Ad

חשמל מהאוויר: הטורבינה שתנצל את תנועת הרכב על הכבישים

אלפא 311 פיתחה טורבינות שנועדו לנצל חלק מן האנרגיה שמתבזבזת בעת נסיעת מכוניות עבור תאורת כבישים וטעינת רכב חשמלי
אוהבים את הכתבה? שתפו אותה עם חברים, בעמוד שלכם ובקהילות שבהן אתם פעילים
שיתוף ב facebook
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב email
שיתוף ב twitter
שיתוף ב linkedin

אחת השאלות המצחיקות, אבל השכיחות ביותר, שנשאלות לאורך השנים היא "מדוע לא לחבר "דינמו" גדול לכלי רכב, כמו זה שהיינו מחברים לפני שנים לגלגל האופניים, ולייצר באמצעותו חשמל בתוך כדי נסיעה?" התשובה לכך, אשר עלולה להביך את מי שהתחבט בשאלה הזאת, פשוטה (יש לכם כמה שניות לחשוב עליה, נביא אותה בסוף הדברים), והיא גם מתקשרת היטב לאחת ההמצאות המקוריות ביותר לשנת 2020: טורבינת הרוח של חברת אלפא 311 הבריטית.

 

 

למען האמת, אם וכאשר תיושם ההמצאה הזאת, שמבוססת על תופעה שכולנו מכירים, נתקשה להבין "איך לא חשבו על זה קודם"?

אנשי אלפא 311 בונים שבשבות שונות אשר מנצלות את תנועת האוויר כדי להפיק אנרגיה חשמלית, וכמו בכל תחומי האנרגיה המתחדשת גם השבשבות שלהם מייצרות יותר אנרגיה ככל שמקור האנרגיה שלהן חזק או קבוע יותר (ובמקרה זה – ככל שיש יותר רוח). את הטורבינות שלהם אפשר להציב על גגות בתים ובמקומות גבוהים, אלא ששם הן בולטות ומכערות את הנוף כמו כל מבנה אחר מעשה ידי אדם.

במקביל, אנשי אלפא 311 שמו לב לעובדה שכולנו מכירים: כאשר מכונית חולפת לידינו במהירות אנחנו יכולים לחוש את תנועת האוויר שנוצרת סביבה, וזה לא מפתיע מכיוון שאחד מצרכני האנרגיה הגדולים ביותר בעת תנועה מהירה של כלי רכב הוא הסטת האוויר: ככל שמכונית נוסעת מהר יותר מושקעת יותר אנרגיה בהתגברות על "גוש" האוויר שאותו היא מפלחת. מבחינה זאת ממש לא משנה מה סוג ההנעה של המכונית – ובין אם היא מונעת באמצעות מנוע בעירה פנימית מזהם או מנוע חשמלי "נקי" ושקט – בכל מקרה היא משקיעה המון אנרגיה בהסטת אוויר.

הפתרון היצירתי של אנשי אלפא 311 היה בניית אב טיפוס לשבשבת קטנה, עם כנפיים שעשויות מפלסטיק ממוחזר, והצמדתה בגובה נמוך יחסית של כשני מטרים אל בסיס עמוד שמוצב ממילא בסמוך לכביש מהיר. עמוד מתאים לצורך זה משמש כיום לכל מטרה – בין אם לתאורה, לשילוט, בקרת תנועה או תמיכה במבנה כלשהו. התנאי היחיד להתאמתו למטרה הוא מיקום קרוב לכביש מהיר שעליו נוסעות במהירות הרבה מכוניות שמפזרות מסביבן הרבה אוויר.

 

 

כך, במקום שכל האנרגיה תתבזבז לחינם, חלקה הקטן נתפס באמצעות השבשבת ומנוצל ליצירת חשמל שיכול להיאגר בסוללות כדי לשמש לתאורה בשעות החשיכה, להישלח אל רשת החשמל, או להיאגר בסמוך כדי לשמש לטעינת רכב חשמלי. אנשי אלפא טוענים שלהמצאה שלהם יש "מערך חיישנים מתוחכם שאוסף נתונים אטמוספריים מקומיים", ושבזכות תנועת הרכב הקבועה על כבישים מהירים היא לא צריכה להסתמך רק על תנועת הרוח הטבעית.

אחת התכונות המקוריות והחשובות של הטורבינות הקטנות האלה היא שהן מתאימות לתשתית העמודים הקיימת, כלומר שלא צריך להציב עבורן עמודים חדשים או נוספים, ברוב המקרים אפשר אפילו לנצל את התשתיות הקיימות לצורך העברת החיווט החשמלי, והן לא מכערות את הנוף עם מבנים נוספים מעשה ידי אדם. הטורבינות עצמן, כך מבטיחים אנשי החברה, לא יהיו יקרות בעתיד, וגם ההתקנה שלהן פשוטה מאד. ברגע שהן פעילות הן "קוצרות אנרגיה מכל הזוויות והכיוונים" מפני שהמבנה שלהן היקפי, ולא מכוון רק לכיוון מסוים. אנשי A311 טוענים שטורבינת רוח אנכית אחת שלהם מייצרת כ-6 קילוואט אנרגיה ביום, וזאת, לטענתם, שקולה לכמות האנרגיה שמיוצרת ב-24 פאנלים סולאריים בגודל 1 מ"ר.

 

 

החזון שלהם הוא "לספק אנרגיה לכל פנס רחוב בעולם באמצעות אנרגיה נקייה וחינמית", וכדי להבהיר את פוטנציאל החיסכון – גם הכלכלי, הם מזכירים שבבריטניה מוקצים בכל שנה כמעט 1.2 מיליארד דולר לתאורת רחוב, ובאיטליה נדרשים לאותו הצורך כ-1.9 מיליארד דולר. עלות קצירת האנרגיה שממילא מתבזבזת לחינם, לעומת זאת, כוללת רק את מחיר המערכות, ההתקנה והתחזוקה שלהן.
עם זאת, נכון להיום עדיין מדובר במערכת לא זולה: עלות בניית אבות הטיפוס של "טורבינת רוח לציר אנכי", כפי שנקראת המערכת הזאת, היא כ-26,000 דולר – מחיר שצפוי לצנוח בעתיד ככל שהמערכת תיכנס לייצור מסחרי. אנשי החברה מדווחים שהם נמצאים כעת במגעים עם הרשויות הבריטיות לבדיקת הטכנולוגיה שלהם על כבישי הממלכה, וגם עם מספר רשויות עירוניות בארה"ב. אם ההמצאה תעבור משלב הפיילוט לייצור מסחרי יכולה להיות לה תרומה לחזון של ממשלת בריטניה להגיע למצב של "אפס פליטות פחמן בשנת 2050".

 

 

לסיום, אנחנו חייבים תשובה לשאלה שאיתה פתחנו, ונזכיר שכאשר מדברים על ניצול אנרגיה שמתבזבזת בתוך כדי נסיעה במכונית – המחשבה הראשונה שעולה לראש היא אודות מערכות בלימה רגנרטיביות אשר אוספות חלק מאנרגיית הבלימה וממחזרות אותה כדי לטעון את מצבר הרכב (ההיברידי או החשמלי). כך, כמובן, אפשר להאריך את טווח הנסיעה.

אז ראשית לכל, כפי שנאמר – אפילו מערכת בלימה רגנרטיבית לא יכולה לאסוף כל כל האנרגיה שאובדת במהלך בלימה כלי רכב: חלק ממנה הופך לחום, חלקה אובד בתוך המערכת החשמלית, וחלקה מומר לחום על-ידי הבלמים הרגילים של המכונית. מי שהתנסה בימי חייו ברכיבה על אופניים עם דינמו (לצורך הפעלת פנס קדמי אומלל וחלש) זוכר בוודאי שהדינמו מקשה על פעולת הפידול, כלומר שצריך להפעיל יותר כח כדי להניע את האופניים. וזה בגלל ש"אין ארוחות חינם": אי אפשר גם להשתמש באנרגיה לצורך מסויים וגם לרתום את אותה האנרגיה כדי להניע את אותה תנועה. אם הדבר היה אפשרי אפשר היה לבנות את אותה "פרפטום מובילה" אגדית (Perpetuum Mobile) – אותה "מכונת תנועה נצחית" (או "תנועה מתמדת") אשר ריתקה את הדמיון האנושי עוד מימי הביניים, ואמורה הייתה לבצע עבודה קבועה בלי לצרוך אנרגיה חיצונית.

למרבה הצער, ככל שהפיזיקה הנוכחית מכירה, אי אפשר לממש מכונות תנועה נצחית מפני שהרעיון סותר את החוק הראשון ו/או את החוק השני של התרמודינמיקה: את חוק שימור האנרגיה (יעילות תרמודינמית לא יכולה להיות שווה או גדולה מ-1.0) או את החוק השני של הגדלת האנטרופיה במערכת סגורה.

מה שכן אפשר לעשות, ממש כמו במערכות בלימה רגנרטיביות, זה לרתום כמה שיותר מהפסדי האנרגיה שמובנים במערכות קיימות כדי "לקצור" מהן אנרגיה ולאגור או להשתמש בה, ואת זה בדיוק אמורה לעשות השבשבת הפטנטית של A311.

  • Ad
  • Ad
  • Ad