אנרגיה הידרואלקטרית – חשמל ממים

אנרגיית מים הינה מקור האנרגיה המתחדש החשוב והנפוץ ביותר. אנרגיה הידראולית מהווה כ- 17 אחוזים מכלל ייצור החשמל בעולם. התעשיות משתמשות גם במקורות אחרים, כולל עצים, פסולת עירונית, גז, ביומסה ואנרגיה גיאותרמית כדי לייצר חשמל. סין היא היצרנית הגדולה ביותר של אנרגיה הידרואלקטרית, ואחריה קנדה, ברזיל וארצות הברית. כשני שליש מהפוטנציאל הכלכלי ההידרואלקטרי עדיין לא פותח. משאבים הידרו ללא שימוש עדיין נמצאים בשפע בהרבה אזורים בעולם, גם בישראל.

 

מה זה כוח הידרואלקטרי?

בזרימת המים טמונה אנרגיה שניתן להמיר. כך שלמים יש יכולת לייצר חשמל מבלי לפלוט גזי חממה. עם זאת, זה יכול גם לגרום לאיומים סביבתיים וחברתיים, כמו פגיעה בבית גידול של חיות בר, פגיעה באיכות המים, הפרעה לנדידת דגים, והפחתת יתרונות הבילוי של נהרות.

 

כיצד פועלת אנרגיה הידרואלקטרית?

הידרואלקטריות מבוססת על כוח המשיכה. מים בנהרות ובנחלים זורמים כלפי מטה לכיוון הים; כאשר המים עוברים במערכת ההידרואלקטרית, האנרגיה במים מניעה את הטורבינה שמפעילה גנרטור וכך מופקת אנרגיה. כוחה של המערכת יהיה תלוי בחוזק המים העוברים, כמו גם ביעילות המערכת.

ישנם שלושה סוגים סטנדרטיים של מערכות אנרגיה הידרו:

המערכת הראשונה – מערכת רגילה, המשתמשת בזרימה הקיימת של הנהר. בדרך כלל מנותבים מים לעבור דרך הטורבינה והמים מועברים חזרה לנהר או לנחל. למרות שמערכת זו היא הפשוטה ביותר, יש לה גם את החיסרון מכך-היא תלויה לחלוטין בחוזק הנהר. אם הנהר שלך יתייבש בגלל בצורת, המערכת שלך לא תפעל. עם זאת, בשל פשטותו הוא גם האופייני ביותר לשימוש במערכות ביתיות או קהילתיות.

המערכת השניה –  מערכת אחסון, או סכר, שהיא הצורה הנפוצה ביותר. סכרים משמשים לפרויקטים רחבי היקף של הידרואלקטריות ברחבי העולם, אך ניתן להשתמש בהם גם למערכות קטנות יותר. מאגר אוגר את המים מהנהר ומאפשר להם לעבור אותם בהדרגה. זה מציע מידה רבה יותר של שליטה מכיוון שהמערכת עדיין יכולה לעבוד אם הנהר יבש.

המערכת השלישית –  מערכת שאיבה, המשתמשת באנרגיה בזמני שפל (צריכה נמוכה), כדי לשאוב מים מאוחסנים בחזרה לנקודה גבוהה יותר כדי לייצר אנרגיה בזמני השיא.

 

האם הידרואלקטריות מקומית מעשית?

המעשיות של הידרואלקטריות תלויה כמובן לחלוטין בגישה שלך למים זורמים. אבל, גם אם יש לך נהר או נחל בקרבת מקום, זה לא אומר שאתה יכול לשקול באופן אוטומטי להשתמש באנרגיה הידראולית.

אם אתה חושב שאתה עשוי להיות זכאי, עליך לפנות לחשמלאי שהוא מתקין מוסמך של אנרגיה הידראולית אשר יוכל להציץ באתר שלך. אם זה מתאים או לא, תלוי לא רק במיקום ובגישה שלך, אלא גם כמה תלול הנהר וכמה מים עוברים.

כדאי לקחת בחשבון גם את עונות השנה. הרמה הנמוכה ביותר של הנהר שלך תקבע עד כמה האתר שלך אפשרי יותר מהרמה הגבוהה ביותר של הנהר שלך. זה בתורו ישתנה משנה לשנה בהתאם לרמות הגשמים.

מה שכן כל ארגון אנרגיה ירוקה ממליץ על אנרגיה הידראולית כפרויקט מצוין לפיתוח קהילתי. זה יכול לעזור להורדי את עלויות ההתקנה וייתן לך גמישות רבה יותר סביב ההתקנה.

 

היתרונות של אנרגיה הידראולית

לייצור חשמל באמצעות אנרגיית מים יש כמה יתרונות על פני שיטות ייצור חשמל אחרות:

  • הידרואלקטריות היא מקור אנרגיה מתחדשת. ייצור אנרגיית החשמל נעשה בעזרת ניצול ארגיה של מים זורמים, מבלי להפחית בכמותם.
  • הידרואלקטריות מאפשרת להשתמש במקורות מתחדשים אחרים. הגמישות ויכולת האחסון של תחנות כוח הידרואלקטריות הופכים אותן לחסכוניות יותר יחד עם תמיכה בשימוש במקורות אנרגיה מתחדשת לסירוגין, כמו אנרגיה סולארית.
  • הידרואלקטריות מקדמת אנרגיה מובטחת ויציבות מחירים. מי הנהר הם משאב ביתי אשר, בניגוד לדלק או גז טבעי, אינו נתון לתנודות בשוק.
  • הידרואלקטריות מסייעת במאבק בשינויי אקלים. מחזור החיים ההידרואלקטרי מייצר כמויות קטנות מאוד של גזי חממה.
  • הידרואלקטריות משפרת את האוויר שאנחנו נושמים. תחנות הכוח אינן משחררות מזהמים לאוויר, ופיתוחים הידרואלקטריים אינם מייצרים תוצרי לוואי רעילים.

 

חסרונות של אנרגיה הידרואלקטרית

עם זאת, כוח הידרואלקטרי אינו מושלם ויש לו כמה חסרונות משמעותיים:

  • אנרגיה הידראולית אינה מזהמת, אך יש לה השפעות סביבתיות. מתקני אנרגיה הידראולית יכולים להשפיע על השימוש בקרקע, על בתים ועל בתי גידול טבעיים באזור הסכר. מאגרים עשויים לכסות את בתי האנשים, אזורי טבע חשובים, אדמות חקלאיות ואתרים ארכיאולוגיים.
  • לא כל מקום מתאים לבניית תחנת כוח הידראולית. בנוסף לכך, בניית סכר ומאגר לתמיכה בכוח הידרואלקטרי עולה הרבה מאוד כסף, זמן ומשאבי בנייה, ורוב המקומות המתאימים לאותם תחנות הידרו כבר נלקחו.
  • הידרואלקטריות תלויה בהידרולוגיה. המערכת תלויה ברמות המשקעים, שיכולות להשתנות משנה לשנה ולגרום לחוסר יציבות.
  • במקרים מסוימים, הידרואלקטריות עלולה לשבש את בית הגידול של חיות הבר. תחנות כוח הידרואלקטריות עלולות לגרום לאובדן או לשינוי בית הגידול לדגים, ולהוביל ללכידת דגים ולהגבלת מעבריהם.
  • במקרים מסוימים, הידרואלקטריות עלולה לגרום לשינויים באיכות המים במאגר ובזרם. הפעלת תחנת כוח הידרואלקטרית עשויה לשנות את טמפרטורת המים ואת זרימת הנהר. שינויים אלה עלולים לפגוע בצמחים ובבעלי חיים מקומיים בנהר וביבשה.

 

סיכום

לצד הדגשת היתרונות והחסרונות של אנרגיה הידראולית, חשוב להבין שיש התקדמות כל הזמן לשיפור הטכנולוגיה ויצירת תחנות כוח הידראוליות עם כל היתרונות וצמצום עד כמה שניתן של החסרונות שמנינו.

בעתיד, מגמות הידרואלקטריות יובילו לבניית מפעלים הידרואלקטריים בקנה מידה קטן שיכולים לייצר חשמל לקהילה אחת.

בינתיים, אם אתם גרים באזור שיכול להתאים לכך פנו לחשמלאי מתאים שיבדוק את התאמת השטח לבניית תחנת כוח הידראולית ואולי תוכלו להתחיל בתהליך כבר היום.