החלום של הפקת חשמל בקנה מידה רחב מגלי הים הולך ומתגשם – המפעל הראשון בקנה מידה גדול המייצר חשמל מגלי הים החל לפעול בנמל יפו.

האם גלי הים יכולים לספק את כל צרכי האנרגיה של העולם?

מאת: מרלן-אביבה גרינפטר

החלום של הפקת חשמל בקנה מידה רחב מגלי הים הולך ומתגשם – המפעל הראשון בקנה מידה גדול המייצר חשמל מגלי הים הוקם  בנמל יפו על ידי חברת אס.די.אי ( SDE).  מדובר במצוף הנע עם הגלים ומעביר את האנרגיה של תנודת הגלים למתקן ההופך אותה לחשמל.. לא רק בישראל מחפשים דרך לנצל את התנודות הבלתי פוסקות של גלי הים ולהפוך אותם לאנרגיה חשמלית. באוסטרליה, בשוודיה ובסקוטלנד נבנו מערכות כאלו, אך בינתיים הן משמשות כפיילוט בלבד. בארץ,

לדברי שמואל עובדיה, ממציא השיטה ומנכ"ל חברת SDE, תחנת הכוח הישראלית מפיקה חשמל מגלי הים פועל במודל הפועל באופן אוטומטי. התחנה מייצרת 60 קילו-ואט לשעה, בינתיים עם מצוף אחד בלבד. נציגי SDE אומרים שזהו שלב התחלתי של תכנית בנייה כוללת שתפיק בעתיד 50 מגה-ואט חשמל.

הקשיים בניצול אנרגיה מגלי ים

אנרגיה מגלי ים היא אנרגיה מתחדשת שיש לה יתרונות לעומת סוגים אחרים של אנרגיה ירוקה. כדי להפיק חשמל מגלי הים, אין צורך בקרקעות כמו במקרה של ניצול אנרגיית השמש. כמו כן ניצול גלי הים אינו גורם לרעש, לפגיעה בנוף ובציפורים העלולים להיגרם בטורבינות הרוח .

אך לניצול אנרגיה מגלי הים יש חסרונות משלו. סם ידידיה, מהנדס ויועץ בנושא משאבות מניו ג'רסי, ארה"ב מונה מספר בעיות עליהן יש להתגבר כדי לנצל בצורה יעילה את גלי הים להפקת אנרגיה.

• חוסר יציבות באספקת החשמל –הגלים וחוזק התנודות שונים לאורך זמן, זה גורם לאי יציבות באספקת החשמל ממקור זה;

• קורוזיה – מי הים פועלים על מרכיבי הציוד וגורמים לקורוזיה. (שחיקה) של המתקנים;

• חדירה של חומרים שונים, כגון אצות ויצורים אחרים למצופים ולמשאבות. חומרים אלה עלולים לגרום לסתימות בציוד ולהפסקות בהפעלתו;

• אופיים ההרסני של גלי הים ושחיקה של חלקי ציוד מחלקיקי החול החודרים עם מי הים;

ידידיה מציע לבחון את ההיבט הכלכלי של בניית תחנת כוח כזאת;

בעולם מנסים מספר טכנולוגיות במטרה להתגבר על בעיות אלו. עובדיה, הממציא ומנכ"ל SDE, מסביר שהטכנולוגיה שפיתח מצליחה לגבור על הבעיות הללו בעיקר משום שרק עשרה אחוזים מהמערכת נמצאים בתוך המים, והיתר מחוץ להם. לדברי עובדיה, אם מערכת החשמל שפיתחה חברת SDE תופץ בעולם, היא תהייה מסוגלת לספק חשמל הרבה מעבר לכמות הנדרשת של אוכלוסיית העולם כולו.

לא לגולשים בלבד

עובדיה אינו היחיד שטוען כך. האוקיאנוגרפים מרק המר (Mark Hemer) ודוד גריפין (David Griffin) מאוסטרליה בטוחים אף הם כי פתרון האנרגיה הירוקה טמון בגלי הים, גם אם לא לכל העולם, לפחות לאוסטרליה. אוסטרליה, כמו מדינות רבות אחרות, התחייבה להפיק עד לשנת 2020 20 אחוז מהאנרגיה שלה מאנרגיות מתחדשות. לטענת המר וגריפין אם אוסטרליה תנצל רק עשרה אחוזים מיכולת האנרגיה של גלי הים של חופיה, היא תוכל לספק פי שלוש מתצרוכתה. המדענים כבר החלו לבחון את הנושא ולצייר מפות. אך הם אינם ממליצים בעבודתם על טכנולוגיה מסוימת של ניצול גלי הים.

המר וגריפין בחנו את התנהגות הים בחופי אוסטרליה באמצעות מודל ממוחשב במהלך השנה האחרונה. הממצאים הראו כי במשך עשרה אחוזים מהזמן גלי הים מכים בעוצמה נמוכה ואולי לא יוכלו להוות מקור טוב לאנרגיה. ב-90 אחוז מהזמן לעומת זאת, יוכלו גלי הים לספק אנרגיה. בהשוואה לצורות אחרות של אנרגיות מתחדשות כמו השמש והרוח, יש לגלי הים יתרון בולט, אומרים המר וגריפין.

באוסטרליה, שלוש חברות פיתחו טכנולוגיות שונות. חברת קרנג'י ווייב אנרג'י האוסטרלית (Carnegie Wave Energy) משתמשת בטכנולוגיית המצופים (ראה בהמשך). תוצאות הבחירות האחרונות באוסטרליה, בהן נבחר לראשונה נציג המפלגה הירוקה לפרלמנט, מפיחים תקווה בקרב חסידי האנרגיה הירוקה ובקרב החברות המסחריות המעורבות בהפקת חשמל מגלי הים.

טכנולוגיות שונות לניצול אנרגיית גלי הים

גם לחופה המערבי של סקוטלנד הוקמה תחנת כוח המונעת על ידי הגלים. כתבת האפוק טיימס באירופה מגי סאנר (Maggy Sanner)מציגה את שיטת ה"צלחית", Limpet, של חברת בת של סימנס בסקוטלנד. את הצלחית שהומצאה בשנת 2000 היא עמוד חלול הבנוי מבטון לתוכו חודרים מי הים ומגבירים בו את הלחץ היוצא מחור בקצה הצלחית. יציאת המים והאוויר נעשית בעוצמה רבה ומפעילה טורבינה היוצרת חשמל.

יתרון הצלחית, אומרים הממציאים, הוא שהיא נמצאת על קרקע יציבה ולא במים. יחד עם זאת הם מודים בחסרונותיה של המערכת: היא פועלת בצורה יעילה רק באזור עם גלים חזקים במיוחד, ובנייתה דורשת כמות לא מבוטלת של בטון. בנוסף, גודל הצלחית מוגבל והיא אינה יכולה לספק חשמל לאוכלוסייה גדולה.

חברת קרנג'י וו אנרג'י האוסטרלית בטכנולוגיה הייחודית שלה, ממקמת את המצופים מתחת למים ומקבעת אותם לקרקעית הים. המצופים מעבירים לחוף, דרך צינור, מים בלחץ גבוה מאוד המפעילים טורבינה להפקת חשמל. באתר של החברה מונים את יתרונות השיטה:

• המצופים בעלי מנגנון של כוונון עצמי, מה שמאפשר להם התאמה מירבית לגובה המשתנה של הגל כמו גם לכיוונו;

• המתקנים אינם נראים מהחוף ולכן אינם פוגמים ביופיו או תופשים שטחי ים המיועדים לבילוי;

• עובדת היותם קרובים לקרקעית מונעת הרס פוטנציאלי מפני סערות חזקות למתקנים;

• המצופים עשויים מחומרים עמידים למי הים כמו פלדה, גומי ו-hypalon שיכולים להחזיק במשך 20 שנה בסביבה הימית ללא סכנת בליה.

הטכנולוגיה של חברת SDE הישראלית להפקת חשמל מגלי הים מתבססת על יצירת לחץ הידראולי של גלי הים. המצופים פועלים תוך ניצול מלוא הפוטנציאל של מהירות הגל וגובהו, העומק שלו וכן תנודות העלייה והירידה של הגל. המצוף גם מנצל את הזרמים שמתחת לפני המים.

כיצד זה פועל? המערכת יוצרת לחץ על המים בים, שבתורו גורם ללחץ על שמן הידראולי. זה האחרון מפעיל מנוע הידראולי, אשר מייצר את החשמל. ייחודה של השיטה על פי חברת SDE הוא בכך שהתהליך אוסף אנרגיה לא רק מן הגלים בשטח הגלוי מעל לפני הים, אלא גם מכוח של תנודות הגלים שמתחת לפני השטח.

לדברי חברת SDE, עוצמת הכוח הטמון בגל מתחת לפני השטח גדולה הרבה יותר מזה שניתן לנצל מהגל שמעל לפני השטח. בחברה מבטיחים ייצור קבוע של חשמל למרות הטבע הלא עקבי של הים. המתקן מורכב מחלקים העשויים מחומרים חזקים כשאחדים מהם נעים עם הגלים. המתקן מורכב בעיקר מציוד הידראולי חשמלי סטנדרטי. כאמור רק כעשרה אחוזים מרכיבי המערכת שקועים בים.

אתר אפוק טיימס