מסביר פרופסור אבי קריבוס מבית הספר להנדסה מכאנית של האוניברסיטה והמרכז לאנרגיות מתחדשות שבו: מרבית תחנות הכוח מייצרות חשמל באמצעות דלק. תחנות כוח תרמו-סולאריות, העושות שימוש בלחץ ובטמפרטורות גבוהות באמצעות אור השמש כדי להניע טורבינות, הן כרגע אחת האלטרנטיבות הירוקות העיקריות להן. אך מדובר באופציה יקרה, במיוחד לאור מחירם הגבוה של המתכות והציוד הנדרש להקמתן של תחנות אלו, כמו גם טכנולוגיית מרכזי השמש הדרושה לרתימת האנרגיה הסולארית לצרכי הפקת האנרגיה.
כעת, טכנולוגיה חדשה שפיתח פרופסור קריבוס משלבת את השימוש בדלקים קונבנציונאליים עם הלחצים הנמוכים וטמפרטורת האדים המושגים באמצעות האנרגיה הסולארית, ומאפשרת לתחנות הכוח להפוך היברידיות ולהחליף 25 עד 50 אחוזים מהשימוש בדלק - באנרגיות ירוקות. שיטתו שפורסמה במגזין Solar Energy Journal, מייצגת פוטנציאל יעיל-כלכלית וריאלי לשילובן של טכנולוגיות סולאריות בתחנות הכוח הנפוצות כיום.
להוריד את הטמפרטורות כדי לחסוך
בתחנות כוח תרמו-סולאריות אור השמש נרתם על-מנת לייצר קיטור חם בלחץ גבוה בטמפרטורות הנעות בין 400 ל-500 מעלות צלזיוס. בשלב הבא, קיטור ‘סולארי’ זה משמש להנעת הטורבינות המייצרות חשמל.
למרות שהיתרונות הסביבתיים לעומת תחנות הכוח הקונבנציונאליות ברורים בשיטה זו, פרופסור קריבוס מסביר כי תחנות אלו עדיין אינן מציאותיות עבור התעשייה מבחינת הכדאיות הכלכלית. “זו טכנולוגיה סולארית מורכבת מידי”, הוא מסביר. החומרים בלבד, הכוללים צינורות העשויים ממתכות יקרות, המיועדות לעמוד בלחצים וטמפרטורות גבוהות, כמו גם השדות הנרחבים של המראות הנדרשות לרתימה וריכוז של אור השמש, הופכים פרויקטים תרמו-סולאריים לעסק יקר מדי מכדי להיות מיושם בצורה נרחבת יותר.
במקום זאת, בעזרת מאיה ליבשיץ, אחת מבוגרות מחלקתו, מפתח פרופסור קריבוס טכנולוגיה אלטרנטיבית, המכונה טורבינת גז מוזרקת-קיטור. “אנו משלבים טורבינת גז, הפועלת על אוויר חם ולא על קיטור, ומזריקים את הקיטור שהופק באמצעים סולאריים לתוך התהליך”, הוא מסביר. “אנו עדיין נדרשים לדלק כדי לחמם את האוויר, אך אנו מוסיפים קיטור בטמפרטורות נמוכות, שהושג באמצעות אנרגיה סולארית, בסביבות 200 מעלות צלזיוס.” מעגל פעולה היברידי זה יעיל לא רק בהיבט של הפקת האנרגיה, גם הטמפרטורה הנמוכה והלחצים הנמוכים מאפשרים לחלק הסולארי שבתהליך לעשות שימוש בחומרים משתלמים יותר בהיבט הכלכלי, כגון מתכות נפוצות יותר וקולטים סולאריים זולים בהרבה.
גשר לאנרגיה הירוקה
השיטה ההיברידית היא אולי אינה ירוקה במלואה, אומר פרופסור קריבוס, אך היא מהווה אופציה ריאלית יותר לטווח הקצר והבינוני. הפקת חשמל באמצעות תחנה תרמו-סולארית עולה כרגע כפליים מזה המופק באמצעות תחנות כוח קונבנציונאליות, הוא אומר. אם הנתונים הללו לא ישתנו, קיים חשש כי הטכנולוגיה הזו לא תאומץ באופן נרחב לעולם. החוקרים מקווים, כי עלותה של תחנת הכוח ההיברידית תהיה קרובה לזו של תחנת כוח רגילה, מה שיאפשר החלפת מספר רב של תחנות מזהמות בתחנות הנעזרות באמצעים סולאריים.
החוקרים מאוניברסיטת תל-אביב התחילו בשיתוף פעולה עם אוניברסיטה בהודו לצורך פיתוח השיטה לפרטים מדויקים. הם מחפשים כעת אחר שותפים המוכנים לקדם את השיטה ההיברידית. מדובר באבן דרך משמעותית, במסע להפיכת האנרגיה הסולארית לנגישה וזולה יותר מבעבר, מסכם פרופסור קריבוס.