייך ברגרמן, לבניית מגדל סולארי. מגדל זה דומה בעקרון פעולתו לארובות השרב, אלא שבו האוויר זורם בכיוון הפוך. יתרונו נעוץ בכך, שאין בו תלות במים ומחירו נמוך בהרבה ממחיר ארובות השרב הישראלי. ברגרמן בנה בעבר מגדל דומה בגובה 200 מטר, בתחנת כוח בספרד ב-1982. באוסטרליה חברת אינורומישין[8] יוזמת הקמה של מגדל סולארי, בגובה של קילומטר. למגדל יהיה סמוך לקרקע בסיס זכוכית ברוחב של 7 קילומטרים. בסיס זה יקלוט את חום השמש, והאוויר שבו יחומם כתוצאה מכך ל-70 מעלות ויזרום ב-32 טורבינות לראש המגדל, שבו הטמפרטורה תעמוד רק על 20 מעלות. מגדל זה יוכל לספק תפוקת חשמל של 200,000 משקי בית. עלותו מוערכת ב-56 מיליוני דולרים.

אנרגיית רוח[עריכת קוד מקור | עריכה]

טורבינות רוח ממירות את אנרגיית הרוח לחשמל
ערך מורחב – אנרגיית רוח

בשיטה זו משתמשים באנרגיית רוח להפעלת מדחפים אשר ממירים את האנרגיה לחשמל. טורבינת רוח מודרנית כיום מאפשרת לספק חשמל לכ-2,000 משקי בית. בעבר השתמשו בטחנות רוח בהולנד ובארצות השפלה כדי לטחון חיטה לקמח ולשאוב מי-ים אשר הציפו את אזורי השפלה. דנמרק היא חלוצה בהקמת טורבינות רוח, ונכון לשנת 2004 כ-20% מהחשמל במדינה זו יוצר באמצעות טורבינות רוח. במדינות הסקנדינביות השימוש בטורבינות רוח נפוץ ביותר וקיימות בה חוות טורבינות בים, במרחק של מספר קילומטרים מהחוף במים רדודים.

החסרונות העיקריים בשיטה זו הם: פגיעה בנוף, רעש וסכנה לפגיעה בבעלי כנף. בטורבינות חדשות יותר בעיות אלה קטנו: טורבינות רבות מוצבות בים, והטורבינות המיוצרות כיום הן גדולות יותר ולכן מעטות יותר ויוצרות פחות "רעש נופי" ופחות הפרעה לציפורים. כמו כן מהירות סיבוב הלהבים קטנה. לפי חלק מהדעות הסכנה לפגיעה בציפורים היא מזערית,[9] וקטנה בהרבה יחסית למפגעים אחרים לציפורים כמו גורדי שחקים בעלי חלונות זכוכית לדוגמה. אך מאחר שלעיתים נפגעות ציפורים מוגנות הושקעו מאמצים בכימותה והקטנתה. בישראל שבה עוברות פעמיים בשנה כחצי מיליארד ציפורים, עשויה סכנה זו להיות משמעותית.

בישראל הוקמו טורבינות רוח בגולן ברכס חזקה, ליד היישוב אלוני הבשן ובגלבוע ליד היישוב מעלה גלבוע. טורבינות אלה מספקות פחות מאחוז מצריכת החשמל בישראל. יש חילוקי דעות באשר לפוטנציאל של אנרגיה זו בישראל אך בכל מקרה לישראל אין פוטנציאל רוח גבוה יחסית למדינות אחרות.

אנרגיית מים[עריכת קוד מקור | עריכה]

סכר גאות ושפל בשפך נהר הראנס בצפון צרפת
ערך מורחב – אנרגיית מים

נהרות ומפלי מים

אנרגיית גאות ושפל[עריכת קוד מקור | עריכה]

אנרגיה גיאו-תרמית[עריכת קוד מקור | עריכה]

סכמה של הסביבה האופיינית לתחנת כוח גאותרמית
ערך מורחב – אנרגיה גאותרמית

המקור לאנרגיה גאותרמית הוא החום הטבעי האצור בתוך כדור הארץ מתחת למעטה קרום כדור הארץ. מקור החום הוא בתהליכי פרוק רדיואקטיביים המתחוללים בליבת כדור הארץ. האזורים בעולם בהם האנרגיה הגאותרמית זמינה הם האזורים הפעילים מבחינה טקטונית. החום עולה לפני השטח באזורים בעלי פעילות וולקנית. ישנם מקומות בהם הזרם הגאותרמי יוצא מן האדמה בעצמו כמו בגייזרים. בדרך כלל צריך לקדוח באר אל המאגר התת-קרקעי. רוב תחנות הכוח ליצור חשמל ממקורות גאותרמיים משתמשים בקיטור ומחזירים את המים החמים ללא שימוש חזרה לאדמה. בשנת 1999 יוצרו ברחבי העולם כ-6 גיגה-ואט חשמל בעזרת אנרגיה גיאו-תרמית. אחת המדינות הבולטות בשימוש באנרגיה זו היא איסלנד, שכמחצית מצורכי האנרגיה שלה מסופקים ממקורות גיאותרמים.

הישגים בעולם[עריכת קוד מקור | עריכה]

בשנת 2019 עמד חלקה של האנרגיה המתחדשת מסך ייצור החשמל העולמי על כ-27%.[10] 3 מכל 4 קוט"ש אשר נוספו לכושר הייצור בשנת 2019 הגיעו ממקורות מתחדשים.[11]

משק החשמל הוא רק חלק ממשק האנרגיה אשר כולל גם תחבורה, חימום ועוד. כאשר לוקחים בחשבון את כלל משק האנרגיה הגלובלי, חלקה של האנרגיה המתחדשת נכון לשנת 2018 הוא כ-11% בלבד.[12]

ב-2019 סקוטלנד ייצרה 90.1% מהחשמל שלה באמצעות מקורות מתחדשים.[13] בנוסף, מעל ל-50% מצריכת החשמל באוסטריה, אוסטרליה, בליז, גואטמלה, דנמרק, הונדורס, לטביה, מונטנגרו, ניקרגואה, פורטוגל, קוסטה ריקה, קנדה ושוודיה מיוצרת מאנרגיות מתחדשות.[14]

בישראל[עריכת קוד מקור | עריכה]

על פי דו"ח של הלשכה המרכזית לסטטיסטיקה, חלקה של האנרגיה המתחדשת במשק הישראלי בשנת 2019 היה 2.9%.[15]

ב-16 בפברואר 2019 נרשם בישראל שיא נקודתי של כל הזמנים בייצור חשמל מאנרגיות מתחדשות שעמד על 1,295 מגה וואט והיווה כ-16.4% מסך ייצור החשמל באותו זמן.[16]

על פי דו"ח של סוכנות האנרגיה הבינלאומית, אנרגיית שמש ואנרגיית רוח צפויות לעקוף את אנרגיות הפחם ואנרגיות הגז הטבעי, לצמוח ב-25% עד 2022 ולהפוך למקור החשמל העיקרי בעולם עד שנת 2025.[17]

דוגמה אחת לקמפיין תקשורת היא #Renewables4Climate, שהושק על ידי הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה מתחדשת (IRENA) בשנת 2017. הקמפיין הזמין אנשים מרחבי העולם לשתף סיפורים, תמונות וסרטונים על מידת החידוש המתחדשת אנרגיה עוזרת להילחם בשינויי האקלים בפלטפורמות מדיה חברתית כמו פייסבוק, טוויטר ואינסטגרם. הקמפיין נועד להעלות את המודעות ולחנך את הציבור לגבי תפקידה של אנרגיה מתחדשת.

תהליכי קבלת החלטות הקשורים לפיתוח אנרגיה מתחדשת וממשל כרוכים בהשתתפות של אנשים. זה ידוע כמעורבות ציבורית.[18]ישנן צורות שונות של מעורבות ציבורית, כגון פורומים קהילתיים, התייעצויות ציבוריות, סקרים או עצומות. בפרויקטים קהילתיים אזרחים מחזיקים ומפעילים במשותף מתקנים לאנרגיה מתחדשת, כמו חוות רוח, פאנלים סולאריים או מפעלי ביו-גז. פרויקטים של אנרגיה מתחדשת בבעלות הקהילה יכולים להגביר את הקבלה והתמיכה הציבורית באנרגיה מתחדשת על ידי מתן הטבות ישירות לקהילות המקומיות, כגון אספקת אנרגיה נקייה במחיר סביר, יצירת מקומות עבודה מקומיים, הכנסה והון חברתי.[19]


קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא אנרגיה מתחדשת בוויקישיתוף

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ ארכימדס והבערת ספינות האויב באמצעות קרינת השמש | אנרגיה בהיבט רב תחומי
  2. ^ Elizabeth Peterson published, Who Invented the Steam Engine?, livescience.com, ‏2014-03-19 (באנגלית)
  3. ^ Inventors and Inventions of the Industrial Revolution: Stories & History | Britannica | Britannica, www.britannica.com (באנגלית)
  4. ^ A report produced by the Technology and Policy Assessment function of the UK Energy Research Centre, Global oil depletion: An assessment of the evidence for a near term peak in global oil production
  5. ^ Renewables Global Futures Report 2013
  6. ^ Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Solar Electricity and Solar Fuels: Status and Perspectives in the Context of the Energy Transition, Chemistry – A European Journal 22, 2016-01-04, עמ' 32–57 doi: 10.1002/chem.201503580
  7. ^ John Wiseman, Taegen Edwards and Kate Luckin, POST CARBON PATHWAYS :TOWARDS A JUST AND RESILIENT POST CARBON FUTURE
  8. ^ EnviroMission Limited, www.enviromission.com.au
  9. ^ Common Eco-Myth: Wind Turbines Kill Birds, TreeHugger (באנגלית)
  10. ^ "Figure 10 – Estimated Renewable Share of Global Electricity Production, End-2019". REN21. נבדק ב-30 במרץ 2021. {{cite web}}: (עזרה)
  11. ^ "Figure 9 –Renewable and Non - Renewable Shares of Net Annual Additions in Power Generating Capacity, 2009-2019". REN21. נבדק ב-30 במרץ 2021. {{cite web}}: (עזרה)
  12. ^ "Figure 1 – Estimated Renewable Share of Total Final Energy Consumption, 2018". REN21. נבדק ב-30 במרץ 2021. {{cite web}}: (עזרה)
  13. ^ Claire Diamond, Enough renewables meet 90% Scottish electricity demand, מתאריך 19 בדצמבר 2020, באתר ה-BBC
  14. ^ שני אשכנזי, ‏הקרב על השמש: הממשלה תדון מחר ביעדי האנרגיה המתחדשת; חוסר הסכמה בין המשרדים, באתר גלובס, 24 באוקטובר 2020
  15. ^ מאזן האנרגיה של ישראל, 2019, מתאריך 6 בינואר 2021, הלשכה המרכזית לסטטיסטיקה
  16. ^ אילנה קוריאל, שיא ירוק: 16.4% מהחשמל מאנרגיה ירוקה, באתר ynet, 16 בפברואר 2019
  17. ^ AFP, ‏בזמן המגפה: ייצור החשמל ממקורות מתחדשים בסימן צמיחה, בעיתון מקור ראשון, 15 בנובמבר 2020
  18. ^ שגיאת ציטוט: תג <ref> לא תקין; לא נכתב טקסט עבור הערות השוליים בשם att
  19. ^ Christina Hoicka, Jens Lowitzsch, Marie Claire Brisbois, Ankit Kumar, Luis Ramirez Camargo, Implementing a Just Renewable Energy Transition: Policy Advice for Transposing the New European Rules for Renewable Energy Communities, SSRN Electronic Journal, 2020 doi: 10.2139/ssrn.3729512