רוח רוח

יש סיפורים מקומיים כמו של ויליאם הצעיר, ויש את מה שמדינות עושות עם אנרגיית הרוח. משאב טבעי וזמין, רק לשים טורבינה ולתעל אותו ליצירת אנרגיה חלופית. קבלו מאמר על אנרגיית הרוח
 
מאת: ענבר מעיין
וילאם היה בן 14 כשנאלץ להפסיק ללכת לבית הספר. להורים שלו לא היה כסף לשלם את שכר הלימוד, וילאם נשאר לעזור בשדות ולהעביר את הזמן בכפר שלו במלוואי שבאפריקה, בבית אבן חום שאין בו חשמל. כדי להפיג את השעמום, וילאם החל לקרוא ספרים שנתרמו לספרייה המקומית, וכשנתקל בספר שהסביר שאפשר להשתמש באנרגיית הרוח ליצירת חשמל, וילאם החליט לנסות. תוך ניסוי וטעייה הוא בנה לגמרי לבד תחנת רוח ממוטות של עץ, צינורות פלסטיק וחלקי אופניים. הוא לא ידע אם זה יפעל, אבל הוא האמין. בסיפור של וילאם, במקום שבו לא היה כסף הייתה רוח, פיזית ומנטלית, ובחינם.

"בהתחלה, כולם חשבו שהשתגעתי", מספר וילאם, אבל כשהרוח סובבה את הלהבים, ותחנת הרוח המאולתרת יצירה מספיק חשמל כדי להדליק נורה או להפעיל רדיו, השכנים הבינו שהילד הצליח ליצור את מה שהם לא חלמו שאפשר.

הזמן עבר. וילאם כבר בן 20. הוא שיפץ ושיפר את תחנת הרוח שלו, והקים תחנות נוספות. החשיפה התקשורתית עזרה לו לגייס עזרה ומימון בעזרתם הוא מתכוון ללמוד ולהמשיך לפתח את השימוש באנרגיית הרוח במלאווי. כדאי לראות הסרט מעורר ההשראה Moving windmills, ולהתעדכן בשלומו של וילאם, ואפילו להתכתב איתו, דרך הבלוג שבו הוא כותב.
ויליאם. צילום מתוך הבלוג
ויליאם. צילום מתוך הבלוג

למה רוח?

אבל לא רק במקומות שאין בהם חשמל יש צורך במקורות אנרגיה חלופיים. האמרת מחירי האנרגיה, משבר ההתחממות הגלובלי וההתקדמות האיטית בהפקת אנרגיה ממקורות מתחדשים הופכים את החיפוש אחר מקורות אנרגיה חלופיים ופיתוח טכנולוגיות זולות ויעילות לניצול אנרגיה נקייה ומתחדשת, לדחוף ורלוונטי גם כאן, במדינות המפותחות, בהן החשמל מצוי בכל בית. בשנת 1999 חתמו המדינות המפותחות על אמנת קיוטו, שנכנסה לתוקף בשנת 2005 - אמנה המחייבת אותן להפחית את שיעור פליטת הגזים המזהמים, כמו למשל דו-תחמוצת הפחמן שנוצר משריפת דלק בתחנות כוח, מפעלים ומכוניות, בלפחות חמישה אחוזים מהשיעור שנמדד ב-1990, עד שנת 2012. הדרך להשגת יעד זה הוא להשקיע משאבים בפיתוח ויישום של פתרונות אנרגיה חלופיים.

הרוח היא דוגמה קלאסית למקור אנרגיה נקי ומתחדש: אנחנו יכולים להשתמש בה שוב ושוב, והדבר לא ישפיע על כמות הרוח שתישאר. היא לא עולה כסף, אינה פולטת מזהמים לאוויר ואינה יוצרת פסולת. ניצול אנרגיית הרוח החל כבר לפני למעלה מאלפיים שנה. במצריים העתיקה השתמשו באנרגיית הרוח להסעת סירות מפרש ומאוחר יותר- להפעלת טחנות קמח בסין, בפרס ובמזרח התיכון.

במאה העשרים החל השימוש בטורבינות רוח ליצירת חשמל. במערכת כזו, הרוח מסובבת את הטורבינה, והסיבוב מפעיל גנרטור המורכב ממגנט שמסתובב בתוך סליל של חוטים מוליכים. הסיבוב של המגנט בתוך הסליל יוצר תנועה של אלקטרונים, כלומר – זרם חשמלי, וזו בעצם כל התורה כולה.

אבל כמו בכל דבר, גם לשימוש באנרגית רוח יש חסרונות. כמות האנרגיה שניתן להפיק תלויה בעצמת הרוח. ככל שהרוח חזקה יתר, ניתן להפיק ממנה יותר אנרגיה, ומחירה יהיה זול יותר. הבעיה היא שעצמת הרוח אינה קבועה. היא משתנה ממקום למקום, מעונה לעונה ומשעה לשעה. חוות רוח מקימים בדרך כלל במקומות שחשופים לרוח חזקה ויציבה. זאת ועוד: כדי להפיק כמות מספקת של חשמל, יש צורך בטורבינות רוח רבות, המתפרשות על פני שטח גדול, דבר הפוגע בנוף ובשטחים הפתוחים. חשש נוסף הוא שבאזורי נדידה של ציפורים, עלולות הטורבינות להיות מלכודת מוות, אולם מבחן המציאות מלמד שסכנת הפגיעה בציפורים מטורבינות מתגמדת לעומת מוות של ציפורים בעקבות דריסה, התחשמלות, ציד או פגיעה בחלונות גורדי שחקים.
טורבינת הרוח של ווילאם. הצילום באדיבות William Kamkwamba
טורבינת הרוח של ווילאם. הצילום באדיבות William Kamkwamba

העולם עושה רוח

למרות החסרונות, כפי שציינו, הרוח היא מקור אנרגיה זול, נפוץ, אינסופי וידידותי לסביבה, ולכן השימוש בה ופיתוח הטכנולוגיה הכרוכה בניצולה צובר תאוצה בשנים האחרונות, וכתוצאה מכך העלות הכרוכה בהפקת אנרגיית רוח צונחת. טחנות הרוח המודרניות הראשונות שהוקמו בתחילת שנות ה-80 של המאה הקודמת בקליפורניה, הפיקו חשמל בעלות של 38 סנט לקילו וואט שעה, ואילו כיום עלות הפקת חשמל מטחנות רוח ירדה לסנטים בודדים לקילו וואט.
בתחילת השנה שעברה הודיעה ממשלת סין על כוונתה להשקיע 5.8 מיליארד דולר בתחום אנרגיית הרוח, ולשלש את כמות החשמל המיוצרת באמצעות טורבינות רוח עד סוף העשור. ממשלת בריטניה נתנה אור ירוק לפרויקט טורבינות הרוח הימי הגדול בעולם, אשר תפוקת החשמל שלו צפויה להגיע ל-1.3 ג'יגה וואט - תפוקה המספיקה לספק כשליש מצריכת החשמל של העיר לונדון, או כמיליון משקי בית.
ספרד, אחת משלוש המדינות המובילות באיחוד האירופי בתחום אנרגיית הרוח (לצד גרמניה ודנמרק), הודיעה השנה כי היא מתכננת לשלש את תפוקת החשמל ממקורות אנרגיה מתחדשים עד שנת 2020, וביולי האחרון (2008) תפסה ארה"ב את מקומה של גרמניה כיצרנית אנרגיית הרוח הגדולה בעולם. מעט יותר מ-1% מתפוקת החשמל בארה"ב מקורה בטורבינות רוח, ולפי תחזית משרד האנרגיה האמריקאי עשויה תפוקת אנרגיית הרוח בארה"ב לגדול ל-20% עד שנת 2030 .
טורבינת רוח. צילום: chrisroll
טורבינת רוח. צילום: chrisroll

מצב הרוח בישראל

בישראל, למרות היכולות המדעיות המוכחות והאינטרסים הגיאו-פוליטיים, השימוש באנרגיות חלופיות בכלל ובאנרגיית רוח בפרט דיי מדשדש. באמצע שנות השמונים בוצע בישראל סקר בו נמדדה עוצמת הרוח באזורים השונים, ונבנתה מפה ארצית של אתרים אפשריים בהם אפשר להקים חוות רוח (את הסקר, באנגלית, והמפה, תוכלו למצוא כאן). על פי הסקר, בישראל שוררים תנאי רוח המתאימים לייצור חשמל מאנרגיית הרוח, בפרט ברמת-הגולן, בגליל ובעמקים. יחד עם זאת, על-פי רוב נמנע ייצור חשמל מאנרגיית הרוח באזורים אלה, מסיבות שונות (ומשונות), ביניהן גודל ותכסית השטח, שיקולים צבאיים (הטענה היא שטורבינות רוח עלולות ליצור הפרעות אלקטרומגנטיות לציוד צבאי אלקטרוני), ומיקומם של שמורות טבע וגנים לאומיים.

חוות הרוח המסחרית הראשונה והיחידה בישראל הוקמה בשנת 1992 על ידי חברת "מי גולן" באתר תל עסניה שברמת הגולן. מאז ועד היום ניצבות בחווה 10 טורבינות רוח המספקות כ- 600 קילו וואט כל אחת. בסך השנתי מייצרת החווה כולה חשמל בכמות המספיקה לצריכה הביתית של כ-12 אלף נפש. חוות הרוח רווחית: החשמל נמכר לחברת החשמל, וההכנסות נאמדות בכמיליון דולר בשנה.

תחנות רוח נוספות פועלות בקיבוץ אלוני הבשן ובמעלה גלבוע. חברת החשמל מתכננת הקמת 2 חוות-רוח נוספות, בעלות הספק ייצור חשמל גבוה יותר, באזור רמת סירין (ממערב לכנרת) ובמעלה גלבוע, ובשנה האחרונה התפרסמו ידיעות על הקמת חוות רוח בערבה, והרחבה של חוות הרוח ברמת הגולן.

גופים ירוקים מתנגדים להרחבת חוות הרוח בארץ ולהקמת טורבינות רוח נוספות, בעיקר בשל בעיית הפגיעה בשטחים הפתוחים ובנוף. אחד הפתרונות שהוצעו הוא להקים חוות רוח בים – כך שגודלן העצום, ההשפעה האלקטרומגנטית והרעש לא יהוו מטרד. חוות רוח ימיות יעילות ביותר קיימות לחופיהן של מדינות שונות באירופה (למשל באנגליה, בגרמניה ובדנמרק). העלויות של הקמת ואחזקת חוות רוח כזו גבוהות, אולם מהירות הרוח הממוצעת בים הפתוח בדרך כלל גבוהה יותר מזו שביבשה, דבר המאפשר לטורבינות רוח ימיות להשתמש בתרנים נמוכים יותר, ולהגיע לתפוקת אנרגיה גבוה יותר. בשנת 2002 בוצע בישראל מחקר שבדק את פוטנציאל הרוח בשני אתרים ימיים מול חופי ישראל: מול חוף ארז בדרום ומול חדרה. במסגרת סקר זה נמצא, שפוטנציאל עוצמת הרוח באתרים ימיים ליד חופי ישראל אינו גבוה, ושאין כדאיות בהקמת חוות טורבינות רוח באתרים ימיים ליד חופי ישראל.
חוות רוח בארהב. צילם: אבי זעירא
חוות רוח בארה"ב. צילם: אבי זעירא

טורבינה על כל בית?

יצור חשמל לצריכה עצמית באמצעות מערכות קטנות, כמו דודי שמש וטורבינות רוח המותקנים על גגות ובחצרות בתים, נפוץ מאוד בעולם בשנים האחרונות. בישראל, בחודש יוני השנה (2008) אשרה רשות החשמל לכל אזרח לייצר חשמל בטכנולוגיה פוטו-וולטאית (סולארית) במתקנים קטנים לצריכה עצמית. בהמשך, משרד התשתיות מקדם אפשרות במסגרתה יוכלו צרכנים פרטיים להציב על גג ביתם טורבינת רוח, להפיק באמצעותה חשמל ולמכור אותו לחברת החשמל. המדיניות החדשה היא חלק מהתוכנית להסדרת תחום איכות הסביבה במשק החשמל, הנעשית בשיתוף משרדי התשתיות ואיכות הסביבה, ובהתאם למדיניות הממשלה לעודד ייצור עצמי של חשמל מאנרגיות מתחדשות (רוח, שמש ומים). יוסי קינן, יבואן סיגריות ומשקאות מיבנה, בנה בביתו טורבינת רוח, המספקת חשמל קבוע לתאורת הגינה שמקיפה את הבית, לחניון הפרטי ולמערכת האוויר והתאורה של שני אקווריומים גדולים. רוצים להקים טורבינת רוח ביתית במו ידיכם? קראו עוד על הפרויקט של יוסי קינן והיעזרו בתמונות, או במקורות המידע הרבים ברשת (חפשו windmill).
אבל רגע. לפני שאתם מתחילים, חשוב להבין שייצור ביתי של חשמל באמצעות הרוח, לא מתאים לכולם. תפוקת החשמל של טורבינת הרוח משתנה משמעותית בהתאם למיקום הגיאוגרפי והטופוגרפי, ולכן רק מי שגר באזור בו תנאי הרוח טובים והיעילות האנרגטית גבוהה, יוכל להקים טורבינת רוח אפקטיבית.
ההשקעה הראשונית בהקמת מתקנים קטנים לייצור חשמל עצמי נאמדת בעשרות אלפי שקלים, אולם בשנים האחרונות עובר ענף אנרגית הרוח בעולם תהליך של התפתחות מואצת, שמשכה אחריה גם את ענף טורבינות הרוח הקטנות והביתיות, וכיום יש בשוק יצרנים רבים, ומגוון רחב של טורבינות יעילות ואמינות. בהשוואה לתאים פוטווולטאים (סולאריים) מחירן של טורבינות הרוח הקטנות נמוך, והיעילות האנרגטית שלהן גבוהה באופן משמעותי.
טורבינות רוח בים, מול חופי קופנהגן, צילום: John Nyberg
טורבינות רוח בים, מול חופי קופנהגן, צילום: John Nyberg

פרויקטים חדשים ומרתקים

להקמת טורבינת רוח עירונית אישית יש מגבלות רבות: גודלה הקטן יחסית פירושו יעילות אנרגטית וכלכלית נמוכה. בנוסף קיימות לפעמים בעיות של רעש, ויברציות או תקנות עירונית. קואופרטיב אנרגיה מתחדשת בישראל מנסה לגייס משתתפים שישקיעו יחד בפרויקט הקמת טורבינות רוח בערבה. קואופרטיב הוא מודל עסקי שמאפשר לאנשים פרטיים להתאגד, וליזום יחד הקמת טורבינות רוח גדולות, שיעילותן גבוה והחזר ההשקעה שלהן מהיר.

יוזמה מעניינת נוספת פורסמה באוגוסט האחרון (2008) כשחברת ALTE הכריזה על הצבת טורבינת רוח ניסיונית על אחד מגורדי השחקים במרכז תל אביב. בהמשך, בשיתוף עם יזמים אחרים החברה מתכננת להקים חוות טורבינות רוח על גגות של בניינים רבי קומות נוספים בעיר. באמצעות הטכנולוגיה החדשה, החווה אמורה לאפשר הפקת חשמל יעילה ע"י המרה של אנרגיית הרוח באנרגיית החשמל שתהווה לפחות כעשירית מצריכת החשמל של הבניין.

ניצול אנרגיית הרוח בישראל כיום הוא נמוך מאוד. מתוך פוטנציאל של 600-1200 מגה וואט הספק, אנחנו מנצלים רק 6 מגה וואט - כלומר בין 1% לבין 0.5%. אז נכון שאנחנו לא דנמרק, גרמניה או ארה"ב, אבל נראה שטורבינות רוח יכולות לספק גם לישראל כמה אחוזים של חשמל נקי, שיבואו על חשבון אנרגיה מזהמת שמקורה בשריפת פחם, גז טבעי ומזוט. באמצעות שימוש מקסימאלי באנרגיית הרוח העומדת לרשותנו, נוכל להפחית את זיהום האוויר ואת כמותם של גזי החממה, ויפה שעה אחת קודם.
צילום: שאול פולנסקי
צילום: שאול פולנסקי

תודה מיוחדת

אבי זעירא – רוחות הגולן