1

" שרבתארובו"לייצור חשמל ומים מותפלים ללא שימוש בדלק וללא

.שימוש בקולטי שמש

טכנולוגיה זו מהווה את פריצת הדרך החשובה ביותר

הוזלה דרמתית של , מציאת תחליף לשימוש בדלק ל .התפלת מי ים ועוד שורה ארוכה של פתרונות

דן זסלבסקי. י פרופ"ע

טכניון חיפה–הנדסה אזרחית וסביבתית

2010מעודכן לפברואר

2

תוכן עניינים

2..........................................................................................ענייניםתוכן 4..................................................................................................תקציר

5................................................................................................עקרונות 5........................... .כליהוכחת העקרונות והטכנולוגיות הזמינות למימוש כל

6.................................................................................................כלכלה 7.....................................השוואה בין הארובות ובין מקורות חלופיים אחרים

9"................................................................ . שרבובותאר "נציאל שלטפו 10............................................................................................מוצרי לוואי

12....................................................................................................שיווק 13.....................................................................................תוכנית המימוש

13..................................................................................................רקע.1 13.............................................................................. היסטוריה קצרה1.1 16.................................................... העקרונות שמאחורי ארובות השרב1.2 שינוי אקלים ואולי סיבות אחרות לעבור לשימוש במקורות אנרגיה 1.3

16............................................................................................מתחדשים 18.............................................ק הסיבות מדוע יש לעזוב את עידן הדל1.4 דרכים שונות לצאת מעידן הדלק ולספק אנרגיה ללא תלות 1.5

29.............................................................................................בשריפות 31...................................וסקירתו" ארובות השרב" בחינת הפרויקט של 1.6בספרות המדעית והטכנולוגית וכמה " ארובות השרב" סקירה של רעיון 1.7

40.....................................................................................פרטים טכניים 60................................................. מקור האנרגיה והערכת הפוטנציאל1.8 63...................................................................מיפוי התפוקות בעולם. 1.9

מהלך ההספק על פני השנה והתאמת האספקה 1.10 78...............................................................................................לביקוש

80............................................................ חלקים שונים של המערכת1.11 93............................................................................כלכליות הארובות. 2 101..............................................................מוצרי לוואי ותועלות נוספות. 3 112.....………………בעיות סביבתיות כתוצאה מבניית הארובות ופתרון בעיות. 4ומהו תהליך הקידום לקראת בניית תחנת ) דגם גדול(האם יש צורך בפיילוט . 5

115..........................................................................?כוח בקנה מידה מלא6.Some organizational notes.................................................................120

List of terms........................................................................................121 List of figures......................................................................................124 List of tables ......................................................................................127

Contact address..................................................................................130

3

וירא והנה הסנה וירא והנה הסנה וירא והנה הסנה וירא והנה הסנה . . . . וירא מלאך יהווה בליבת אש מתוך הסנהוירא מלאך יהווה בליבת אש מתוך הסנהוירא מלאך יהווה בליבת אש מתוך הסנהוירא מלאך יהווה בליבת אש מתוך הסנה""""

)2פרק ג פסוק , שמות ( ( ( (""""....והסנה איננו אכלוהסנה איננו אכלוהסנה איננו אכלוהסנה איננו אכל, , , , בוער באשבוער באשבוער באשבוער באש

""""!!!!אכלאכלאכלאכל! ! ! ! והסנה איננווהסנה איננווהסנה איננווהסנה איננו"...: לצים קוראים את הפסוק כך

רד יו, ויר מתקררוהא. אויר חם נכנס למעלה ומצונן על ידי התזת מים: ארובת שרב. 1. ציור מס הטורבינות מייצרות חשמל. יוצא דרך טורבינות בבסיס הארובה ולמטה

c o l d h u m i d a i r

h o t

d r y a i r

Water spray

4

.תקציר

היא " שערי החום או השרב" או SHARAV SLUICESכפי שנקראו באנגלית או "ארובות השרב"

טכנולוגיה זו מאפשרת ייצור . בחיפה"ישראלהטכנולוגי למכון ה, טכניון"טכנולוגיה שפותחה ב

מקור האנרגיה המתחדשת הוא אוויר חם ויבש . ללא צורך בקולט שמשחשמל ללא צורך בדלק ו

, לה יה מדרוםיהאחת מצפון לרצועת קו המשווה והשנ. המגיע לשתי רצועות סביב כדור הארץ

.1735 שפרסם אודותיה כבר בשנת הדלי' ורג'לפי מעגל זרימה הקרוי על שם ג

לפי כל הידוע , מל במחיר הנמוך ביותר לפי ניתוח של הטכנולוגיה הזו היא כנראה היוצרת חש

ומיעודות לאספקת כמויות גדולות של חשמל לכלל , או אף בטכנולוגיות שבפיתוח,לנו בהווה

להוציא כמה ( יחשמל הידרואלקטר, ת רוחי טכנולוגיה זו עולה בכך על אנרגי.האוכלוסייה

את המחיר ההשוואתי יש לציין .תחנות מופעלות בדלק ואפילו כורים גרעיניים, )מקרים די נדירים

החשבון הראה עלות של כ , שבדרום הערבה ,טבטהובאתר בי. "קילוואט ממוצע"בהשקעה ב

דולר לקילוואט 3500 ל2500בין מחיר זה הוא לאנרגיית הרוח . דולר לקילוואט ממוצע2300

35 אלף ל25ן דולר או לפי הממעיטים בי35000אולם לתאים פוטו וולטאיים זה עולה על . ממוצע

ההשקעה הממוצעת בציוד הקיים היום לייצור חשמל בישראל קרובה .אלף לקילוואט ממוצע

אבל לצורך השוואה יש להוסיף לקיים עלות של הדלק שמהווה . מאד לערך של הארובות

בהשוואה בין השניים צריך גם להביא את הנזק של , מבחינה לאומית. למעלה ממחצית העלות

דלק שמכפיל את ההוצאה הציבורית מצד אחד ואת מוצרי הלוואי של ארובות שימוש בשריפת

. השרב שתועלתם הניתנת לפירעון ממשי עולה אפילו על ערך ייצור החשמל

. ימים בשנה365 שעות ביממה 24הארובות מייצרות רוח שמפעילה את הטורבינות לייצור חשמל

. ת התלויים בקרינת השמשורולמקו, רבינות רוחוזאת לעומת פעולה מקוטעת לט

מטרים רבועים לטורבינות 100 שעה חשמל הוא לא יותר מ-השטח הדרוש לייצור מיליון קילוואט

עים ורב מטרים12000אבל הוא כ . מטרים רבועים לארובות השרב250השטח הוא כ. רוח

)!ףל שנימעשר א, כן( .ולטאיים או למקור סולרי תרמי ולתאים פוטו

. נציאל של הייצור מארובות השרב בישראל עולה על כפליים צריכת החשמל כיוםולבסוף הפוט

פעמים על ייצור החשמל כיום וזאת כאמוק בעלויות קטנות מכל שיטה 16הוא עולה לפחות

.אחרת

על ידי פרופסור שלייך בשטוטגרט שפותחו "ארובות השמש"שלא כפי שהדבר נעשה ב

בארובות השרב , קולטי שמש ואז זורם כלפי מעלה שבהן האוויר מחומם על ידישבגרמיה

שלייך השטח . בארובת השמש של פרופ .האוויר מקורר על יד רסס של מים וזורם כלפי מטה

הוא מאות פעמים יותר גדול והעלות ליצור קילוואט שעה היא יותר מפי עשרה מהעלות הדרוש

ם ו ואם מבקשים לאגור ח.ארובות השמש פועלות פחות ממחצית היממה. בארובות השרב

.שמעימהנצילות יורדת באופן

. מוצרי לוואי גשמיים ממשיים 13נוסף ליתרונות שמנינו לארובות השרב התגלה שיש להן עוד כ

שלש או ארבע שיטות להתאמת עקום האספקה לעקום ; בחצי המחיר היםביניהם התפלת מי

. ת פניםות תועלת סביבתית וכלכלית רבד רשימה ארוכה בעלווע; גידול דגי ים בזול; הביקוש

5

צרים גשמיים אלא בעלות ערכים סביבתיים ועוד כמספר הזה תועלות נוספת שלא על ידי מישנן

.כלכליים ואסטרטגיים

כיום יש לגשתלעבודות המכינות לקראת הקמה של תחנת כוח . הפיתוח של הארובות הושלם

. בקנה מידה מלא

ותקופת החזר של 25%עור תשואה פנימי שעולה על י גבוה לשניתוחים כלכליים הראו סיכוי

. וזאת באמינות גבוהה מאדהרבה פחותאף שנים ואולי 5 פחות מ

ארובות 200ש נוספים כל שנה וכ " מיליארד קו600גודל השוק ליישום הארובות עשוי לגדול ל

. מיליארד דולר בשנה200חדשות והשקעה בסדרי גודל של

.קרונותעה

מטרים גובה 1000-1200 כדי שהטכנולוגיה הזו תהיה יעילה יש לבנות ארובה בגובה גדול כדי

בתנאי אקלים ותנאים טופוגרפיים נתונים ההספק של הארובה יגדל . ים מטר 400-500 וקטר של

מבחינה תמחירית תאמנם המערכת עשויה להיות יעילה ותחרותי. עם גובה הארובה1.5בחזקה

מתיזים מים אל תוך . מטרים250 עד - 150 מטרים וקוטר שהוא כ 600-700של כבר בגובה

הוא אז . יר מתקרר ונעשה יותר צפוף וכבדוחלק מהמים מתאדה והאו .הארובה מפתחה העליון

הארובה הזו פועלת ). 1ראה ציור מספר (זורם כלפי מטה ויוצא מפתחים שבבסיס הארובה

בעצם בנינו . יותר עולה בארובה ויוצא מפתחה העליון החםרהאווילהיפך מארובה רגילה בה

אנכית תוך ניצול פירות השמש המספקת אוויר חם בכך מכונה מבוקרת לייצור רוח

ואיננו זקוקים לקולט שמש ואף לא לאגירה של מקור האנרגיה הממשיך לזרום מלמעלה .ויבש

זהו מצב המזכיר .1735ת על שם מי שפרסם את קיומו בשנHADLY מעגל הנקראלמטה בתהליך

.אלקטריים- במידת מה את מאגרי המים ההידרו

הסטטי והן האנרגיה הקינטית גדלים ץהן הלח. הזורם עשוי להגיע למהירויות משמעיותריוהאו

טורים שייצרו אוהטורבינות תנענה את הגנר. כדי להניע את הטורבינות שבבסיס הארובה

,יר הקרולחץ טיפוסי של עמודת האו .ה אל תוכהאוויר חם נוסף ישאב מעל הארוב. חשמל

מהלחץ 5%כ, פסקל500 לסביבות ע עשוי להגי,אם סוגרים את הפתחים התחתונים

.האטמוספרי

. הוכחת העקרונות והטכנולוגיות הזמינות למימושם

בחנו גם הם בארצות שונות ידי אנשים שוניםהעקרונות הוכחו וחזרו והוכחו בשיטות שונות ועל

כן נבחנו גם ההערכות הכלכליות והוכח שיש . העבודות שנעשו על ידי צוות הפיתוחאת

. מספיק בהשוואה לכל השיטות האחרותמרווחבתוצאות

אמנם ארובה בקטר הנקוב ובגובה של .ניתן לבנות את הארובות בטכנולוגיות מוכחות גם כן

כל המומחים זה כנגד, לא נבדקה השל ההיתכנות לרבים שדבר נראתה מטרים 1200

ראוי לאמור כאן שזה היה . הסכימו שאין באלה יותר מידע המצוי בספרי לימודלקונסטרוקציות

היו . לנסות להימנע מהצורך להמציא חומרים חדשים או שיטות בניה חדשות:כלל שהכתבתי

אגב אורחא . שא אחד או שנים שחייבו אותנו ללכת בשביל שלא נידרך היטב לפני כןנואולי

מומחי בניה פסקו שבניה כזו הרבה . מטרים נישלם בדובאי800בניין משרדים בגובה שמעל

.מאשר ארובה בגובה זה או גבוה מזהומסובכת יותר קשה

6

, בגנראטורים, מתחנות הכוח בעולם במנועים20% שציידה כ ALSTOMאין זה מיקרה שחברת

היא תערוב לכך שהציוד . ביקש ובמשאבות קבעה שהיא יכולה לספק את מה שצוות הפיתוח

. יותר נמוכה30%-יתפקד בדיוק של אחוז אחד והערכתם שהעלות תהיה בערך ב

רות לבניית ארובה על אפשבהשתתפות משרד התשתיות ALSTOMהיה הסכם חתום בינינו ובין

שאין להם ולא כלום עם הפרויקט , חדלה בגלל קשיים בחברהALSTOM. בקנה מידה מלא

.עצמו

כלכלה

מינה שתי ועדות בדיקה של הפרויקט ) שרד התשתיותזה שהיום הוא מ( משרד האנרגיה

ןהבשתי. בשתי הוועדות היה שיתוף פעולה של נציגי חברת החשמל. בהפרש של כמה שנים

נימצא שישנו פער משמעי מאד מבחינה כלכלית לחשמל מארובות השרב בהשוואה לחשמל

שהוא המקור הזול , ה מופעלת על ידי גז טבעי במעגל משולבמתחנה פחמית או אפילו מתחנ

החשוב לציין שבחינה זו נעשת. תר בהשקעה והיעיל ביותר מבחינה אנרגטית בשימוש בדלקובי

הראשון הוא : לקחו בחשבון עוד שני גורמים מכריעיםליית מחירי הדלק וכן לא נהרבה לפני ע

כאשר אלהוציחדל נ ןאותש ,ה של סיבותהערך הכלכלי של ההוצאות החיצוניות עקב שור

אלה לבד מכפילים ומשלשים את מחיר השימוש בדלק מעבר למחיר . בדלקכשנדל להשתמש

רווחים כמובן הערך הגבוה מאד של אהו שלא נילקח אז בחשבון והגורם השני. הנומינלי הישיר

וואט - לכל קילום סנטים אמריקאי14 ל4מוצרי הלוואי של הארובות שערכם המשולב נע בין מ

.ש" סנט נוספים לקו7הערכה ריאלית היא שבישראל אפשר יהיה חגבות כ .שעה

החברים בוועדות היו מומחים . כמובן ששתי הועדות בחנו את כל הפרטים האחרים

. לעזרה סף לכך כל אחד מהם העסיק מומחים משלימיםונבינות שונות ולמדיסציפ

שואל שאלות ובודק , לפחות אחת לשבועייםו אצלניועץ קבוע ממשרד התשתיות היה מבקר

. בינייםתמסקנו

. האחת על ידי פרופסור לכלכה נחום ביגר. חיצוניות כמה עבודותוגם מהבחינה הכלכלית נעש

עבודה שלישית . עבודה אחרת נעשתה על ידי צוות מחברת רואי החשבון ארנסט אנד יאנג

בעיקר בתחום על ניסיון רב בפרויקטים הנדסיים מעניינת ביותר נעשתה על ידי איש עסקים ב

מסקנות של כל )היום הוא מקדיש את עצמו בעיקר למלחמה באנטישמיות( של הנדסה כימית

חלק חשו של תרומתם הייתה גםבדרכת המפתחים בחיפוש . השלושה היו חיוביות ביותר

.נוסחאות נוחות

" יוטבתה" אותו במליחה שמדרום ל"דנוהעמ"בדיקת העליות נעשתה בעיקר על דגם תיאורטי ש

הארובה הייתה בגובה . מטרים מעל פני הים80 קילומטרים מצפון לאילת ו 40, לאורך הערבה

:התוצאות היו. מטרים400 מטרים וקוטר של 1200אפקטיבי של

וואט- מגה370 שנתי כ -הספק ממוצע

.וואט שעה- מיליארד קילו3.1 כ-ת שנתיתוכמ

. מיליון דולר850 כ–גודל ההשקעה

9.1%ים ונ ארבע ש–משך הבניה ונטל הריבית

שנה30 - אורך חיים

ש" ל קו0.556 –הפעלה ותחזוקה

7

: וואט שעה-עלות ייצור של קילו

CENT 2.47 - ריבית5%לפי

CENT 3.88 – ריבית 10%לפי

Internal Rate ofל ערך התשואה העצמית מה שקרוי באנגלית ובסך הכ

Return (IRR) ראוי . שנים5 ל 4 ןותקופת ההחזר בי. 20-25% נימצא בין

ש רווח נקי" סנט לקו4-14 הכנסה נטו של ףלהכיר שלאלה ניתן להוסי

. שנים3 ת מתקופת ההחזר יורדת אז לפחו .ממוצרי הלוואי

.השוואה בין הארובות ובין מקורות חליפיים אחרים

הדלק ולחפש סיבות מדוע יש לצאת מעידן8 או 7 ןישנ

.מקורות אנרגיה חליפיים ועד כמה שאפשר מתחדשים

כמויות סופיות ומחולקות למספר בעלים ) א( :בין הסיבות לצאת מעידן הדלק אנו מוצאים

מימון של )ג(; פעולות סחיטה של סוחרי הדלק) ב(; עם הזמן את המחיריםשתגדלנהמצומצם

פגיעה ) ה(; .לאו דווקא עליות מונוטוניות, מחיריםנזקים כלכליים בגלל ניודי ) ד(; הטרור בעולם

ת האדם פגיעה בבריאו) ו(; בדליפות דלק וגשם חומצי, בקרינת השמש, סביבתית בצמחים

ההערכה היא שהתמותה מזיהום . ווסקולאריות- ובעיות קארדיוןבסרט, במחלות דרכי הנשימה

הוצאות הגנה ) ז.( הדרכיםעל ידי שריפת דלקים עולה בסדר גודל על היקף נפגעי תאונות

רצות הברית העריכו שהעלות אב( הנגרמות בגלל בעיות דלק והגנה על אינטרסים בתחום זה

) ח(; סנט לגלון30 לעלות הישירה של בהשוואה , סנט לגלון70 ,92של סעיף זה היה בשנת

טחון צרכני הדלק משלמים מס כבד על כך שאינם חופשיים לבחור מקורות וחייבים ליתר בי

.להשקיע במאגרי חירום

. העלות העקיפה של הדלק היא בסביבות פי שלושה מהעלות הישירהלהכובסך

ניח שבשנה רגילה היא נ . מיליארד דולר12.8 דלקים בעלות של 2008בישראל רכשו בשנת

ארד דולר ליימ 30המשמעות היא שהנטל הכלכלי הכולל הוא בסביבות . מיליארד10צורכת רק

. דולר לשנה לנפש4000ו בשנה א

כלכלני הסביבה טוענים שמותר להשקיע בשיטות סעד לסכום שהוא

אפשר לטעון .כל עוד היא מונעת אותה. שווה ערך להוצאה הגבוהה הזו

.ה זו איננה נכונה או לפחות לא שלמהעשקבי

תקן אלא לקילוואטווואט מ מה שקובע להשוואה בין השיטות הוא לא ההשקעה לקילו) א(

למשל מקדם העומס של . זאת מפני שרק הוא נותן ביטוי לתרומה האנרגטית בפועל. ממוצע

כאילה עבד ופועל באופן מלא לא הוא שהמשמעות היא . 0.2וולטאיים הוא בערך -תאים פוטו

. ברציפות רק חמישית מהזמן

. וחסית לעלות שלי א מתברר שכמות האנרגיה שיש להשקיע בהקמת מתקן ובתפעולו הי)ב(

הישירות והעקיפות של הדלק ההוצאה לאנרגיה יותועלהנימצא שאם העלות קרובה להיוון של

טואו-לויאם ההשקעה לק. מהערך המהוון30%לפחות , גדולה ביותראבכל השקעה הזו הי

וואט ממוצע -וילואם ההשקעה בק) 3500 ו2500נעה בין ( דולר 3000ממוצע באנרגיית רוח היא כ

8

אלף דולר הרי כמות האנרגיה הדרושה להקמה ותחזוקה של 30ולטאיים היא מעל ו-מתאים פוטו

ישירות מקרינת הבא חשמל . תאים אלה תהיה לפחות פי עשרה יותר מאשר להקמת חוות רוח

שנות עבודה של תחנה סולרית כדי שתכסה 10 כי דרושות כ "ירוק"השמש הוא רחוק מלהיות

אה מחזירה את צטורבינת רוח טיפוסית נמ. .זוקהח ותהאת הצורך באנרגיה להקמה הפעל

. צרכה תוך כשבעה חדשי פעולהאהאנרגיה שהי

איננה עולה על עלות מתחנות מופעלות בדלק םראוי לחפש מקורות אנרגיה שהעלות שלה) ג(

. אף שיהיה פחותףועדי

.טוב יותר מכל שיטה אחרת, את כל שלושת התיקונים הללומקיימותארובות השרב

השקעה זו . דולר בלבד2300ההשקעה לקילוואט ממוצע באתר ביטבתה הוערכה ב

.תכוסה על ידי האנרגיה המיוצרת תוך פחות מחצי שנה

להלן כמה . רוש להקמה והפעלהדאמת מידה נוספת לטיב הפתרון הוא גודל השטח ה

-וחטורבינות ר. בשנהשעה וואט -מספרים טיפוסיים לשטח הדרוש להפקת מיליון קילו

12 –נת השמש יחשמל מקר; מטרים רבועים250ארובות שרב ; מטרים רבועים100כ

יותר מאשר טורבינות 120 יותר מאשר לארובות שרב ופי48 פי ,אלף מטרים רבועים

.רוח

ובות להבטיח שעקום האספקה מארובות השרב יתאים טישנן שלש או ארבע דרכים

אבל אפילו . תר בשימוש במקורות ללא דלקקשות ביוהדרישה זו היא אחת מ. לביקוש

שיא שבשימוש בדלק העלות כבדה מאד עד כדי כך שעלות חשמל בשעות של ביקו

.טורבינות רוח חסרות יתרון זה. היא בערך פי חמש יותר גדולה

י ערך כלכלי סביבתי ואסטרטגי ללארובות שרב שורה ארוכה של מוצרי לוואי בע

.לוותעשירה בתועלות נכך אחת שהיא כולאין אף שיטה. חשובים ביותר

שמל בהשוואה לכל צריכת הח15-20הפוטנציאל של הארובות לאספקת חשמל היא פי

.ש" סנט לקו6.5ת עלויות הייצור שאינן עולות על רסגכיום על פני הגלובוס וזאת במ

ל ניצול ש. מצריכת החשמל בעולם6-7%אלקטריים איננו עולה על -נפח מקורות הידרו

. ם עולים על אחוזים בודדיםנפסולת ואף גידולים מיועדים לאנרגיה אי

אולם . פוטנציאל אנרגיית הרוח הוא עשרות פעמים יותר גדול מצריכת החשמל בעולם

הולך ועולה עם הרחבת השימוש סבסוד ללא 20%-קשה לקבל למעלה מ, בפועל

. ברוח

: יש גםתדרישולרשימת השיטות שניתן ליישם והן עומדות במרבית ה

בתנאי . של תריסרי שיטותן ייעול השימוש באנרגיה בכל התחומים על ידי מיגוו. א

רך זו ד של השימוש בדלק ב20%אל הוכח מעבר לכל ספק שניתן לחסוך מעל ריש

..ובהשקעה שתוחזר תוך פחות מחמש שנים

בצורת הם בנויים . ניתן להפיק חום על ידי קולטי שמש חדישים שפותחו בארץ. ב

נמדדה בהם יעילות . רכים רבות לנצלםד סנטימטרים ויש ריחים בעובי של כמהא

הפיתוח נבדק גם במעבדות מובילות בגרמניה . מקרינת השמש לחום60%שעולה על

לא רק בישראל . ( מהדלק30%תם כ רובשוויץ וההערכה היא שניתן יהיה לחסוך בעז

).אלא גם בגרמניה

9

את ניצול , מנות את אנרגיית הרוחלבאלה אפשר . פירות השמשנוספים על שני אלה . ג

מיליון טון 6של להפיק מבישראל ניתן למ. אלקטרית-הפסולת וניצול אנרגיה הידרו

. מוצרי לוואי חשובים ביותר6-7ולשיטה זו עוד . טון פסולתלש " קו100פסולת כ

מי תהום והפרדה מניעת זיהום חמור של; ביניהם ביטול של כרבע מכל גזי החממה

של מתכות אל ברזיליות ולבסוף של חמרים , של מתכות ברזיליות, מכאנית של זכוכית

היא חוסכת גם עומס הובלה .ת שטחכהיא חוס. שיטה זו איננה זקוקה לשטח .פלסטיים

. יוב קרקעותטהפסולת ניתנות לשריפה או ל kבכבישים והשאריות ש

ל50%בין רב ניתן ללא צל של ספק להפחית בסיכום גם ללא היישום של ארובות הש

אין . ת מהשימוש בדלק מהשימוש בדלק וזאת תוך עשור ובעלויות שאינן גבוהו60%

אם נניח שהעלות הישירה של הדלק היא .אולוגיה כדי להצדיק אותןידבהן צורך באי

כון בתשלום ישיר ס מיליארד דולר לשנה וההפחתה בדלק הדרגתית אחידה אזי החי10

יהיה וחסך הנזק הנגרם למשק . מיליארד דולר30לדלק יהיה על פני העשור קרוב ל

. מיליארד או אף למעלה מכך90קרוב ל

הערמות , גלי ים , גרעינימקור , קורות גיאותרמייםמיש עוד מקורות אנרגיה שונים כמו חשמל מ

מש ת לפרק מים ולהשיש גם שורה של רעיונות עוועים כמו ייצור חשמל כדי. של מי ים ועוד

הדיון המפורט בהם הוא מחוץ. עוד ועוד כאלהנם שי וי.תאי דלק במימן כדי לייצר חשמל בעזרת

.אבל לא אמנע מקביעה שלילית ביותר ביחס לניצול גאות וגלי ים. ליעד של דין וחשבון זה

.יש לאסור באיסור חמור את השימוש בשני אלה

חבל . 1%ממנה מנוצל בסך הכל כ האנרגיה של הגלים באה מהרוח ו. א

.על הזמן

יוני לכמה ח שלו שהוא לערבובהן הגלים והן הגאויות בים משמשים . ב

מטרות חיוניות ביותר

מטרה אחת היא להטביע חום בעומק הים ועל ידי כך להגביר את . ג

בהפרש הטמפרטורה בין מי הים בסתיו ובין קמובההגשם שתלוי באופן

הפחתה של מעלה אחת במי הים . על הים בחורףאוויר קר החולף מ

ואת העשרת מי התהום בכמעט .40%עשויה להפחית את הגשם ב

100%.

. חיוני לשם אספקת חמצן לחיים במיםהערבוב.ד

. חיוני גם להבאת חמרי הזנה מעומק הים קרוב אל פני היםהערבוב. ה

"ארובות השרב" של פוטנציאל

. נים טופוגרפייםורת מיפוי אקלים מנתוני לווינים ומנתנערך מיפוי של כדור הארץ בעז

מטרים והבטחת שמיים ו קיל20X20בועים בעלי צלע של יבועים רירלפי המיפוי נערך

י היה בריבועים של ולעיתים המיפ. לכל ארובה קילומטרים רבועים400של לא פחות מ

. קילומטרים או כצלע של מעלה ושמינית125X125כ

10

מספר הארובות והשטח שבו ניתן להקים תחנות כוח עם כושר תפוקה חישבנו את

- מגה200וקה תהיה פחות מ פ מגה וואט ולא הסכמנו לשטח בו הת50 של בהפרשים

סנט 3.93 לא תעלה על להמשמעות היא שעלות היצור של החשמ. וואט ממוצעים

.10% סנט בריבית של 6.42 ולא תעלה על 5%בריבית של

40עיקר ההספק נמצא ב. ש לשנה" ביליון קו230.000ספק עולמי של הא הההתוצא

כך . ש לשנה"ביליון קו 14.000בסביבות הוא כיום צר הנוההספק העולמי . מדינות

, החשמל כיוםצריכתמכל פעמים יותר גדול16הוא שכושר הייצור של ארובות השרב

הוסיף ל ניתן . ש"לקו סנט 6.5וזה בחישוב שמרני ובשמירת עלות שלא תעלה על

150 שבהם הספק החשמל הוא בין מכסיקו מפרץשטחים לאורך חופי למשל לאלה

. וכך אןלי להכפיל את התפוקה האפשרית של הארובות.וואט ממוצע- מגה250ל

מוצרי לוואי

כחצי מהם מוצרים . יותר מאשר שני תריסרים שך מוצרי לוואי לארובות השרבמנינו

1-הם 3.השאר הם בעלי ערך סביבתי כלכלי תרבותי ואסטרטגי. שחומריים ברי מישו

. שיטות שונות להתאמת עקום האספקה לעקום הביקוש הן 4-1

בשעות של ביקוש גבוה ניתן .ניתן לאגור מים במאגר מוגבה בשעות של ביקוש נמוך

של האתר ביטבתה תהיה על יד כך תוספת במקרה. להפסיק לשאוב מים כלפי מעלה

. לית וולא כל הפסדי אנרגיהאקעה מינימש וזאת בה75%ספקת חשמל כדי של א

-וספת של הכנסה תמורת כל קילותחישוב הראה במחירי ישראל שפרוש המוצר הזה

. סנט נוספים2וואט שעה כדי

ניתן להקטין את ההספק של מערכת ייצור החשמל כך שהוא קרוב יותר לערך הממוצע

.ש" לקוהת ההכנסעל ידי כך נשפר א. של ההספק

דרך שלישית היא להוריד את ההספק לערך שיאפשר אספקה אחידה במשך כל שנות

אבל להבטחת 25% החשמל בערך של להחשבון ביוטבתה הראה אז ייקור ש. השנה

.ערך כלכלי לא מבוטללו יש של מובטל ממינימום חש

בהן אפשר כך שבשעות הקיץ, למשל התפלת מים ,דרך רביעית היא להוסיף מוצר

אבל לא יחסר חשמל בשעות קרות . לספק יותר חשמל יהיה ניתן גם להתפיל יותר מים

כך גם הפכנו את מי התהום כחלק מנפח שי על י.כאשר צריכת המים קטנה יותר

. ברמה העונתיתהאגירה של אנרגיה

. התפלת מי ים.5

בהשקעות סוך חבשילוב שבין ארובת שרב ובין מערכת אוסמוזה הפוכה ניתן ל

עם . בחינה הראתה שניתן לחסוך קרוב למחצית העלות של התפלת מי ים. ובאנרגיה

בתחנה . אופטימיזצייה מסוימת של התכנון ניתן לרדת אל מתחת למחצית העלות

שאר . מהחשמל המיוצר20% מיליון קוב מי ים תמורת כ 200ביטבתה ניתן להתפיל כ

מכאן תוספת המים היא . ל מערב אירופה לחצי מיליון נפשות ברמה שקהחשמל מספי

300כיום פחות מ( . יותר מכל אספקת המים כיום בישראל, קוב לנפש לשנה 400של כ

עבור השילוב להתפלה מעבר , למשל ,סנט בלבד 5גביה של .) קוב לנפש לשנה

העיאין כל מנ. סנט0.3ש של " להכנסה נוספת לקואיבי, לתשלום עבור החשמל

.ש" סנט לקו0.6 ולהוסיף רווח של סנט10מלגבות

11

היות משולמים כמעט לכלו ו י סנט לקוב35 מים מותפלים זולים בעלות שלא תעלה על ..6

ארידיים עם אדמה פנויה ומחסור במים על כן באזוריםהמים הללו זמינים .על יד כל ענף חקלאי

חמן דו חמצני מהאוי ולמז כמיות ענק של פ ולכלוא.ניתן לטפח שם כל גידול ובהיקפים אדירים

.אותו

זאת מבלי לפגוע . צמחי דלק לתחבורהקבעזרת המים הללו במידבר ניתן להפי. 7

אין ספק שתוספת גידולים בשטחים שעשויים . בחקלאות המסורתית ומבלי לגדוע יערות

הם ישמשו . מיליון קילומטרים רבועים40להתרחב בתוך שטחי המדבר והיובש המקיפים מעל

. וימחזרו אותו מבלי להרבותו באוויר מלכודת יעילה לדו תחמוצת הפחמןגם

. גידול דגי ים ואצות.8

ניתן להקיף את הארובה בבריכת מים ולהשהות בה את מי הים למשך יום או יומיים

למשל ,בבריכה זו ניתן לגדל גידולי ם. בלבד בטרם יורמו לראש הארובה ויותזו לתוכה

בית גידול דגים ב קילוגרם100של עד ממוצע שנתי על היקף הניסיון מראה. דגים

מעניין שלגידול קילוגרם אחד של דגי ים דרוש רק קילוגרם . שכולו מטר מעוקב אחד

לבשר חזיר שלושה לבקר . לגידול בשר עוף דרושים כשני קילוגרם. אחד של מזון יבש

יהיו מתוכננים ממילא עלות הבריכות עלות הבאת המים סינונם והחזרתם לים . חמישה

קילוגרם 322 טון בשר דגים או 160000הפוטנציאל לארובה אחת הוא כ . בגין הארובה

והצעת פיתרון בעיה חשובה של ד סעיף הכנסה מכובד מאודווהרי ע. דגים לנפש לשנה

של הדגים וכן מחסור בחלבונים לחלקים ההאוכלוסיי ןמניעת דיג יתר בים וסיכו

מיליון טון בשנה 130 הוא מעל והפוטנציאל העולמי לדגה כז. תגדולים של האנושו

בע דולר לקילו דג רדי בגביה של . מיליון טון בשנה95מי כיום הוא כ י כל הדיג הכאשר

. סנט לקילוגרם דג25ש אם ניגגבה רק " סנט לקו1.3כדי שהרווח יגיע ל

ההכרזה של המדינה אם נקבל את .ש" לקוט סנ5עד כאן הרווח הנוסף הוא לא פחות מ

סנט 7 ומתחדשת הרי נגיע חל הנקייש תמורת אנרגיה " סונט לקו2בשעתו לשלם

.ש"לקו

או תעלות מים במדבריות נהרות ארוכים . מניעה של המלחה ותהליך מידבור.9

רה יהמיועדים להשקיה הולכים ומוסיפים מים שחלקם הגדול מתאדה וישנה צב

האזור וממליחים את םהולכיוקזים לים הם נאם אלה לא מ. של מלחיםנמשכת

ויותר מלחים חוזרים לנהר ומי הנהר ר נוסף לכך יות.והורסים אותו כבית גידול

חים וקרקעית עשויה להרחיק את המים המל מערכת ניקוז תת. הולכים וממליחים

סנט לקוב מים 10 כ. (אולם הרחקה טיפוסית לים היא יקרה מאד. מהשדות

יש סטן 'דירה גנדי שברגנלמשל בתעלת אי) .ומטריםל קי100 הסעה למרחק של

. קילומטרים1000 כל שנה למרחקים שמגיעים עד קוב מיליארד 3להרחיק לים כ

במקום זה אפשר . זוהי הוצאה בסדר גודל של כמה מיליארדי דולרים בשנה

בה מוגבה ולהתיז אותם אל אר, לאסוף את מי הניקוז המליחים בקטע של הדרך

של נפח הנוזלים להרחקה צמצום) א: ( מטרים ומקבלים שלש תוצאות1000ל ש

וואט שעה לכל קוב - קילו9-10הפקה של ) ב.( של הנפח המקורי5%-לפחות מ

12

לכל , רווח של כחצי קוב מים טובים בקצה התעלה קרוב לים) ג.(מים שהתאדה

. ם מליחים שהורחקויקוב מ

. תחנת כוח תרמיתרירולק שימוש במי התרכיז של הארובה .10

ויר במעלה אחת משפרת ורור האיק. יר הקר לדחיסה לטורבינות גזו שימוש באו.11

. מעלות10-15ויר הוא ורור טיפוסי של האיק. אחד%את נצילות הטורבינה בער ב

עליית טמפרטורה של האוויר במעלה אחת . משוב חיובי לשינוים באקלים.12

.רה אחוזיםתגדיל את התפוקה בערך בעש

. את מי התרכיז של הארובה ניתן לנצל להפקת אנרגיה מול מי הים המקוריים.13

רצועות המידבר נוצר שיפור בתהליך לפליטת אויר רווי אדים והשקיה של.14

.זאת ללא כל השקעה. של כדור הארץרהקירו

שיש להלן בהמשך מוצרי לוואי נוספים. עד כאן מוצרי לוואי גשמיים

רך רב ואולי גם ניתן לממש מהם רווחים או לחסוך קנסותלהם ע

לגידולים ריוהפחמן מהאו מניעת פליטה של גזי חממה וספיגת דו תחמוצת .15

בשטחי המידבר

. דולר לנפש לשנה1000 של כםבהיקפי מתלות ביבוא דלק שיחרר .16

חוסן נגד ייקור מחירי הדלק.17

.שלהם נזק מיוחד לתוצר הלאומי חוסן בפני ניודים של מחירי הדלק .18

בהבטחת מחסני חרום לדלק למטרות אסטרטגיותההכרח חוסר .19

ליותר מכפל המחיר הישיר של הגיעוב "טנה של הוצאות ביטחון שבארהק ה.20

.הדלק

.תעשיות אנרגיה ויצוא הקמת, שיפור מאזן התשלומים על ידי חיסכון ברכש. 21

.הנאה ממוצרי הלוואי. 22

.פרטפט בכלל ובתומכי הטרור בשפעות אסטרטגיות על סוחרי הנ ה.23

.שיווק

. מדינות בהן התנאים מצוינים להפעלת הארובות40ישנן כ

בשנה 2.5% של כ התיאורטי של ביקוש לתחנות כוח חדשות הוא בתוספתההיקף

ש " מיליארד קו600פרוש הדבר מעל . בשנה2% בערך תנווחידוש תחנות יש

ארובות חדשות כל שנה בהספק טיפוסי 200כ פרוש הדבר . ספק השנתינוספים לה

. ש בשנה" מיליארד קו3ממוצע של כ

סכום באותם סידרי . דולר בשנה לבניית ארובותמיליארד 200ההשקעה היא של כ

ם יגדל דרך לדעת מה יהיה באמת השוק והאאין לנו. גודל ידרשו למוצרי הלוואי

הדלק היא בקניית כל מקבלי ההחלטות ומשחק רותההתגוננות של חב. בהדרגה

.במחירים כדי שבטווח קצר יאיטו את הכיבוש על ידי מקורות חליפיים מתחדשים

13

ט לאך יש בהח. בגזלותעמופ להקים יחידות תה טבעיי הביניים תהיה נטיתבתקופ

מהר ,שנוי בזמינות הדלק ובמחיריולא יראו את ימיהן בגלל התפתחות החשש ש

.מידי

.תכנית המימוש

יעדים כתהליך מחויב המציאות לפני התחלת הקמה של 16ישנה תכנית ברת

רהדבר כרוך בין השאר בתרגום של עשרות כרכי מחק. תחנת כוח בקנה מידה מלא

הכנת תכנון וקבלת הצעות קבלניות קבלת רישיון בניה והבטחת ;ותכנון בעברית

.וי ביותר מתוך כמההאתר הרצ צריך לבחור את; מחירים למוצרים

אבל יש לקיים מדידות פרופיל ). פיילוט–או בלועזית ( אין כל הצדקה לבנות דגם

. האקלים פעמים אחדות ביום למשך שנה לפחות

- סטיית התקן המוערכת ממעט יותר מו מבקשים בתהליך ההכנה להפחית אתאנ

ת כלכליות פחות טובוותצא לקבל תוההסתברות. או פחות10%- ל20%

.מהמתוכנן תהיה הרבה פחות מאשר יחידה לעשרת אלפים

סוף התקציר

רקע. 1

.היסטוריה קצרה. 1.1

"אורמת"כאשר עבדתי בשנת השבתון שלי בחברת 1982הפרויקט התחיל לקראת סוף קיץ

פרויקט זה נשא חלום גדול להפוך חלק גדול מהים . "ריותולבריכות הס"בפתוח ה, אשר ביבנה

תה יתרומתי לפרויקט הי. אחוזים מצריכת החשמל בישראל רית ולהפיק עשרותלבריכה סול

לבנית ומסודרת בת בריכה מ, דונם כל אחת לצורך ניסויים שונים2 בריכות בנות 4בתכנון של

הצלחתי . דונם210בת והייתה , גלה לטופוגרפיה הטבעיתת בריכה שהס דונם ולבסוף40

הנצילות לחום לא עלתה . ף על פי כן הפרויקט ניכשלוא. להקטין את ההשקעה בערך לשליש

. ןהנצילות לחשמל הייתה שבר קטן של אחוז אחד16%על

בעלי האחד בוצע על ידי . רויקטים אחרים מוצלחים מאדפמהכישלון הזה צמחו שלושה

. לבדים לכמויות גדולות של מים חמים בבית חרושת ים זקוקו שהי"אורמת" לניםשכ" ארגמן"

מנסים להעביר את הם . 60%שעסר על לחום קרינת השמש הישיגו נצילות אלה בימים

של הדלק 30%-היא שבעזרתו ניתן יהיה לחסוך כההערכה . סחרייםהפרויקט לפסים מ

טור בטמפרטורה קיר הפרויקט השני נימשך באורמת עצמה וניצל רעיון לייצ.המשמש כיום

עד היום הקימה . רגני הרותח בטמפרטורות נמוכותוכה מרתיחת מים על ידי חימום של נוזל אונמ

.וואט- מגה1000 תחנות כוח המבוססות על מים גיאותרמיים כדי קרוב ל"אורמת"

אלא מפירות וקא ישירות מקרינת השמשואני חשבתי שיש לחפש דרך לייצר חשמל לאו ד

עקוף חלק יש סיכוי שנ. שלו מחיר גבוה,דבר זה יחסוך לנו בנייה של קולט שמש. השמש

מיקה המחייב הפרשי טמפרטורה גדולים כדי לייצראמהמגבלות של החוק השני של תרמודינ

היה ברי מזל אולי נוכל לקבל רציפות בביצועים ללא צורך אם נ. עבודה מחום ביעילות גבוהה

ארובות "געתי לרעיון שמאחורי שרויות השונות הפסקירת האמ. למצוא דרך לאגירת האנרגיה

14

דבר שעיכב במידה , מוניתי כמדען ראשי של משרד האנרגיה"אורמת"ום תפקידי בבסי" השרב

עוד בטרם מוניתי הכנתי שני כרכים עם פרוט של הרעיון . רבה את המשך הפיתוח של הרעיון

לימים , פרופסור חיים אילתה, מי שקדם לי במשרד האנרגיה. ברכיבים קונקרטיים עם תכנון

מינו את ועדת הבדיקה הראשונה , ומר בן ארי ראש אגף המחקר דאזנשיא אוניברסיטת בן גוריון

כאמור . להבת מאדם שבחנו את הפרויקט והביעו דעה נ מומחי12הוועדה מנתה . לפרויקט

החליף אותי . דווקא היותי אחר כך מדען ראשי עיכב את הקידום מחשש שלי לניגוד אינטרסים

רק . נים כדי להמשיך ולעכב את הפרויקט ממש עוין ועשה דברים משוהאחר כך מישהו שהי

. ר אמנון עינב החליף אותו זכה הפרויקט לתמיכה של משרד האנרגיהכאש

אוויר , שם. פסור שלייך משטוטגרטרו פיידל קדמה לארובות השרב ארובת השמש שפותחה ע

התעורר . תחת לכיסוי שקוף ששימש כקולט שמש מעלה בארובה לאחר שחומם מחם זרם כלפי

י הרעיון אולי ניתן להפוך את הדבר ולצנן את האוויר כדי שיזרום כלפי מטה ולא נזדקק אצל

גם במקרה זה הנצילות של קרינת . היה דמיון רב בניתוח של שתי הארובות הללו. לקולט השמש

ל הנצילות ש. 0.5ה במקרה הטוב תנצילות הקולט היי. השמש לחום הייתה קטנה באופן יחסי

ית טבכמות האנרגיה הקינ, נית בארובה הייתה תלויה בגובה הארובהאועה מכהפיכת החום לתנ

המכפלה הכוללת של הנצילות . הנזרקת מראש הארובה החוצה ומהפסדי אנרגיה בזרימה

. מטרים1200ובה של גלארובה ב 0.6%השמש להפקת חשמל לא עלתה על בשימוש קרינת

. אלא שגובה הארובה היה רק שישית,תדומו של קבוצתו של שלייך הראו תוצאות יתוצאות ניסו

שום שבמציאות חלק גדול ביותר של האנרגיה הקינטית מבעצם חישוב זה הוא שמרני נדיב

די קל להעריך את העלות של קולט השמש בתהליך . .קרה של ארובת השמשזרק החוצה במני

וקה שלו אינם ההון והתחזר דולר למטר רבוע וכאשר החז50כאשר ההשקעה איננה פחותה מ

ש " קו2100ה הקרינה של השמש הי באתר נתון "אם ס. דולרים לשנה5 או 10%- מםפחותי

והרי רק מחיר הקולט . ש למטר רבוע של קולט שמש" קו12.6לשנה הרי התנובה לא תעלה על

וזאת בטרם לקחנו בחשבון את מחיר הארובה ומערכות .ש" סנט לקו40מביא לעלות של

80יש צורך בשטח קולט של וואט שעה לשנה כדי לייצר מיליון קילו. טוריםארהטורבינות והגנ

מטרים ועם הרחבה ניכרת מאוד של 1200זאת לארובה בגובה של . ( אלף מטרים רבועים

באותו בת השרבו בהשוואה לשטח הדרוש לארםממאתייזהו שטח הגדול פי יותר ( ..הקוטר

סנט בתנאים 6.5ובת השרב איננו עולה על למותר לציין שעלות החשמל באר.ההספק

סנט 3.5ברוב המקרים העלות לא תעלה על . 10%האקלימיים הגרועים ביותר ובריבית שלל

.)ש"לקו

אז עלה במוחי הרעיון להפוך את כיוון הזרימה ולהשיג זאת על ידי התזת מים שיצננו אוויר חם

תשומת ליבי לכך שאחד ניון היפנה אתפרופסור שביט מהטכ( אחד מחברי ועדת הבדיקה . ויבש

הרבה לפני ואף , ר פיליפ קרלסון מורה לפיזיקה בפסדינה קליפורניה חשב על רעיון דומה"ד

ר קרלסון ובין "היו כמה הבדלים חשובים בין ההצעה של ד. 1975רשם פטנט כבר בשנת

שתי ביחס העלות לתועלת של 7:1הבדלים שהביאו לייתרון של כמעט , ההצעה שלי

שך העבודה והתעניין באופן מיפ קרלסון והוא עודד אותי מאד בה פילםפגשתי ע נ.ההגשמות

איתו וגם אחרים שהיו תלמידיו לאחרונה ניסיתי לשוחח. הוא ראה בעבודתי הגשמת חלום.רצוף

. שהאיש היקר הזה ניפטרחוששני . בפיזיקה חפשו אותו ולא הצליחו

15

שנות אדם תוך שותפות של מיטב 150קדשו לו מעל הו. הפיתוח התנהל בטכניון בחיפה

עבודות לתואר 20מעל מהנדסים שונים ו, פרופסורים 15יהם בינ, המומחים שהתגייסו לסייע לי

כמים כרכים המס13 ,המדען הראשי , ב הוצאו לבקשתו של אמנון עינ1999 בשנת.שני ושלישי

כרכים של דינים 20 עו קרוב למאז נוספו. כנון בתמציתהפיתוח והת, את עבודת המחקר

וחלקם הגדול גם ) לימים משרד התשתיות( וחשבונות תקופתיים ושדווחו למשרד האנרגיה

. לחברת החשמל

טי סוקולוב אז ו מומחים בראשותו של פרופסור מ7מאז התמנתה עוד ועדת בדיקה שמנתה

ידי למעשה באופן רצוף עלהפרויקט לווה . ש המכון לחיזוי טכנולוגיאמאוניברסיטת תל אביב ור

מדי . ו לפחות אחת לשבועיים ועבר על כל פיסת ניירנשרד האנרגיה שביקר אצלרפרנט של מ

ר הדינים והחשבונות ולאור הצעות ודות ששקלו את המשך התמיכה בנו לאשנה היו ווע

. . ... ההמשך

תוח בא במידה רבה המימון לביצוע הפי. . מילין דולר10העלות של הפיתוח הייתה הרבה מעל

אגודת דורשי . קרנות שונות תרמו. כדי פחות מרבע הסכום) אחר כך תשתיות( ממשרד האנרגיה

פיליפ קליין זיכרונו ( ה שם תרמו באופן אישי להטכניון תרמה סכומים ניכרים ושניים מהקהי

החברה חברת החשמל הייתה קשורה בחוזה עם.) ורד רוזנבלום יבדל לחיים ארוכיםולברכה והא

ובמשך תקופה ארוכה שיתפה פעולה יומיומית במעקב אחרי " ארובות שרב "- שהוקמה בשם זה

רבינת וואמנם בהשוואה לחשמל מתחנת כוח פחמית ומט. ובבדיקת הכדאיות, כל החקירה

. צא יתרון בולט לארובות השרבמבשני המקרים ני ,קיטורטורבינת גז בשילוב עם משולבות של

" ארובות שרב "ןהיה בי. יצועי וגם תמיכה כספיתבח אדם ודה לרשותנו כחברת החשמל העמי

י תהיה זו שתקים "יתה שחחיובין חברת החשמל הסכם כתוב לשיתוף פעולה זה והתקווה ה

. חלק גדול מהעבודה נעשה בהתנדבות. ראשונה ארובה

ברות נזק חמור ביותר נגרם על ידי כך שגברת ציפי לבני מונתה להיות ראש דשות הח

והודיע לי , יעקב רזון–ל חברת החשמל "שהיה אז מנכ לי מיטלפןביום בהיר אחד . הממשלתיות

. ה של ציפי ליבניטהוא אמר שזוהי החל. וף הפעולה איתנות את שיךשאסרו עליו להמשי

היא ישבה ליד שולחן .משרדהלירושלים ובשעה היעודה הוכנסתי לנסעתי . ביקשתי פגישה

. עניתי בחיוב? בסקילהאם אתה מר זס ": שאלהשרק פתחתי את הדלת וכחדר גדולברחוק

אז תדע לך שאני מתנגדת ואל תנסה ." עניתי בחיוב "?שרב באת לדבר איתי על ארובות"

!!!בהמה ממש. פגישה שנימשכה פחות מדקה -.והורתה לי באצבע לצאת מהחדר" לשכנע אותי

ם שאפשר ישקידמתי התנסיתי בדברים דומ שא כמעט בכל נובהעבודה בפיתוח הארובות וכן

. אולם באף אחד מהם לא נתקלתי בגסות ריקה ממין זה .ואולי גם צריך לכתוב עליהם ספר

עכשיו חברת החשמל עסוקה בקידום של תחנות כוח מופעלות בפחם שמכל נקודת ראות

.גם ללא קשר עם ארובות שרב, שהיא אסור ללכת בכיוון הזה

כם בין ממשלתי לקדם את היישום סדבר שהוביל לה, ת יסודיות של הפיתוח בהודוהיו עוד בדיקו

גם שם הייתה תנועה חזקה לקדם את . היו בדיקות יסודיות ביותר באוסטרליה. של הטכנולוגיה

אחסוך מכם את המספר הרב של . הסכם עם חברת אלסטום בצרפתגם ולבסוף היה .הנושא

טענה עם הטכנולוגיה או כלינייענ לא היה כל קשר לאף אחת מהןרמפולות בקידום כאש

בין אם מרצון רע ובין אם בורות , היו כמה מנגנונים החוזרים על עצמם בהכשלת המאמץ. נגדה

"מומחי אגף התקציבים"ביטא את זה אחד מ. וכשל הגיוני חמור המחבל כמעט בכל קידמה

16

ב כבר מישהו היה ואילו זה היה ט" : הוא סיכם ואמר.שהאזין למצגת של מומחי משרד התשתיות

ישום שאיש מאני מהסס : " ת" התממשרדהמדען הראשי של גם הדהים אותי ." עושה את זה

-.ה קודםשכך אמר מי שמופקד על עשייה של דברים שאיש עוד לא ע". עוד לא בנה דבר כזה

.לא פחות, ממש אסון לאומי

משמעי הצגת ניסיון ארוך בלאישור תקצישלוחות של משרד האנרגיה האמריקאי שמות כתנאי

הם . הפרויקט תוך חדשים אחדיםמ 5%די הצורך בעבודת דגם גדול או היכולת לבנות לפחות

אלה ודומים להם גורמים לדחייה. את זכויות היוצרים בפיתוח, בניגוד לחוק האמריקאי, דורשים

.חדש של עשרות שנים במימוש של כל

.עת אם הם שייכים לחלם או לסדוםקורים הרבה דברים שקשה לד

.ונות שמאחורי ארובות השרבקרהע.1.2

שבו חלק גדול של הזמן הוא שרוי באזורבונים את הארובה . העקרונות הם פשוטים ביותר

הזה מראש הארובה גורם לאוויר להתקרר רלאוויהתזת מים ).1ראה ציור . (באוויר חם ויבש

אויר חדש חם . ם לתחתית הארובה ויוצא מפתחים שבתשתיתהוא אז זור. ולהפוך ליותר כבד

, זהו היפוך של ארובה רגילה שבה אויר מתחמם בתחתית . צא קר למטהונישאב מלמעלה וי

.צא מלמעלהועולה וי

פי מטה יכול ל הזורם כרהאוויות מים מספיקה מקוטר גודל טיפות וכ, אם התכנון של גובה

. קילומטרים בשעה80ל ואף מעל הבשניי מטרים 20להגיע ל

שקצב כדי וזאת , אם משתמשים במי ים צריך להתיז כמות בערך כפולה מהכמות שתתאדה

.ףלא יצטבר מלח מוצק לאיסושוכדי , הצינון יהיה מהיר די הצורך עם ירידת האוויר והתחממותו

ן מצפו קילומטרים40, כמות המים שיהיו מותזים להפעלת תחנת כוח במליחה של יוטבתה

מטרים היא כ 400 מטרים וקוטר 1200מעל פני הים לארובה בגובה מטרים80למפרץ אילת ו

אבל אנו מבקשים . מיליון טון בשנה21כמות המלחים במים תהיה כ. מיליון קוב מי ים בשנה600

הרסס לא יתדבקו לדפנות הארובה כל אנו מבקשים שטיפות. בר מלח במצב מוצקטשלא יצ

שקל של וויר לא יפחת וכדי שמלא המהא אנכית וזאת כדי שקצב הצינון שלעוד ישנה זרימה

ויר פונה וכנגד זה מרגע שהא.. הטיפות יפעל להנעת האוויר דרך הטורבינות שבבסיס הארובה

אנו מבקשים לאסוף את הטיפות של תמיסת המים המרוכזת ,רבינותופקי ויוצא דרך הטולכיוון א

התרכיז ייאסף כדי לא . הזורם ומהר ככל האפשררמהאוויה ולהרחיק אותן עד הטיפה האחרונ

יכה בשביל לפעולה אחרונה זו היא אולי הקשה מכול לה. לזהם את הסביבה וישלח חזרה לים

. היטב לפנינוךשלא נידר

בות אחרות לעבור לשימוש במקורות אנרגיה יואולי ס שינויי אקלים. 1.3

.מתחדשים

. ישה לעבור למקורות אנרגיה מתחדשיםהיו וויכוחים גדולים ביחס לדר

הקדיש את עצמו למנגנון אחד ויחידי להשתנות IPCC ים בכינו" על ממלכתי באוןארגו. 1

.הוא טען שהעולם מתחמם. האקלים

.תחמוצת הפחמן והגז מיתן הוא טען שההתחממות הזו היא בעיקר בגלל גזי חממה ובעיקר דו. 2

17

.סונות טבע קשים אוהוא טען שהדבר יגרור אחרי. 3

ידי אדםהוא טען שהעיקר הוא מעשי. 4

. את המצב על ידי מאמץ להקטין את פליטת גזי החממהןלתק ף טען שניתןולבסו. 5

אף המציאו תהליך של סחר בזכויות זיהום בגזי חממה ותשלום עבור תפיסת דו תחמוצת . 6

.הפחמן מהאתרים המייצרים אותו

אבל היה ברור . ה ופה ושם עוד גורמים משנייםימזרח אנגל אוניברסיטת IPCCהצטרפה אל

כמוה כאינקוויזיציה 6 במספר מפוקפקות מאוד ושהדרך המוצעת 1-5באופן מוחלט שקביעות

,תמור מזהאבל . שקבעה אידולגנציות המתירות להמשיך לחטוא ובלבד שנשלם תמורת זה

. אם להתבטא בעדינות, משהו לא רציני בהצטמצמות בגישה הצרה הזויש התברר ש

כה ןאני הגעתי מזמן למסקנה החד משמעית שגם בטרם נכריע אם טענות הארגון הבין לאומי ה

. שואלים לא את השאלה הנכונהבכלל מעוותות הם

. דעתי היא שהשאלה היא אם יש סיבה לצאת מעידן הדלק

או זיקה לסביבה הו אבנים ולא מפני שהשימוש באבןהאדם יצא מעידן האבן לא מפני שחסר

היציאה מעידן האבן . להשתמש באבןא הייתה קביעה אלוהית שאסורלגם . קרוישהאבנים התי

ת הזכוכי,המתכת, טכנולוגיות יותר טובות כמו החרסואיהימצלאט הייתה בעיקר משום שלאט

. מסיד או מסיד מעורב באפר וולקנייוהטיט העשו

על שינויי אקלים שנעשו הרבה לפני שהאנושות הפיילצכחות רשומות וכאלה הניתנות ישנן הו

.רמת החיים עלתה והתחלנו לשרוף חמרי דלק בכמויותלפני שגדלה ו

ובועידת קופנהגן התברר יותר ויותר שהגופים שייצגו את 2009יה של יבמחצית השנ, לאחרונה

חות כבדות ישנן הוכ. בדו תחמוצת הפחמן עיוותו את הנתונים "כביכול המיתחמם "העולם

ר העולם ש וכאםא. ישנן סתירות כבדות עם התזה הזו. העולם מתחמםםשקל שספק בכלל אמ

מבקשים להתפרנס IPCCה שאנשי ניראה. מעשי ידי אדם בגלללא מתחמם כמעט ברור שזה

. מנבואות השקר שלהם ומהמיסים על חטאים

באנרגיה כרוך אוריה רצינית ביותר האומרת שהשימוש ילכלכלנים הירוקים ת

הוצאות " הנקראים יםלא רק בתשלום הישיר אלא בערך של נזקים שונ

נית היא שישנה הצדקה טענתם הפשט". הוצאות חיצוניות"או " חברתיות

יטול שווה הערך של בכות יקרות יותר כל עוד הן מביאות ללהשתמש במער

:נן כמה ביקורותטענה זו ישכנגד . ההוצאות החברתיות

צרכת כדי האנרגיה הנתוספת . ר גבוהה כרוכה תמיד בהשקעת אנרגיה יותר רבהעלות יות. 1

–וטשמל מתאים פוחלות ע אם ,יכךפל. מהעלות0.3להקים מתקן ותפעל אותו היא בקרוב

יותר מעלות התקנה והפעלה של טורבינות רוח המשמעות היא שאם ווולטאיים הינה פי עשרה

אזי , חדשים להחזרת האנרגיה שהיא עצמה צרכה7טורבינת הרוח זקוקה לעבודה במשך כ

באמת ו האם ז. ואפילו עשרוולטאחת תדרוש כמעט שבע שנים-ההחזר במקרה של תחנה פוטו

האם עלות היתר כולה מוקדשת לביטול ההוצאות החיצוניות או שקודם יש . "ירוקה"אנרגיה

.חנכות ממנה את עלות היתר של הוצאות יותר גדולות על אנרגיה

בכל מיקרה יש לחפש את המקורות הזולים ביותר . לא די בכיסוי הנזקים של שימוש באנרגיה. 2

.בעלות נמוכה אפילו מהשימוש בדלקאף ,ואם אפשר,

18

מהן העלויות , צאת מעידן הדלק הסיבות לןאמנה כאן בקצרה מה

.לוות ומהן השיטות המומלצותהנ

סיבות מדוע יש לעזוב את עידן הדלקה 1.4

לפחות כתוצאה מהאפקט , או להיערך לכךן לפחות שבע סיבות שונות לצאת מעידן הדלקישנ

.המשולב שלהן

מאגרים סופיים של דלקים פוסיליים .1.4.1

. נפט וגז לא יספיקו מעבר לעשורים בודדים. אין כל ספק שכמות הדלקים היא מוגבלת וסופית

יש עוד מקורות של אבן ביטומנית וחול ( . בין מאה לשתיים, פחם יהיה זמין הרבה יותר

זאת באופן מיוחד לאור התפתחות . יש הרבה וויכוחים לכמה זמן הדלקים יספיקו). ביטומני

כלכלית של אוכלוסיות בהיקף של מיליארדי בני אדם ולאור הגדלה צפויה של אוכלוסיית

הרגע "היה האפקט של גם לא ברור מה י. יה של רמת החיים אצל חלק גדל והולךיהעולם ועל

או שאחוז ההצלחות כאשר יתברר שלא ניתן עוד למצוא דלקים מעבר לכמות מוגדרת" האחרון

גם האופטימיסטים שבין המתווכחים מודים שהרבה לפני שייגמרו לנו . בקידוחים הולך ופוחת

ים זאת מפני שהדלק. הכמויות שעדיין תוותרנה תהפוכנה להיות יותר ויותר יקרות, הדלקים

הזולים יותר יתכלו קודם לכן ובעלי שאריות הדלק ינצלו אותן לסחיטה חסרת רחמים

מתברר שתחזית זו מתממשת . אם לא נמצא מקורות אנרגיה חלופיים ראוייםמהמשתמשים

על רקע ההתנהגות של סוחרי הנפט קשה להאמין שנגיע בעשורים .הרבה יותר מהר משחשבנו

ווצר מצב שבו לדלק כמו לאוויר לנשימה יהיה ערך שיוויוני לכל הקרובים לשינוי ערכים בהם י

בני האדם כמו שאר זכויות שהתבטאו על ידי התרבות היהודית וחלקים הולכים וגדולים של

המימוש של הארובה הראשונה או שתים או שלוש הראשונות עשוי להוריד .התרבות המערבית

יחזור היא תיקרה אבל לאורך שנים המחיר, ייד מ אך גם אם ירידה זו לא תקרה. את מחיר הנפט

. . מסיבה כלשהיאוכלו להנות מהןויעלה ביחס לכל אלה שלא י

עלויות גבוהות של הדלקים .1.4.2

הייתי בין אלה , דולר10 -כאשר מחיר חבית של נפט היה עדיין פחות מ , לפני כמה וכמה שנים

דולר 60לא העזתי להציע שהעלות תהיה מעל . דולר לחבית30-40 -שחזו שהמחיר יעלה ל

דולר לקראת 130 - וקרוב ל 2008חבית בינואר ל דולר 100, 26.2.2007 - דולר נכון ל61(לחבית

מעניין . דולר לחבית130 המחיר כבר עבר את הגבול של 2008בתחילת יוני . 2008סוף מאי

דולר לחבית כאשר ערך הדולר 70ל שאחרי כמה חדשים הודיעו על נפילת מחירי הדלק לקרוב

. יחד עם זאת מחיר ההפקה עדיין פחות מעשרה דולרים לחבית. באופן משמעי מאודירד גם

ומדווחים על . מדברים על צמצום ההפקה להעלאה של המחיר, ק"ארגון סוחרי הנפט אופ

בדצמבר ). ומו המחירים עולים ויורדים מדי ים בי2009בתחילת . תנודות של כמה דולרים לחבית

. דולר לחבית80 המחירים עלו שוב ל 2009

דולר 2000קרוב ל . ( מיליארד דולר לרכישת דלק12.8 הוציאה מדינת ישראל 2008בשנת

. מיליארד דולר13וזאת כאשר הגרעון המסחרי של ישראל היה רק מעט מעל ). לנפש לשנה

19

הרבה תחנות . זול יתכלההיום ברור לגמרי שאין זו אלא שאלה של זמן עד שהדלק ה

כוח שכבר ניבנו וכאלה הנבנות כיום ותעשיות רכב ימצאו את עצמן בהשקעות שווא

משרד התשתיות , מכאיב לראות כיצד חברת החשמל. נושאות הפסדים קשים ביותר

ומשרד הפנים מאשרים הקמת עוד תחנת כוח פחמית להגדלת התלות באספקת דלק

לופות הקוסמות והן מהנזקים החמורים מאד מיובא ומתעלמים לגמרה הן מהח

גם כאשר , שאפשר וצריך לדחותה מכל בחינה שהיאשכרוכים בעוד תחנת כוח כזו

.מחיר הפחם מעט יותר נמוך

קידוח ( לאחרונה היה גילוי מסעיר של מקור גז טבעי ממערב לחיפה בים התיכון

רווח של חברת דלק במשך ניסיון לחשב את הרווח הכולל על גילוי זה נימצא שה). תמר

בעתונות התפרסמו נתונים על סך כל הרווח . ( שנה יגדיל את הונה של חברת דלק20

). הם נישמעו קטנים מדי. הצפוי משדה הגז שהתגלה יש ספק רב בנתונים שהתפרסמו

בין הנושאים הניתנים לביצוע שנביא בהמשך יש לפחות שניים שיכולים להביא

טק וישמשו -וכל מה שקרוי היי, תר מאשר מציאת שדה הגזהכנסות לאין שיעור יו

שהפך לאחרונה , אבל משום מה שר התשתיות. ברציפות במשך הרבה עשרות שנים

שיש בהן דלקים לעולם כאילו הוא וחבריו רוקדים סביב המדורות הללו , ת"לשר התמ

אולם . ששתיים או שלובובכמויות המספיקות לכל צריכת החשמל בישראל כפולה , ועד

בדרום הארץ הוכחה כבעלת תקופת של ארובות שרב תחנה אחת כזו מאזן כלכלי של

אם חיי התחנה לא יעלו ,כך. החזר קטנה מחמש שנים וזאת בתנאים המכבידים ביותר

55 לפי חשבון פשטני ודולר מיליארד 6בימי חייה יהיה כ שנה ערך התשואה 30על

אם החזר אחד ערך נוכחי מיליארד דולר ב55 כלומר כ. בטור שממשיך לפתחמיםפע

די !!! .של תחנה אחת משמש לבניה של תנחנה נוספת ללא כל השקעות נוספות מהצד

תחנות כוח מטיפוס ארובות השרב כדי שבתגובת שרשרת זו כל 80בהקמה של קרוב ל

החשמל של העולם יבוא ממקור זה ללא כל השקעה נספת ל השקעת היסוד

.יליארד דולר מ80שמתקרבת ל

גם , שנה 30בסוף . וצרי לוואי מ13-14כל אלה לא לוקחים בחשבון תועלות ענק מ בו

מפרי מיליארד דולר10הרווח השנתי יהיה כ מהשעה נוספת אם לא נוסיף אף תחנה

יותר מהשקעה מקבילה כדי לכסות את כל צריכת 80השקעה בארובה אחת ופי

.החשמל בעולם

י מחירים של הדלק הנזק שבניוד .1.4.3

ניתן להראות שניודי המחירים של הדלק גורמים לנזקים כלכליים ניכרים מאוד ומפתיעים

. אף מעבר לנזק שבעלייה עקבית של המחירים, בהיקפם

. להלן הסבר לתופעה

P היא פונקציה של מחיר הדלק N.D.P. .(Yלמשל התוצר הגולמי הנקי ( Yנניח פונקציה כלכלית

. על ידי משוואה כלהלןYאפשר לבטא את . שהובאופן כל

) 1( ( ) .....PP

Y

!2

1P

P

YYY

2

P

2

2

PP

+∆

∂

∂+∆

∂∂

+=

. P כתוצאה משינוי קטן במחיר הדלק Y - זהו טור טיילור המבטא את השינוי ב

20

אפשר לחשב את הערך הממוצע של ". Pסביב ערך ממוצע של המחיר " מבטא Pתת הסימן

.Tכ הזמן " וחלוקה בסהtעל פני הזמן ) 1(אינטגרציה של משוואה על ידי Yהפונקציה

)2( =( )∫∫ +∆

∂

∂+∆

∂∂

+= ....dtPT

1

P

Y

!2

1Pdt

T

1

P

YYY

2

P

2

2

pP

2

P

p

2

2

PP

Y

!2

1Y σ

∂

∂+

:כאשר

∗ P ערך ממוצע של מחיר הדלק שסביבו נעשה החשבון;

האבר הראשון ∗PYהוא גודל קבוע ;

מסתכם P סביב המחיר הממוצע∆Pהאבר השני מתאפס כאשר סכום השינויים במחיר ∗

. לאפס

:האבר השלישי הוא

)3( 2

P

P

2

2

P

Y

!2

1σ

∂

∂

:כאשר

∗ 2

Pσ של ) השונות( הוא הווריאנסP סביב הממוצע P .

:האבר הרביעי יהיה

)4( 3

P

P

3

3

P

Y

!3

1µ

∂

∂

הביטוי 3µ נוטה להתאפס מפני שהסטיות בחזקה שלישית הן בעלות ערך נמוך ומשום

שהערכים של 3µמתחלקים בין מספרים שליליים וחיוביים המבטלים זה את זה .

.י ביטוי מקורב את הסיכום של טור טיילור" כן לבטא עאנו יכולים אם

)5( 2

2

2

2

1P

P

P P

YYY σ

∂

∂+≅

:נקבל, בערכים יחסיים לערכים הממוצעיםP ואת Yאם נבטא את

)6( 2

Pr2

2

Pr2

11 σ

∂

∂+≅

YY

קל להראות שהערך של הנגזרת השנייה סמוך לערך אופטימאלי של השימוש הוא בהגדרה

קל להראות שהערך של הנגזרת בערכים יחסיים אלה הוא סביב יחידה , לכךנוסף . ערך שלילי

.או אף למעלה מיחידה

פירוש . 10% מעלחישוב של השונות של מחירי הנפט בחצי השני של המאה העשרים הייתה

נזק . הדבר שניודי המחיר של הדלקים השפיעו על התוצר הלאומי הגולמי בכמה אחוזים בשנה

לכן אין כלל לזלזל בנזק לתוצר . ₪ מיליארד 5.5ואה הגולמית שקול כנגד של אחוז אחד מהתש

-לטון נפט או קרוב ל ₪ 500זהו סכום בסדר גודל של . הגולמי כתוצאה מניודי המחירים בדלק

21

ואז .50% ואף קרובה ל השונות בחדשים האחרונים היא הרבה יותר גדולה. דולר לחבית8

.ת נפטי דולר לחב40ט היא כאילו ההשפעה האפקטיבית של מחיר הנפ

הוצאות הגנה . 1.4.4

נעשתה עבודת סקירה וניתוח יסודיים מאוד בענייני ) 1982(בהכנות לוועידה המפורסמת בריֹו

כאשר עלות גלון הוא העריך באותה תקופה ש. י צוות שעבד באוניברסיטת פרינסטֹון"אנרגיה ע

סנט 70 הנוספת עקב פעולות הגנה הגיעה לעוד הרי העלות, סנט30 -בנזין הייתה כ

.לגלון

ב סכומי עתק למלחמה בעיראק וכן לחילות מצב בשורה של "גם בימינו אלה מוציאה ארה

כאשר ההגנה על אינטרסים של דלק תופסת חלק מכריע , מדינות במזרח התיכון ובאסיה

-מה בעיראק הגיעו ל העריך הקונגרס האמריקאי שהוצאות המלח2006באפריל . בשיקולים

ב כהוצאה " דולר לנפש של אזרחי ארה1000 -פירוש הדבר הוצאה של כ . ( מיליארד דולר280

). שמקורה הגנה על אינטרסים של דלק

נשקלו סנקציות של מניעת השיווק של , ב נגד מדיניות הגרעין של איראן"במאבק של ארה

ם לעלייה משמעית של מחירי הנפט אולם חששו שאמברגו כזה יגרו. הנפט שמופק באיראן

בשעה שמסמך זה מתוקן . ב תחזור ותפגע מעליית מחיר הדלק"נמצא שארה, כמו כן. בשוק

עוברת השמועה שדברי מי שהיה פעם שר הביטחון של מדינת ישראל הם שגרמו תוך יממה או

צאות אבל אלה בשום אופן לא ההו. דולר לחבית130שתיים לעליית מחירי הדלק אל מעל

.היחידות הכרוכות בביטחון לארצות הברית ועזרה לבנות בריתה

נזקים סביבתיים עקב שריפת דלקים .1.4.5

ובתחבורה מזהמות את ביחס לעובדה ששריפת דלק בתחנות כוח , ולו הקל ביותר, אין כל ספק

. האוויר

בסדר גודל ר יותר מאשמספר האנשים הנפטרים כתוצאה מזיהום זה בשטחים עירוניים גבוה

מספר הנופלים בתאונות דרכים עולה על מספר הנופלים במלחמות . מנפגעים בתאונות דרכים

.ישראל

נפטרים בשנה כתוצאה 1100אביב הראתה -הערכה שנעשתה לפני מספר שנים באזור תל

נפגע במחלות כתוצאה של זיהום ) ובעיקר ילדים(אחוז גבוה והולך של אנשים . מזיהום אוויר

תצפיות ייחודיות שהוכיחו את הדבר נעשו באזור חיפה וכן באשקלון לפני ואחרי . י הנשימהבדרכ

.שהוקמה שם תחנת כוח פחמית

מדידות של קרינת השמש שנעשו בישראל בתחנה המטאורולוגית המרכזית שבבית דגן הראו

ום אחד י, אולם. כבר20% שנה ירידה הולכת וגוברת של עצמת הקרינה עד כדי 35כבר לפני

. קרינת השמש חוזרת ועולה, כאשר תנועת הרכב יורדת עד קרוב לאפס, ביום כיפור, בשנה

ערב מלחמת יום כיפור כאשר גברה תנועת המתגייסים בשבת של 1973 -החריג הבולט היה ב

. יום כיפור ורמת הזיהום חזרה ועלתה

10ל הוא בסדר גודל של הנזק המתקב. ניתן להעריך את הפגיעה הבריאותית מבחינה כלכלית

דולר לשווה ערך של 7 -לטון שווה ערך נפט או למעלה מ ₪ 500 -כמוהו כ , בשנה₪ מיליארד

. חבית נפט

22

אין זה . ישנם סוגים נוספים של זיהום בקנה מידה מדהים בגלל מציאות של תחנות כוח ומפעלים

. יותר באזור חיפהמקרה למשל שמספר החולים במחלות של דרכי הנשימה וסרטן גבוה

לאחרונה מנסים בכמה מדינות לתת לתרופות משפרות חיים ותרופות מצילות חיים הערכה כדי

בסיס פופולארי לחישוב באנגליה הוא שערך החיים . לקבוע מה יהיה בסל התרופות ומה לא

דל פרוש הדבר שהאובדן באזור תל אביב לבדה הוא בסדר גו. מיליון דולר לפרט אחד. 2.2הוא

אין . מיליארד דולר בשנה20מיליארד דולר בשנה וברמה ארצית בסדרי גודל של מעל . 2.2של

סרטן ומערכת הנשימה במשך עשרות שנים של אחוז , כמעט ספק שהטיפול הנמשך בחולי לב

אבל אין . בוודאי יש דרכים אחרות לחשב נתון זה . נכר מאד של האוכלוסייה מחירו גבוה יותר

סכומים אלה אפשר להשוות למשל לעלות יבוא הדלק בשנת . סכומים גדולים מאדכל ספק שה

והרי הפגיעה הבריאותית נעה בין פעמיים לארבע פעמים . מיליארד דולר12.8 שהייתה 2008

.אלה הם סידרי הגודל של ההוצאות החיצוניות בגין בעיות בריאות בלבד. סכום זה

יוטוהשפעות סביבתיות ופרוטוקול ק .1.4.6

, ייתכן שהאספקטים הסביבתיים לא עשויים להיות כה חמורים כפי שמשתמע מפרוטוקול קיוטו

אין כל ספק שקיימות השפעות שליליות כתוצאה , אולם. החוזה מצבים קטסטרופאליים

. משריפת דלק

: ראה למשל. נעשו כמה מחקרים חשובים שבאו להעריך את הנזקים לסביבה

“The value of worlds eco-system services and natural capital”, Robert Constanza et. al, May

1997, Nature, Vo. 387, May 15, 1997, pp 253-260.

פונקציות גלובליות המשמשות לחידוש וקיום 17 מדענים מנסה להעריך 13י "עבודה שנעשתה ע

בקרה של הפרעות גדולות של , אקליםבקרת, בקרת גזים: ביניהן, של חיים על פני כדור הארץ

, ייצוב קרקע, ומשקעים, ארוזיה ממשקעים, אספקת מים, בקרת מצב המים, מערכות גלובליות

מקומות , בקרה של מערכות אוכלוסייה ביולוגית, האבקת פרחים, טיפול בפסולת, מעגלי הזנה

.'תרבות וכו, מנוחה ושעשועים, ייצור מזון, מגורים וקיום

. על כל הפונקציות שהוזכרו לעיל, ולו קטנה, ר לכל ספק שלשריפת הדלק השפעההוכח מעב

33x1012היא ) יחידות נוף גלובליות16 -ב (הערכה שמרנית של ערך התפקוד של הפונקציה

. דולר לשנה16x1012 וגבול תחתון של 55x1012 -עם גבול עליון של כ , דולר לשנה בממוצע

ככל שערכי ההפרעה קיצוניים , אולם. בה בצורה ליניאריתההערכה נעשתה שהמערכת מגי

. מקדמי התגובות הולכים וגדולים בפרופורציה לאותן הפרעות, יותר

-פירוש הדבר שינוי שערכו כ . 1% -נניח שההשפעה על המערכת היא לא יותר מ , כדוגמא

0.33x1012 פירוש , ש בשנה"ן קוט טריליו30אם שינוי זה מתרחש על ידי ייצור של . דולר לשנה

.ש"הדבר נזק של סנט אחד לקוט

פירוש הדבר נזקים בהיקף של . ואולי אף יותר2%כמה הערכות מצביעות על שינויים בערך של

.ש ויותר" סנט לקוט2

ישנה ו מקבל מדי שבוע פרסום שבהייתי. כאן אמנע מפירוט של כל הטענות בעד ונגד

אין כל ספק שיש מי שמשקיעים בפרסומים אלה .התייחסות לכל האספקטים הסביבתיים

אחד הביטויים , כנגד זה. סכומים ניכרים כתוצאה מאינטרסים כלכליים ללא כל מעצורים

23

בני אדם עברו זה מזמן את הסף לשימוש ": הציוריים ביותר לממד ההשפעות השליליות הוא

סה שנתית הכנ"אולי עדיף להשתמש בביטוי של " (בריבית של מערכות הגלובליות

יש צורך "). בקרן"או אפשר לאמור (והחלו בכרסום של ההון היסודי , ")מתחדשת

".במנהיגות חדשה כדי להתמודד באיומים שניתן לחזות אותם

מזמן כתוצאה מנזקים סביבתיים הביאה אותי " עלויות חיצוניות"סריקה של הרבה עבודות על

. לטבלה המסכמת הבאה

ות כתוצאה מייצור חשמל הוצאות סביבתי- 1 טבלה

מינימום עלות סוג הדלק

חיצונית

)ש"סנט לקו(

עלות לבטל סיבה מוצדקת

חיצונית

)ש"סנט לקו(

ש"מחיר בסנט לקו

6-7 1-2 פחם

6-7 2 מזוט

2 1 גז טבעי

במחקר שנעשה בפורטוגל . ישנן הערכות הרבה יותר גדולות ביחס להשפעות של גז טבעי

ניתנים , אם מתקבלים, ערכים אלה. ותר גבוהים ובעיקר לשימוש בגזנמצאו ערכים הרבה י

קשה לשפוט .לשימוש לשם הערכה מהי ההשקעה המוצדקת כדי להימנע מהנזקים הכלכליים

למשל כמעט ולא הוזכרו . באופן השוואתי את ההערכות השונות של הנזקים משימוש בדלקים

וההכרח , הפגיעה בחופש התמרון, יריםהשפעה של ניודי מח, הוצאות ההגנה שהבאתי לעיל

.כך בפועל יתכן שההוצאות החיצוניות הרבה יותר גדולות. להקים מאגרי דלק לשעת חרום

לפי ההוצאות החיצוניות ניתן לחשב מהי ההשקעה המקסימאלית המותרת כדי להצדיק מניעה

.של הוצאות עודפות אלה

ה של העלויות החיצוניות השקעות יתרות מותרות כדי להצדיק מניע- 2 טבלה

מינימום עלות

חיצונית

וואט - בדולרים לקילו השקעת יתר

אספקה ממוצעת

מקור החשמל

ריבית 10% ריבית 5% )ש"סנט לקווט(

15770-18400 8078-9425 6-7 פחם

15770-18400 8078-9425 6-7 מזוט

5256 2693 2 גז טבעי

רי הן מצביעות על היקף ההשקעה היתרה הגבולית ה, אם מצדיקים טבלה זו של השקעות יתר

. להקדיש להתקנת מקורות אנרגיה מתחדשים ללא הנזקים הסביבתיים שמנינו לכאורה שמותר

55 דולר לפי ריבית של 1346ש ב "כדי לקבל ערכים אלה יש להכפיל את הנזק בסנטים לקו(

חשבון רק אם אין טכנולוגיות השקעה זו באה ב ,אולם .)10% דולר לפי ריבית של 2628וב

צורך להיעזר בדלק זולות יותר ורק אם ישנה הבטחה של רצף אספקת אנרגיה ללא

וללא צורך במערכת אגירה יקרה ובזבזנית מאוד מבחינה , ) מהיממה2/3לעתים (

24

האחת היא שגודל . חשוב ביותר להביא כאן שתי הערות. אנרגטית

" לוואט ממוצעקי"לההשקעה המותר חייב להיות השקעה

קילוואט "הקובע את קצב אספקת האנרגיה ולא את העלות ל

מעניין לציין שההשקעה לחשמל ממקור סולרי כמו תאים פוטוולטאיים ".מותקן

עולה בהרבה על הערכים המותרים וזאת גם כשלא לוקחים בחשבון את ערך הקרקע

השקעה לאחרונה הראה שהיחשבון שעשית. שדרושה בממדים ניכרים ביותר

= דולר ) ארבעים אלף, כן ( 40000וולטאיים קרובה ל -לקילוואט ממוצע מתאים פוטו

.הרבה מעל המותר

ההערה השנייה היא שאם טכנולוגיה מסוימת מחייבת השקעה ששווה להשקעה

. פרוש הדבר שהיא בכלל לא אנרגיה ירוקה במשמעות האידאולוגית שלנו, המותרת

יק של הוצאות האנרגיה כדי לייצר את האנרגיה הספציפית העלות הינה ביטוי די מדו

, ולבסוף!! וולטאיים היא פשוט לא אנרגיה ירוקה-מכאן שאנרגיה מתאים פוטו. הנידונה

מה שקרה הוא שדרישות פרוטוקול קיוטו הן עצמן הפכו למפגע סביבתי וסיבה

היפך ממה התשלומים הללו הפכו יעד עסקי שנשיג אולי את ה. להמעיט בגזי חממה

.שביקשנו

.שוב לציין שמבחינת זיהום כנראה השימוש בפחם הוא המזיק ביותר ח

החלק שראוי יותר מכל לבחינה מחדש ואולי אף לערעור מוחלט הוא כל הנושא של

הגז שהכול מתייחסים אליו הוא . חשוב להבהיר כמה עובדות יסוד. השפעת גזי חממה

אבל חשוב להדגיש . חמרים אורגנייםדו תחמוצת הפחמן שהוא תוצאת שרפה של

שהאפקט של גז חממה העוצר קרינה אינפרה אדומה על ידי גז מיתן הוא עשרות

הערך המדויק תלוי באורך התקופה של . פעמים יותר גדול מזה של דו תחמוצת הפחמן

אגב בארץ ההערכה מפורטת הראתה שגזי מיתן הנפלטים מערמות (, השהיה באוויר

ל "מנכ . היא לא פחות מאשר רבע מכל האפקט של גזי חממהפסולת השפעתם

אבל אינני נוטה 15%המישרד להגנת הסביבה הודיע בהרצאה שערך זה הוא רק

אולם גז החממה המכריע בהשפעתו הוא אידי ). לקבל את דבריו ללא אימות מתאים

ר דו השינויים בתכולת אידי המים באוויר הם ללא השוואה יותר גדולים מאש. מים

. ומיתןתחמוצת הפחמן

. הביקורת כנגד הטענות על גזי חממה והתחממות כדור הארץ הן חמורות הרבה יותר

ידועים עידנים של . כבר הבאנו לעיל שורה של תצפיות הסותרות את כל הגישה הזו

ימים גדולים התייבשו ותרמו את . אלף שנה 17 ולפני שנה6000 עד 5000קרח מלפני

נפרצו ימות . נחתרו נהרות חדשים. אחר כך הקרחונים הפשירו. וניםמימיהם לקרח

. ידועים כמה מנגנונים שיכלו לגרום את זה. גדולות ומים מתוקים הוחלפו במי אוקיינוס

בשינויים , במשקעים של סחף בימים, בקידוחים בקרח, ישנן תצפיות בכל הרמות

. של ציידים ושל חקלאים, טים ואפילו שרידי יישובים של מלק, פתאומיים בחי ובצומח

התגלו חמרים וציוד של יבוא ויצוא וחשוב מכל ישנם לעמים השונים זיכרונות על

-המבול של נוח"ראה למשל (. ביניהם שינויים כתובים. שינויים אקלימיים ושיטפונות

25

. וולטר פיטמן- ויליאם ריאן" התגליות המדעיות החדשות על מאורע ששינה את ההיסטוריה

).1988 -תורגם מההוצאה האנגלית מ ; 2007 -אופקים מדע , ת עם עובדהוצא

אין צל צילו של ספק שהיו שינויי אקלים קיצוניים לפני שהאדם למד להשתמש בדלק

מהתפרצויות , אין גם כל ספק שהשינויים הנובעים מתהליכים על השמש. פוסילי

השפעתם ללא כל וולקניות על כדור הארץ ושינויים במסלול ההקפה של השמש

האם שינויי , ובכן. השוואה יותר חשובה משינויים קלים בריכוז של דו תחמוצת הפחמן

? האם ניתן לעצור את תהליך ההתחממות של כדור הארץ? האקלים הם מעשי ידי אדם

? האם ניתן למנוע את הנזק או לתקן אותו? מה יהיה השינוי הצפוי

מי ששואל את כל ל בזThomas L. Friedman - ו Al Goreהלהג הרב של פופוליסטים כמו

ם "בצר להם אומרים שהם מקבלים את הקונצנזוס של ועדת האו. הללוהשאלות

ועדה זו עוסקת כבר מזמן במניעת כל ערעור על דבריה ונוקטת . שהורכבה לשם כך

IPCC ועדת ה2009בהודעה בסוף חודש אפריל . ( תהליך דיון שבכלל לא מאפשר זאת

). הבטחת פרנסה בהיקף ראוי (2014עה על הדיון החמישי שצריך להיות מוגש עד מודי

יערב רק מומחים לשינויי אקלים שהם נציגי AR5תהליך הדיון במה שהם קוראים

השתתפות בדיון תהיה רק אחרי שהערות תישלחנה . 4מדינות ושהשתתפו בדיון מספר

ן בכנס רק כאלה שיוזמנו על ידי יוכלו להשתתף בדיו. והועדה המרכזת תבדוק אותן

ההתייחסות אליך תהיה כמו , הבעיה החמורה היא שאם תעיז לשאול.) הועדה המרכזת

חמור . זו של האינקוויזיציה לגלילאו שהעז להציע שאולי כדור הארץ מקיף את השמש

חלק משמעי של הדרכים המוצעות על ידי מחממי העולם הוא כמו האינדולגנציות . מזה

היה לקנות ובכך לקבל רשות להמשיך לחטוא ובפרט שההגדרה מהו חטא שאפשר

. איננה נובעת מהבנה בפיזיקה וכימיה

נזק הרבה יותר חמור הנובע משריפת דלק נובע מהחיזוק של תרבות נחותה ואווירת

.סחיטה ואלימות

ראוי היה , כדי להימנע מכל הוויכוח הזה על הצדקת טכנולוגיה לאנרגיה מתחדשת

ראה (. צא טכנולוגיה כזו שההשקעה בה קטנה אפילו מההשקעה בשימוש בדלקשנמ

העובדה שיש . אנו אמנם נצביע בהמשך על גישה אפשרית כזו).7בהמשך משוואה

הצדקה להשקיע השקעות יתר כדי להימנע משריפת דלק איננה מצדיקה

כאשר ישנן טכנולוגיות בשום אופן קביעה שזה הכרחי או אפילו מומלץ

משתמשות במקורות מתחדשים וההשקעה הדרושה היא הרבה יותר ה

.קטנה

אובדן חופש התמרון במאבק בין התרבויות .1.4.7

מדינות עשו כל מיני החלטות והיו מוכנות לכל מיני חוזים מכבידים כדי להבטיח את אספקת

. ם כדי לא להיפגעאסלפריזות של האאירופה נכנעה ממש לק. הדלק במשך שנים רבות

היא משלמת היום ביוקר רב בגלל קליטה של אוכלוסיות , כתוצאה מתלותה באספקת דלק

שמונהגת , מוסלמיות גדולות שהן מלאות שנאה ונושאות בחובן תרבות שאיננה מכבדת חיי אדם

י כל מיני התנהגויות "המונהגים ע, י אמונות פרימיטיביות וצידוק שטני של כל מיני יצרים"ע

. מושחתות

26

ינו צריכים לחכות הרבה כדי לראות מה המשמעויות של תלות שלנו במצריים לאספקת לא הי

לא צריך היה לחכות זמן רב . היה כבר פוליטיקאי אחד שחתם חוזה על ייבוא מים מתורכיה. גז

זאת מבלי לבקר את עצם (. שיהיה ניסיון לסחיטה פוליטית בענייני סחר בין ישראל ותורכיה

די גם לראות ). א מים במחיר כמעט כפול ממחיר מים מקומיים מהתפלההרעיון המטומטם לייב

גרמניה והולנד , אוקראינה: כמו, ממערב לה, מהי השפעת היחסים בין רוסיה והמדינות השונות

י תאוות בצע פשוטה ופעמים רבות ככלי נשק "יחסים אלה מושפעים לפחות ע. באספקת הגז

.מאיים

ה היא הצטברות הון של עשרות טריליוני דולרים בידי סוחרי אחת התופעות המפחידות במקרה ז

די אפילו ברכישת מטבע זר להם כמו . הם משתלטים בהדרגה על כל כלכלת העולם. נפט

האפשרות קיימת אז שכל המשק יחרב בכוונה . למשל השקל הישראלי והעלאה זמנית של ערכו

. או ללא כוונה

את הריבית גדול ולשלםי דלק רזרביים בקנה מידה הדבר כורך אחריו את הצורך להקים מאגר

.על ההשקעה בהם ובמילוי שלהם בנוסף לתשלום תמורת תחזוקה ותחלופה

הקריטריון האחר להחלטה בדבר טכנולוגיה חדשה למקור אנרגיה מתחדשת .1.4.8

.הצדקה כלכלית קלה להוכחה ומחוץ לוויכוח עם

ם לסביבה וההסתברות שזהו מעשה ידי אדם ולא קשה להכריע את הוויכוח על מידת הנזקי

תשלומים , קשה עוד יותר לכלול בחשבון את ההוצאות החיצוניות. תופעות מחזוריות בטבע

הקשה ביותר הוא להסכים על ההסתברות לנזק או . להגנה ושאיפה ליציבות כלכלית חברתית

.הסתברות שלא יהיה נזק

להחלטה בדבר אימוץ טכנולוגיה אלטרנטיבית אלצורך העניין אני מציע את הקריטריון הב

:לאספקת אנרגיה

)7( 1E)P1(

)D(P>

−R=

:כאשר

P -הסתברות שיהיה נזק לסביבה בשינוי אקלים ובפגיעה בכמה מערכות חיוניות ;

D -גודל הנזק שנצטרך להתמודד איתו ;

E -מתחדשת , יה נקייה השקעת יתר דרושה במערכת אלטרנטיבית להפקת אנרגיה שתה

השקעה ליחידת ,למשל, D מבוטא באותן יחידות יחסיות כמו הנזק Eהגודל . ומונעת נזקים

. 'הספק או הוצאה לכמות אנרגיה מסוימת וכו

יהיה לפחות 7 שמבוטא לעיל במשוואה Rכדי להצדיק שימוש באנרגיה חליפית צריך שהשבר

ההוצאה על , שליליEואז כאשר . אין סוף גדול עד R שואף לאפס Eכאשר . גדול מיחידה

Eהשקעת היתר , במילים אחרות. אנרגיה חלופית קטנה מההוצאה על אנרגיה מוזנת בדלק

צריכה להיות קטנה מהנזק , שלא יהיה כלל נזק(P-1)בטכנולוגיה חליפית מוכפלת בהסתברות

. או אפילו שליליתP(D)שאנו מבקשים למנוע

ואולי , E אנרגיה עם ערך קטן ככל האפשר של עלויות יתר אנו חותרים למקור, בעצם

יבואו לכלל הסכמה D ושל Pקשה לי להאמין שהוויכוח על הערכים של . אף שלילי

או שהם יניעו את כל המשק העסקי לעשות השקעות מטעמים , בעתיד הנראה לעין

27

הרי, אם מקור האנרגיה החדש זול משימוש בדלק, אבל. אידיאולוגיים בלבד

.יהיה חבל על הוויכוח

עלינו לעזוב את עידן האבן לאו דווקא משום שנגמרו האבנים ולא דווקא משום

שהיא זולה יותר , אנו מבקשים טכנולוגיה חדשה שקל ליישם אותה. שהאבנים יקרות

. בהמשךאלה כותנתאר טכנולוגי. ובעלת יכולות שרות טובות יותר

אנו . שאלה זו של אנרגיה זולה לנושא המיםשאלה שנייה מתעוררת והיא במה שייכת

כמו אלה שהוצעו על ידי משרד התשתיות למשל נראה שמחירי אנרגיה גבוהים

הופכים את התפלת מי ים לבלתי ) 2008יולי (, חשמל-והרשות לשירותים ציבוריים

בעצם היא עשויה לפגוע בעתיד מדינת ישראל בגלל הרס . כדאית למרבית השימושים

אי יכולת לספק מזון , בפריפריה והמשמעות המדינית והביטחונית שלהההתיישבות

בגלל הפסד של מרבית הערכים הטבעיים ופגיעה ממשית ברמת החים , בלתי מיובא

אנו נציע על כן אנרגיה זולה ושיטות התפלה שעוקפות לגמרה את בעיית . בעיר ובכפר

.המחיר הגבוה

?ה ומה עלותהכמה אנרגיה חליפית מתחדשת זמינ .1.4.9

דולר 80צריך להיות ברור שמלבד עליית מחירי הדלק שהגיעו לערך סובב , ובכן

דולר לחבית נזקים שונים הכרוכים בדלק 100 לעלות ל 2010לחבית וצפויות עד סוף

אם מדינת ישראל הוציאה . מכפילים או משלשים את הנטל הכלכלי הלאומי בגין הדלק

דןלר 1700נה לדלק הרי הוצאה הישירה הייתה של מיליארד דולר לש12.8 2008ב

. דולר לנפש לשנה5000לנפש לשנה אולם הנזק לתוצר הלאומי הוא קרוב יותר ל

אנו מחפשים מקורות אנרגיה מתחדשת שפיזורה על פני אומות העולם אחידה יותר ושהיא , ובכן

אם , אנו מבקשים גם. םעשויה לספק מסות גדולות של אנרגיה במחיר נמוך יותר מאשר כיו

אין זה מונע אותנו מיישום . שהכמויות תהיינה דיין כדי הכפלה של אוכלוסיית כדור הארץ,אפשר

אין ספק . גם על ההמשךמיד אולם כדאי לחשוב . מקורות אנרגיה קטנים יותרשל לאלתר

ים להוזיל שהשמש היא מקור שיאריך ימים ושהכמויות שם גדולות ביותר אולם אם איננו מצליח

אנו . את עלות החשמל ישירות מקרינת השמש יש לנסות לנצל את פירות השמשלבסדר גוד

אנו . רוצים גם לספק דלק נוזלי אך לא מהמחסנים שבמעבה האדמה ותוספת גזי חממה

הן " ארובות השרב"ניראה ש. מעדיפים לייצר דלק שממחזר את הפחמן בעזרת קרינת השמש

. יותרללא ספק מקור קוסם ב

נצא מעידן הדלק כפי שיצאנו -מקורות אנרגיה כאלה הם שיביאו אותנו לעידן החדש

. מעידן האבן

ישנן הרבה סיבות לעשות זאת גם אם לא השתכנענו בשינויים קיצוניים של האקלים או

.פרטנו לעיל את הסבות העקריות. משום שחששנו שמקורות הדלק יגמרו בקרוב

למדנו להשתמש בריכוזי . היא העבירה אותנו לעידן חדשהמהפכה התעשייתית גם

עתה הזמן לצאת מעידן הדלק . אנרגיה שאינם נסמכים על שרירי אדם או בהמה

. הפוסילי ולעבור עוד פעם לעידן חדש

:כמה שאלות שצריכות להישאל הן

28

?מה המקורות שעומדים לרשותנו .1

?כמה אנרגיה חלופית זמינה ומה עלותה .2

?יזה כיוון עלינו לפתח מקורות חדשיםבא .3

האם מותר לנו לדחות את היישום של שימוש באנרגיה מתחדשת עד שיהיו לנו פתרונות .4

?או שראוי להתחיל מחר בבוקר ואף ניתן לעשות את זאת, טובים יותר

ואין לעיל7כמו במישוואה , נראה שאנו יכולים לנסח קריטריונים מעשיים כבר היום

אם יש לנו מקור . יכים לחכות עד שכל אחד ישתכנע בהנמקות הסביבתיות לבדןאנו צר

מדוע לא להתחיל , והוא ניזון ממקורת מתחדשיםיותר זול מאשר השיטות הקיימות

ואם יש לנו שיטות שעלותן דומה מאוד לשיטות הקיימות אבל פוטרות אותנו ? מיד

אין מקום אז . ל הסיבות האחרותגם אז ראוי לגשת מיד לשינוי בגלל כ, מתלות בדלק

כיום דוגמאות אולם ישנן. לכאן או לכאן, לוויכוח קטנוני על כמה אחוזים למאה

- ש או קרוב ל"למכירת קילוואט שעה של אנרגיה סולרית תרמית תמורת רבע יורו לקו

האם יש הצדקה כלכלית .ש" סנט חקו30לבטח לא םחות מ)ישן( סנט אמריקאי 40

האם יש הצדקה לשלם תמורת ? ונה יותר גדול מעלות חשמל מפחםלתשלום פי שמ

יותר מאשר עלות ייצור חשמל מדלק 15פי עד 10 וולטאיים בין פי -חשמל מתאים פוטו

? האם האגדה תתקיים שזה יביא במהרה להקטנת העלות של מקורות אלה? רגיל

ות חייבות הדבר צריך להיאמר מיד ושיטות יקר. אפשר לאמור כמעט בביטחון שלא

. ולכמויות אנרגיה גדולותבפרט אם ישנן שיטות ליישום זול מחר בבוקר, להידחות

אחזור ואומר לאנשים המבקשים בכנות להביא לפיתוח בר קיימא ולאי פגיעה בסביבה

שמחירים של אנרגיה סולרית כיום עושים אותה ללא ירוקה ולא ברת קיימא משום

קנים לא תפצה על האנרגיה הדרושה להקמתם או האנרגיה שתיוצר בחיי המיתרובש

זאת כאשר למשל אנרגיה המיוצרת על ידי טורבינות . שתהיה קרוב לערך גבוה כזה

אני . רוח מכסה את צרכי הבניה בחודשים ספורים כאשר חיי המיתקן הם עשרות שנים

ל ששרתו עד לאחרונה במשרד התשתיות בכלל מכירים את "בספק אם השר והמנכ

.הזה וכך גם רבים מנציגי הירוקיםהמדד

ההצעה היא לחשמל 2008חשמל נכון ליולי -כאמור לעיל בפרסום שיצא מטעם הרשות לאנרגיה

סנט 57וולטאיים - סנט ולחשמל ממקור של תאים פוטו20ממקור סולרי תרמי תשלום של

ולטאיים לא ו-וואט חשמל ממקור זה של תאים פוטו- ההצעה לחמישים מגה. לקילוואט שעה

הרבה תמורת השקעה של מהחשמל בישראלשתיים או שלוש עשיריות של אחוז יספק יותר מ

! פשוט לא יאומן.ביליוני דולרים

לתשומת ליבם של ראשי המועצות האזורית של הערבה ושל הנגב

זהו לא פחות מאסון כלכלי וקודם , המערבי ושל כל שאר אוהבי ישראל

הזנחה סופית של ערכי הטבע זוהי . בהבערסול של החקלאות יכל ח

קשה שלא להתפתות שזוהי תוצאה של בורות משולבת באותם .בארץ

קל לראות . ערכים מנוונים שהביאו את העולם קרוב למפולת כלכלית

29

שמערכת בעלת תבונה מינימאלית וערכים סבירים איננה יכולה בשום

.אופן לתמוך במעשה כל כך שלילי

הן . אלה הן חברות הנפט הגדולות. התומכים בעולם בשיטות הסולריותמעניין לאבחן מיהם

. יודעות שאין להן כל חשש לפגיעה ממשית באינטרסים הכלכליים שלהן בעשורים הקרובים

וולטאיים תאי דלק -הם כולאים את מיטב החוקרים ומיטב גופי העשייה בתאים פוטו, להיפך

במיקרה הטוב הוא העודה שמעל , בלתי מקצועית מה שמאשש את החשד לגישה .וייצור מימן

שנה וחצי מאש נעשו כל הסידורים וההתרים להתקנת יחידות סולריות עדיין לא רואים באופק

וואט ממוצע הוא עשירית מההקעה -הסדר לטרבינות רוח שאין כל ספק שההשקעה בהן לקילו

ומשך ההחזר של האנרגיה , לעומת מיתקנים סולריים1:120ביחידה סולריית והשטח הדרוש

!!!לא יאומן . שנם במערכת סולרית7-91להתקנה הוא סביב חצי שנה לעומת

דרכים שונות לצאת מעידן הדלק ולספק אנרגיה ללא .1.5

.בשריפתו תלות

ר המצב ופיבעירת הדלק הפוסילי וכן לשלבחינה לשם הפחתה של קבוצות של דרכים 7מנינו

הזכרנו לעיל אלא למילוי כל שאר המטרות ש" גזי חממה"כמות של לא רק כדי להפחית את ה

בגלל ההערכה ששינויי האקלים הממשיים על פני כדור . כאן ועכשיו, הרבה יותר הן ממשיות ו

נימנע מכל התעסקות , הארץ לא נבעו מגזי החממה שנוצרו בשימושי האנרגיה של האדם

אנו נחפש בעיקר ואולי רק שיטות . ממהוהוצאות שכל מטרתם היא הקטנת הפליטה של גזי ח

. האחד שהמקורות לא תלויים בדלק. ייצור של אנרגיה חלופית הממלאות קודם כל שני תנאים

. השני הוא שהאנרגיה זולה ממקורות שמשמשים אותנו כיום עם או בלי דלק

ום האקלים לבטח אין אנו רוצים בשום אופן לחכות ולראות מי צדק בוויכוח על הזיהום ועל חימ

באופן אישי לי אין כל ספק שהשינויים הדרמטיים במצב הקרחונים בקוטב אינם . (ותוצאותיהם

נובעים ממעשי ידי אדם ורוב הפרסומים בעניין זה הזוכים בפרסים חשובים לא תורמים תרומה

).חיובית לענייננובעלת ערך כלשהו או תרומה

:ניבחןלהלן הקבוצות של השיטות ש

ואנו מגבילים זה מועיל בכל מיקרהשיפור היעילות בשימוש באנרגיה 1 'קבוצה מס

ןהיקף החיסכו. וללא כל פגיעה ברמת החיים שנים5את הבחינה להחזר תוך פחות מ

שיטות אלה תהיינה שמישות גם כאשר נמיר את . של הדלק20%הצפוי הוא למעלה מ

. ההשקעה לא תתישן בעיקרה. ת מתחדשיםוכחים במקורת האנרגיה הנוומקור

אפילו סגרו את האגף . כמעט דברהלא ביצעדים גדולים והמדינה הכריזה בעבר על יע

וכיום חידשו אותו והעמידו בראשו אדם . ליעול השימוש באנרגיה למשך מספר שנים

.חסר כל רקע מקצועי או ביצועי

בעלות נמוכה ביותר וכמה ור חשמל וחוםשימוש בפירות השמש לייצ 2' קבוצה מס

. מסה-למים ולביו, נה היא קודם כל לרוח הכוו- מוצרי לוואי חשובים ביותר

ארובות " של מיוחדוהחדשני הסעיף את ההבמסגרת של קבוצה זו יש להוסיף כיום

שתביא ללא ספק למהפכה זוהי טכנולוגיה חדשה . וויר חם ויבשהמנצל א" שרב

עיקרו של פרסום זה מיועד .שנתגבר על כל המכשולים המכועריםעולמית ממש אחרי

30

ה מגיע "משתנה ממדינה למדינה ובססכון בדלק י היקף הח.אור פרויקט זהיתל

אבל . כמחציתבישראל. 20%תחלופה של חשמל על ידי רוח ברבות מהארצות כדי ל

ניצול הפסולת יכול להמיר . הפוטנציאל הוא ענק. ההיקף יגדל ככל שהסבסוד יגדל

אולם יש לטיפול בפסולת .) יותר10תי בעבר וחשבתי שפי יג ש( מהחשמל 1.2%בערך

ית איננה עולה בעולם כולו ראלקט-גיה הידרוראנ. מוצרי לוואי חשובים ביותר6לפחות

אלקטרית בכמות -באופן מעשי אין אנרגיה הידרו, ראל ביש(. מהחשמל6-7%על

לה ויכות שרב בל ארושהשיטה החדשה . )מעשית מלבד אגירה שאובה שאפשר להקים

מאספקת כל יותר 15-20מגיעה לפי לספק פעמיים או שלוש של החשמל בישראל ו

י דלק לתחבורה פעשויה לספק תחליהיא מוצרי לוואי בהחשמל הגלובלי כיום ו

חשוב להגיד שנבחנו בעבר עוד כמה .קפים אדיריםיקת מים זולים מאד בהואספ

הגרוע ביותר מכולם הוא של ניצול . מלהיבת מפירות השמש ואף אחד לא נימצא מקורו

החשמל מהווה רק אחד .כפי שיוסבר בהמשך, גלי הים ויש להימנע ממנו בכל מחיר

אבל .) בורה ודלק לחימוםם הם דלק לתחהשניים האחרי( משלושה צרכנים גדולים

מהדלק גם ללא 50% מהחשמל ו מעל ל40%לפי הרשימה שכאן ניתן לחסוך כ

.ארובות השרב

החלוץ בעניין זה הוא חימום מים . ניצול קרינת השמש לשם אספקת חום 3' קבוצה מס

פשר אנו ניטען שא. מצריכת האנרגיה בישראל3% -כדי כ , לרחצה

האחת על ידי לוח . וזאת בטכנולוגיה מוכחת וזולה שפותחה בארץ , 30% -להרחיב ל

שפועל כמו דיודה תרמית ושתיים אחרות המאפשרות ריכוז הקרינה ושימוש

.לטמפרטורות יותר גבוהות

שיאבשעות של ביקוש הסטת ביקושים ואגירת אנרגיה כדי לספק אותה 4' קבוצה מס

זאת כאשר כיום מקדם , או דרכים שונות להתאמה של עקום האספקה לעקום הביקוש

מקדם העומס של שיטות . 0.57העומס במערכת ייצור החשמל בישראל הוא רק כ

. 0.2 וקרוב ל 1/3סולריות כשלעצמן ללא אגירה וללא גיבוי בדלק הוא פחות מ

כיום לא קיימת , כאמור לעיל.מש לאספקת חשמלשימוש בקרינת הש 5' קבוצה מס

תחרותית בתנאי כלכלה רגילים כדאית מבחינה כלכלית או אף שיטה כזו שהיא

משום העלות הגבוהה מאוד ובין אם אם וזאת בין , ולמסות גדולות של חשמל

. חופפת על זמני הצריכה שאינה בהכרח היממה משליש האספקה מתקיימת לא יותר

.השימוש בדלק או השקעה ניכרת מאוד באגירה דרוששאר הזמן

. גאות ושפל וגרעין, מקורות גיאותרמיים ביניהם למשל מקורות אחרים 6' קבוצה מס

יסודית מאוד נעשתה חקירה. ותרמיות במקום שהן זמינותד יש בתחנות גיאואולי חריג חיובי מא

גורמים עיקריים שכל אחד מהם הביא 5-6נמצאו . בישראל בשעתו ביחס לתחנות כוח גרעיניות

מצביעה על כך , שנעשתה לאחרונה, סקירה שטחית של אותם פרמטרים. לשלילת המימוש

זה איננו מונע מאלה שהתמחו בתחנות גרעיניות להגביר את . כיום התבטל שאף אחד מהם לא

ם בדיווח שממשיכות לטפח אותן בכל מחיר וג) כמו צרפת (המלל בנושא ויש גם כמה מדינות

איתן תועלות נוספות המוצעות כאן זולות בהרבה ומביאות בכל אופן הטכנולוגיות.) לא מדויק

לאחרונה התעוררו בארצות . הגרעיניתבמגוון במקום בעיות לא פשוטות הכרוכות בטכנולוגיה

ט אני רואה בזה מיפל. הברית לחזור לתנופה הגרעינית ולהקים עשרות רבות של תחנות גרעיניות

31

של אלה שאינם רואים את החלופות האחרות ושל בעלי אינטרסים שממהרים לנצל את הלחץ

.שנוצר בענין האנרגיה כדי לחדש את עיסוקיהם בכל מחיר

שאין להם בכלל ותאי דלק כמו למשל שימוש במימןכל מיני רעיונות אחרים 7' קבוצה מס

- אפשר לייצר חשמל שממנוןלייצר מימלייצר חשמל ממקורות חדשים כדי - אחיזה הגיונית כל

לאחסן במיכלים בלחץ יש את המימן.להוציא יישומים מיוחדים, מעגל קסמים אווילי בהגדרה

.פצצות ענק בכל מקוםמפוזרים כמו ויגבוה שיה

: לחזור ולהדגיש כמה דבריםי ברצונ

אספקות אנרגיה לתחליף של, אנו מגבילים את הדיון כאן רק למקורות אנרגיה מסיביים .א

ובטווחי זמן קצרים אספקת חום ומערך הדלקים לתחבורה, כמו מערך החשמל, גדולות

, אלה מתחלקים באופן גס לשלושה שלישים. באופן יחסי

הפתרונות המומלצים נמצאים כולם בארבע הקבוצות הראשונות שהוזכרו לעיל ואין לנו .ב

; ביותר כמעט מיד בקנה מדה גדוללגשת למימושם אלא

אלה טרם הוכחו והם עדיין . יש אולי סיכוי עם כל מיני פיתוחים בעתיד5' לקבוצה מס .ג

זאת למרות כמה פרויקטים מסובסדיםו, מאוד מיישום מעשי בקנה מידה גדול רחוקים

יש מקום לסייע לפיתוחים ישראליים כמו . ב"באירופה ובארהבעיקר בצורה כבדה מאוד

;ת פרבוליות לייצר ולייצאהסולרי תרמי עם מראו

הניסיון. ות כיום לא מושכותאין למנוע מחקר ופיתוח בשיטות שונות גם כאלה שנרא .ד

יש בכך הצדקה. שמהם נולדים לעיתים קרובות רעיונות חיוביים בלתי צפויים מראה

למצוא יישומים בתחום של שימושים מיוחדים לאו דווקא בוודאי כאשר ניתן

בטענה , הוצאת מיליארדיםלמכאן ועד טעון ,אולם. ת של חשמללאספקה מסיבי

הבלתי מוכחת שזה יביא לייעול דרמטי ויש להעדיף רעיונות רחוקים אלה לאפשרויות

לפרוט יתר של השיטות השונות לאספקת האנרגיה ראה המרחק גדול ביותר, עכשוויות

על ידי המחבר " אנרגיה מא של בעיות מים ויגישה כוללת לפתרון בר קי"–דוח ניפרד

. הנוכחי

.בחינת הפרויקט של ארובות שרב וסקירתו 1.6

ניתן לנתח . חס להםי פרויקט ממין זה ישנו מספר של תחומים רחבים שיש להתילבסקירה ש

סציפלינות והסיכומים של י דלים למספר די רחב שעגואולם יש לזכור שאלה נ. ביסודיותאותם

המלאים רעיונות יצירתיים כרכים30ן והביקורת תופסי למעלה מהתכנו, הניתוח , העיצוב

. .ובדיקות שיטתיות בשיטות שונות וקביעה של מקדמי ביטחון שמרניים

. חישוב ההספק נטו של חשמל והשילוב עם ההתפלה1. נושא מס

: לנקודות הבאות, בין השאר,חסותישל שאלות המתייש בזה רשימה ארוכה

HADLYא באוויר החם והיבש המסופק דרך מעגל הזרימה על שם מקור האנרגיה הו •

מוריד גשם ואחר כך פונה צפונה ודרומה , ומעלה אויר לח מעל לרצועת קו המשווה

זור המשווני היא מצפון לאהאחת . יר חם ויבש לשתי רצועות מידברוריד את האווןמ

. לשנה2-4x1016 kWh כמות החום המסופקת כך למדבריות הוערכה כ .ה מדרוםיוהשני

32

מכמות החום הנקלטת מהשמש על שלושת הרצועות 5%כ בסך הכל כמות זו היא

.ישנן הערכות המרבות מעל מספר זה) המשוונית ושתי רצועות המידבר(

חוקי התרמודינמיקה לטרנפורמאצייה של אנרגיה מצורה אחת לשניה כמו למשל מעבר •

.מאנרגיית חום לאנרגיה מכאנית

בפרופיל בגובה הארובה הרוח מהירות , לחות, ימיים כמו טמפרטורה תנאים אקל •

במשך העונות ומשנה , קילומטר והשינויים במשך היממה 1.5למשל עד , ומעליה

.לשנה

והאם ניתן לשפר .מהי השפעת מהירות הרוח על תוספת או גריעה של תפוקת הארובה •

.עליונה לארובהעל ידי התפלגות עצמת התזת המים על פני שטח הכניסה ה

.חישוב ומדידה של המקדמים להפסדי אנרגיה •

.מדידה של ממקדמי קצב התאדות מאוכלוסיות שונות של טיפות רסס מים •

ימה ראומטריה של הזרימה בנקודות שונות כמו בהתכנסות אל ראש הארובה בפניה לזיג •

.אופקית וביציאה

.משתניםקרה לתנאים באופטימיזציה ודרכי . בחירת סוג הטורבינה •

.פרוס של נתונים גיאוגרפיים משתנים •

אספקת מים •

.תכנון מערכת אספקת המים •

ובקרת הספיקה האופטימאלית עם שינויי , הסינון המוקדם, שיטת הרסס של המים •

..האקלים

ולייצור חשמל, ת בקרת האנרגיה לשאיבהכתכנון של מער •

איסוף הרסס המלוח •

מידה הדי סידרת מדידות ניסיוניות בקנהתשובה המפורטת לשאלות אלה הושגה על י

; מטרים21 וגובה של 1:60בארובה בקנה מידה של ; 1:2000שהיה של מינהרת רוח

ובשיטות חישוביות שונות ובסימטריות שונה החל 1:1בניסויים בטיפות בקנה מידה

תלת חישוב סימטריה צילינדרית וחישוב עם , חד ממדיחישוב , מניתוח תיאורטי עקרוני

בסך הכול השתמשנו לחישוב ההספקים בשמונה שיטות שונות מלבד בדרך . ממדי

האנליטית והסטיות לא עלו מעבר לשניים או שלושה אחוזים

ספרי שלהם התקבל על ידי קביעת הראה שיש כמה משתנים שהערך המהניתוח

כך היה למשל ביחס לגודל הטיפות לכמות. דרישות תכנוניות כמו למשל אופטימיזציה

.) בדיוק2:1שהתקבל והיה ( ליחס בין הפסדי האנרגיה ובין ההספק המועיל , הרסס

.ועוד

לא סטו בממוצע אולם סבלו מפעימות 1:60מדידות ההספק בארובה בקנה מידה

המחזור אם בקנה המידה המלא תנודת תשפענה רק . שנבעו ממכות רוח בזמן המדידה

תנודות כאלה פחות מצויות . צד לצדשלהם ארוך דיו כדי להגיע בארובה המלאה מ

.ובעוצמות הרבה יותר קטנות

כצפוי במספרי ריינולדס מוקטנים ההפסדים יהיו יותר גדולים וכך התוצאות ששימשו

.אותנו כללו מקדם ביטחון לא זניח

33

סיונות לחשב את ההספק של החשמל מהארובה שעשו הנחות ייש להצטער על כמה נ

ה הייתה להניח רמה לא בדוקה של השקעה בשאיבת המים השגיאה הנפוצ. לא בדוקות

ביותר ממקרה אחד נימצא . ושגיאה שנייה הייתה להניח רמה מסוימת של הפסדים

למשל כבר בהנחה שהפסדי זרימת המים . שההספק המועיל של הארובה היה שלילי

היו . ובל היא הנחה מחמירה מאדכלומר מטר אחד לכל מאה מטר מ( הם אחוז אחד

באשר . נמוכה במנועים ובמשאבות ניחו הפסדים אף גדולים מאלה וכן יעילותהש

כללית שהפתרון האופטימלי מתימאטית ה הוכחה נויר ישוימת הארלהפסדי אנרגיה בז

.יש בהתאמהלהוא שההפסדים והחלק המועיל להפקה מתחלקים בדיוק לשליש ושני ש

ת חישוב בלתי תלויות וקבלנו חשוב ביותר לחזור ולהדגיש שהשתמשנו ב שמונה שיטו

.תוצאות כמעט זהות

הערה חוזרת ונשנית הייתה בצדק שאולי תנאי האקלים אינם טובים כפי שהינחנו וגם

. התשובה לשאלה זו חשובה ביותר. מדדנו בדרך שאולי איננה ייצוגית

ראשית יש להבחין בין סטיות ממוצעות שניתן לדעת מראש על ידי מדידות . 1

.ות אקראיותומשפיעות על נתוני התכנון של הארובה ובין סטיממושכות

סטיות ממוצעות הידועות בזמן התכנון לא תשנינה את מחיר המבנה אולם תשנינה . 2

ההשקעה 2/3זו האחרונה מהווה קרוב ל . את עלות מערכת ההפעלה וההפקה

בתפוקה נימצא ששינויים די גדולים . בקרוב באופן לינארי על ההשקעההומשפיע

.המתוכננת מראש ישפיעו מעט על עלות ייצור החשמל

תכנית הפעולות המכינות לקראת החלטה על בניית תחנת כוח בקנה מידה מלא . 3

יומית ממושכת של האקלים במספר אחד מהם הוא מדידה יום. יעדים 16כוללת

.אתרים חליפיים

הארובות , ראשית. ניםהשילוב בין ארובות השרב ובין התפלת מי ים הוא בשני אופ

- בשעה שקידום של תאים פוטותזא. מבטיחות חשמל זול הדרוש לצורך ההתפלה

- קילו4. יים יחרוץ למוות את התפלת מי הים בעתיד וזאת בגלל עלויות מטורפותאוולט

דולר 2.5וואט שעה הדרושים להתפלת קוב אחד של מי ים פירושו עלות כוללת של כ

ראש רשות החשמל יהיה זה סוף של -יניות של מר שפירהאם תמשך המד. לקוב מים

הטכניקה של מוש של מי. של ערכי הטבע ורמת החיים יום יום בישראל, החקלאות

ארובות השרב בישראל נעצרת על ידי טיפוסים כמו מר שפירה ומר שמעון פרס

. צרה זומאיתנו מימוש של הארובות תמנע . ודומיהם

לה גם אם פה מתבטא גם בהוזלה משמעית של מחירי ההתשילוב של הארובות בהתפל

שילוב של אספקת המים . לא יהיה כל שיכלול בטכנולוגיה של אוסמוזה הפוכה

כך גם ביחס להחזרת .לארובה עם אספקת המים להתפלה יוזילו מאד את האחרונים

האחד הוא מי השתיה . בתהליך האוסמוזה ההפוכה ישנם שני מוצרים. התימלחת לים

. המוצר השני הוא תרכיז שנותר מהתהליך בערך בחצי הנפח. המתקןהלישמם נבנש

תוספת בוסטר יעלה את מי . אטמוספרות60התימלחת מתקבלת בלחץ שמגיע ל

על ידי כך אנו . די הצורך כדי לשמש להתזה מראש הארובה,גם לעומד כפול התמלחת

שמעית בקליטת זאת במקום השקעה מ. רגיה להתפלהנחוסכים בערך חצי הא

החסכון הכולל בהשקעה . וביזביז לא מבוטל של האנרגיה האנרגיה שבמי התימלחת

34

עם זאת לעשות, ניתן . בציוד ובאנרגיה מגיע קרוב למחצית העלות כיום להתפלה

מצאנו שניתן אז להקטין את מחיר . אופטימיזציה של התכנון בעזרת עוד סעיפים

. ההתפלה ביותר ממחצית

.זמינות הטכנולוגיות. 2 נושא מספר

הפיתוח הייתה להימנע עד כמה שאפשר מהצורך לפתח טכנולוגיה מדיניות של צוות

כמו כן היעד . א אלהזאת מפני שהנושא קשה להרמה גם לל. חדשה או חומרים חדישים

. כלל זה כאמור התקיים להוציא אולי מקרה אחד. שילוב חכם חדשהעיקרי הוא ב

שממדי המבנה יהוו בעיה , שאינם בקיאים בתחום , רה רושם על רביםטחית השאיהסתכלות ש

מטרים 600-700 תגם ארובה ב, ראשית. זה רחוק מהאמת. קשה כדי מכשול ממשי לכל הרעיון

1200אבל גם מבנה בן . תחרות כמעט עם כל טכנולוגיה אחרת לייצור חשמלת ברההיתגובה

800ים כבר הספיקו להקים מיבנה בדובאי שעולה על בינתי. מטרים אינו מהווה מכשול טכנולוגי

למעלה מעשור נבחנו תכנונים למבנה גבוה של הארובה על ידי כבר לפני.מטרים

כבר הזכרתי למשל את עבודתו של פרופסןר יאיר . ב ובישראל"קונסטרוקטורים מובילים בארה

כולל מניעת ( כרכים המנתחים את הכוחות הפועלים את בחירת החומרים 7שכתב א טנ

שהחישוב , הוא טען וטענו לפניו. שיטות ההקמהובחירת הגאומטריות המועדפות ) קורוזיה

והיו .30% שנעשה על ידי צוות הפיתוח קבע מקדמי ביטחון גדולים והעלות תהיה פחותה ב

.לפחות עןוד שתי בדיקות כאלה

ם שיהיו ברוב המקרים הבעיה היחידה שבה צעדנו בדרך לא סלולה הייתה הטיפול ברסס המי

ויר נידחס עם ירידת הגובה יש לדאוג וכל עוד הזרימה היא אנכית והא. מי ים או מים מליחים

בחלק זה של הזרימה דאגנו שהטיפות לא תתלכדנה . על ידי התאדות המיםררור יעיל ומהיילק

מרגע אבל . קירות הארובהת טיפות עלדאגנו גם שלא תהיה ספיח. יקטןלא וששטח הפנים

שנעשה כל מאמץ לאסוף אתת הטיפות מהאוויר עד היה וי צפקי רושהזרימה פנתה לכיוון א

קטן מ אחד למיליארד גרם למטר רבוע מיחוץ לארובה שהוא לקצב שיקוע על פני הקרקע

הוכחנו שזה .דרשנו גם שבאוויר תישאר כמות מלח קטנה ביותרנ. מחמיר ביותר תנאי-.לשנייה

חיה לפי הצורך שיתברר בתחנת כונוכן שניתן לתקן ולהשלים אחרי הבאפשרי בכמה שיטות

.ען אלקטרוסטאטי נוגדטיפות טעונות מטתוספת , זה כולל תוספת טיפות גדולות. מסוימת

המכונים קולטים יםב והלהת הטורבינו.מחוספסות של הדיפוזוריםפנימיות אפשר לבנות דפנות

פה את הארובה יצרי הלוואי כרוך בבריכת מים המק אחד ממו, ולבסוף.חלק ניכר של הטיפות

.אספנה הטיפות האחרונות אם עוד תיוותרנה כמה תשם. קילומטרחצי ד וברדיוס של כמעט ע

, לאנליזה השתמשנו בחוקי דמיות. התכנון כולו נעשה בהנחה של מקדמי ביטחון נדיבים

.בחישובים נומריים ובניסויים

אנו ו ננחח מקדמי ביטחון מעל ומעבר למה שהוטים להנינהיו כמה מהבוחנים את הפרויקט

. הדבר מביא לעיתים תוצאות לכאורה ההופכות את הפרויקט להרבה פחות כדאי. המפתחים

הוא האזין למצגת של מומחי משרד . יתה של פקיד גבוה במשרד האוצרידוגמה אחת מעניינת ה

כשהמדען הראשי של ". את זהאילו זה היה טוב מישהו כבר היה עושה : " התשתיות ואמר

לבסוף כל . לנו יש ניסיון רב ":חדשה הוא הוסיף המשרד הסביר לו שזה נושא מהפכני ובגישה

לנו אין ניסיון עשיר "שפה אני לא התאפקתי ואמרתי " דבר עולה כפליים ונמשך פי שניים זמן

שבכל מקום שהם נמנעתי מלהגיד לו". ם כבר הכפלנו את כל הנתונים פי שתייםלאו. כמו לכם

35

ברים הד. חיובי ם לשום דבריתוקעים את סמכותם דברים נמשכים גם פי עשר ולרוב לא מגיע

מאשרים תקציב לתכנון כל עוד נואינאנו ": מהאסכולה שנהגה לפי הכלל הבאובאהאלה

ודברים ששמעתי מפיהם מילה זאת עובדה מוכרזת. אינני מגזים. "הפרויקט לא אושר לביצוע

..במילה

בין . חנו על ידי מומחים והייתי זה שעמד על כך שזה יקרהבכל חלקי הפרויקט נבחנו וחזרו ונ

בת תכל לסייע לגופים המתאימים בחוברונ( .השאר לחצתי על הרשויות למנות מבקרים כאלה

קיבלנו . עמודים ומכילה תמציות של חלק ניכר של הבוחנים וסוקרים את הפרויקט300קרוב ל

פרסם ללא כל רשות , ששינה מפעם לפעם את עמדתואיש אחדמד לב אפשרית מכל תשבחת

צא ה טען שמלתחי. ובשם עוזריו בנושא שהיה צריך לשמור סודיות ביחס אליוומאמר בשמ

צריך הוא טען ש. ל תפוקה פי עשרה יותרם שהוא יכול לקבאחר כך פרס. שהתפוקה היא שליש

יע שישתפו צולבסוף הי. לארץ כדי שזה יהיה אמין חוץלתת את הנושא לבדיקה על ידי אנשים מ

לו הערכתי את הידע שלו הייתי רואה בתביעה מכוערת זו .אותו בבעלות ואז לא יעשה יותר צרות

.תשבחת לפרויקט

דות איזה בעיות סביבתיות ועלויות חיצוניות נמחקות או 3. נושא מס

?גרמותלארובות ואיזה בעיות אחרות נ

.ל בעיות סביבתיות חשובות מתבטלות או מופחתות מאדמספר משמעי ש

אותן מנינו לעיל ומה כל הבעיות הנובעות משימוש בדלקראשית מתבטלות •

.שנימדד בשווה ערך של אלפי דולרים לנפש לשנה

נוסף להן האפשרות להתפיל מים בחצי המחיר או פחות פותר בעיות מחסור •

.במים ורעב

המלחת המקורותמנעת שאיבת יתר הגורמת לנ •

את הספיגה של פחמן דו חמצני מהאויר הזורי מדבר מגדילבאההשקיה •

ולא פולט אותה על ידי תוומאפשר לייצר דלק שממחזר את התרכובת הפחמני

קרקעיים שריפת מאגרים תת

מונעים גדיעת יערות •

שדורשים חמישית השטח ידי גידול דגי ים מאפשרים אספקת חלבון מן החי על •

. המים בהשוואה לגידול בקרוחמישית

נוסף לכך ניתן יהיה להסיר את הסכנה החמורה בחיסול אוכלוסיות ימיות •

זורי השקיה גדוליםדבור באניתן לשלב את הארובות במניעת תהליכי מ •

.הארובות מחזקות תהליך של צינון כדור הארץ •

דיל התחממות כדור הארץ תג, ומרשוב חיובי לשינויי אקלים כלת מיש לארובו •

.את תפוקת האנרגיה ותספק יותר מים

. סר בעיות סביבתיות הנגרמות על ידי בניה ושימוש בארובות השרביכנגד זה מנינו תר

אמנם הן ללא השוואה פחות חמורות מהמשך השימוש בדלק והן בעלות משקל זעיר

לעומת הבעיות שארובות השרב פותרות אולם מעבר לכך הצלחנו להראות כיצד

בין הבעיות .אלה יפורטו בהמשך. הבעיות הללו או לבטלן כליל רוב ת זער אמל

:המתעוררות

36

.ת תרכיזים שנוצרורתהליכי המלחה שמקורם במובלים של מי ים והחז •

יר הקר הנפלטותהליכי המלחה כתוצאה מרסס שעף עם האו •

מלחת המוחזרת לים השפעת הת •

.תי ותחבורתי לשאת עימו זיהום תעשיייזרימת אויר קר ולח שעשו •

.)קטיבייין סוביינ רבה עשהוא במידה(זיהום חזותי •

רעש קולי •

רעש אלקטרוני •

הפרעה לתחבורה אווירת •

הפרעה למעבר בעלי חיים •

רים אל תוך הארובהושאיבת ציפ •

.הטלת צל •

הבעיה הרצינית ביותר היא בתהליכי ההמלחה האפשריים בהסעת מי הים והתרכיזים המוחזרים

. טיפות מסביב לארובהלים והרסס של

מהי הכלכליות של הארובות באמות מידה של כלכלה . 4. נושא מס

.סית ובתוספת השיקולים החיצונייםאקל

לחלק גדול של הטכנולוגיות שאינן משתמשות בדלק פוסילי ישנם חסרון אחד עד

החיסרון השני הוא הזמינות המעטה של . החיסרון הראשון הוא המחיר הגבוה. שלושה

חסרון שלישי הוא האקראיות של . ספקת חשמל כמו למשל מקורות הידרו אלקטרייםא

כבר חזרנו והסברנו שלא מצאנו כיום או . האספקה או שרות רק בחלק קטן של היממה

קרינת . בעתיד הקרוב טכנולוגיות לייצור מסות של חשמל ישירות מקרינת השמש

אנרגיית רוח . 0.2וא בקרוב השמש משרתת אותנו רק חלק מהיממה ומקדם העומס ה

. אבל בצורה הרבה פחות חמורה מאשר מקורת סולריים ישירים. ן אקראיותכהיא גם

ישנם עוד חסרונות פחות ידועים כמו ייצור חשמל כדי לפרק מים כדי שיהיה מימן

גם למכונית החשמלית שזכתה לפופולריות רבה ישנם חסרונות יסוד . לייצור חשמל

.יתרונות אחריםכאלה בהשוואה לפ

.מבחינות אלה קרובות ביותר לשלמות, ארובות השרב

ש כאשר התנאים האקלימיים " סנט לקו2עלויות ייצור החשמל נעות בין פחות מ •

במקרה הגרוע ביותר עלות הייצור . 5%והטופוגראפיים נוחים והריבית היא של

200 לש עבור מיקרה בו ההספק לא יורד מתחת" סנט לקו6.5לא עולה על

.10% מטרים וריבית של 1200X400וואט בממוצע לארובה במידות של -מגה

ישנן דרכים זולות למדי להתאים את עקום האספקה לעקום הביקוש של •

.ומקדם העומס קרוב מאד ליחידה. החשמל

. פעם צריכת החשמל בעולם15-20הכמות העולמית היא של •

ראה הפרק הקודם על נושאי (סביבה שוניםחיובית על גורמי שהשפעה ישנה •

)4 ופרוט יתר בפרק סביבה

זהו . מטרים רבועים250ש לשנה הוא רק כ"השטח הדרוש כדי לייצר מיליון קו •

שטח לא יותר גדול מאשר דרוש לתחנת כול מופעלת בפחם

. מדינות בקרוב לכל שאר העולם40 ניתן למשוך קווי אספקה של חשמל מ •

37

, תמורת המרה של חשמל בשימוש בדלקאם משווים למחיר שניתן לקבל •

.20-25%בקלות מגיע ל ) IRR(עור התשואה הפנימיתיהתוצאה היא שש

3 שנים ויחד עם מוצרי הלוואי אפילו 4-5תקופת ההחזר היא לא יותר מאשר •

.שנים

לנטי של ההוצאות החיצוניות בגלל נזקים של השימוש אם כוללים את הערך האקוויוו

בתנאי הארץ הערכנו שהתוספתרוול תהיה לא פחות ( .ממש מטורףהרווח הוא , בדלק

)ש" סנט לקו7מ

סטיית התקן של העלות הוערכה בדרכים שונות ? מהי מידת האמינות של הערכה זו

קילומטרים מצפון למפרץ 40ה תבחישובים שלנו ביוטב. 20%ונמצאה מעט גדולה מ

3.88 התקבל כ 10%יבית של מטרים מעל פני הים עלות יצור החשמל בר80אילת ו

שנה 30התחנה קיים של , ש" לקוט סנ0.566זה כלל הפעלה ותחזוקה כדי . ש"סנט לקו

. 9.1% שנים והריבית בזמן ההקמה 4הבנייה תימשך . מיליון דולרים850והשקעה של

5.6קבלה עלות של הת. סנט והוספנו פעמיים את סטיית התקן4עיגלנו את המחיר ל

ביר במציאות את העלות לסכום ע הסתברות לטעות שתמהי. ש"סנט לקו

בעבודות ההכנה לבניית .היא לא יותר מאחת לעשרת אלפים? יותר גדול

שונה בקנה מידה מלא אנו ממליצים על פעולות כדי להקטין את סטיית אארובה הר

האחד הוא . זה כולל בין השאר שלושה גורמים. או פחות10%התקן של הערכותינו ל

. יה היא מדידות אקלים מפורטות לאתר ספציפייהשנ .נון והצעות מחיר של קבלניםתכ

.והשלישי קבלת הצעה מחייבת למחיר שנקבל תמורת המוצרים

י קביעה של עלות ממוצעת אהוואיי לפני זמן לא רב מצאתי בעבודה על שינו מערכת חשמל ב

כפול מהעלות לייצור זה .ש"ו סנט לק11התברר שממוצע שלו הוא . של חשמל בארצות הברית

. ביותרברחשמל בארובת שרב עם מקדם ביטחון נח

.והפוטנציאל של הפרויקט שיווק. 5. נושא מס

? יהיה זמין לשם הקמת ארובות שרבה אויר חם ויבשכמ •

?לאיזה מרחקים אפשר להוביל את החשמל •

?תמהו הקצב הטבעי של הביקוש לתחנות להספק חשמלי ותחות כוח נוספו •

'וכו ? האם ארובות השרב זקוקות לרזרבות מופעלות בדלק או בשיטות אחרות •

נאמת . לשנה2.5%ההערכה שהשתמשנו בה היא שגידול צריכת החשמל הוא בממוצע עולמי

במציאות ישנן ארצות בהן הגידול המבוקש הוא הרבה יותר . היא שאין לנו מספר מוסמך לכך

ה של גילוי מקור חשמל כל כך זול ובשפע כל כך גדול גם אין לדעת מה תהיה ההשפע. גדול

.עם כל כך מעט הפרעות סביבתיות

גם מספר זה אינו . בשנה2%ההערכה היא שקצב החלפת תחנות כוח שהתישנו עשוי להגיע ל

לשנה 4.5%ל הביקוש השנתי לתחנות כוח יהיה כ וסך הכבנימצא ש. אמין בצורה שהיינו רוצים

אם נניח . ש בשנה" ביליון קו630ש בשנה או תוספת הספק של כ "ן קו ביליו14000 כ מתוך

( ש בשנה " מיליארד קו3לשם פשטות שתחנת כוח טיפוסית ממוצעת תהייה בהספק שנתי של

. תחנות כוח חדשות בשנה210הרי הפוטנציאל הוא של ) ה שתוכננה ביוטבתהנבערך כמו התח

כבר הזכרנו .נה גם ללא יישום של מוצרי הלוואי מיליארד דולר בש200זהו מפעל בהיקף של כ

38

לעיל שמהירות החזר ההון של הארובות יאפשר קצב עולה בטור גאומטרי של מעבר לשימוש

בארובות

הקצב יהיה תלוי יותר מכל בהתייחסות של היזמים . אין ספק שהיקף זה יגדל רק בהדרגהאולם

שמבזבזים הון עתק על השיטות היא כיוםההתנהגות של השוק . ושל אלה שירגישו נפגעים

והנזקים םהזיהו . נבובהיא בעיקר במללהיקרות פי עשרה וההתקדמות ליציאה מעידן הדלק

ם גם ללא ארובות השרב ו כין שנית,רעור שלא ניתנת לע,עצמים למרות העובדהבעולם מת

ופן משמעי מהשימוש בדלק ואולי אף יותר במחירים שאינם עולים בכלל בא50%להמיר כמעט

לפחות ..אין כמעט ספק שהיישום שלהם רק יוריד גם את מחירי הדלק. על המחירים כיום

.לתקופת מה

מיליארד 230000 שלמיפוי עולמי שמרני הראה שהפוטנציאל של יישום ארובות השרב הוא

נימצא שהפוטנציאל . צריכת חשמל העולמית בפועל.140000ש בשנה וזאת לעומת כ "קו

זה מוגבל על לפונציא. מהצריכה העולמים כיום16קורות הטבעיים הוא לפחות פי מבחינת המ

וואט - מגה200ותי של הספק הארובה לא מתחת ל רנחנו באורח שריידי גבול תחתון שה

אבל צריך להיות . 10%ש בריבית של " סנט לקו6.5זה מבטיח שהמחיר לא יעלה על .ממוצעים

וואט ממוצע והמחיר יעלה מעט מאד - מגה150הזה למשל לברור שאם נזיז אף מעט את הגבול

.הפוטנציאל יגדל מאד

הראה שרק פעולה ) 2009בר מנובמ (IEA –דוח די מאוחר של הארגון הבין לאומי לאנרגיה

הספר זריליון דולר אין לנו ביקורת על מ ט30השימוש באנרגיה בעולם תזדקק לקרוב ל לייעול

IEAרי די בסכום המפורסם על ידי מחירה יהיה מיליארד דולר העתאולם אם נניח שארובה ממוצ

דברי שטות , הם לא מבינים על מה הם מדבריםIEAזה מוכיח שנ. ארובות30000כדי לבנות

30000להקמת . אין אף צל של ספק שיש לחשוב מחדש על כל הגישות לפתרונות. גמורים

העובדה זאת מלבד .ם כיום לחשמל מכל צריכת העול6חשמל פי ארובות אפשרות לספק

. שישנם לפחות עוד שלושה מקורות שיכלים לסייע להפחתה ל השימוש בדלק

ועוד יותר לכשתתחיל , קשה להימנע מהתחושה שמרגע שהארובה הראשונה תהייה בבניה

עבוד ולספק חשמל ומוצרי הלוואי לא יוכלו עוד כל אויבי הקידמה המדברים כל אחד בשם ל

ה שתיקבע שאפשר יהיה להגיע לחצי השוק הנחה. פרטיים לעכב את הקדמהאלוהיו ה

. הפוטנציאלי איננה מופרכת

על ידי קווי . מדינות בהן תנאי האקלים והטופוגרפיה נוחים להקמת ארובות שרב40ישנן כ

קווי הולכה מתקדמים במתח גבוה . הולכה אפשר להגיע למרבית האנושות עם קווי החשמל

שאיננו עולה על הפסד הספק קילומטרים ב3000ולים להסיע חשמל לטווח של וזרם ישר יכ

טווח הובלה זה מספיק כדי להרחיב את טווח האספקה . ועלות של יותר מסנט או שניים1%כ

האזורים שלא יכללו כך . המדבריותי מעלות לצפון או לדרום מאיזור30לרצועות של עוד כ

ור הארץ יש בדרום כד.. סיביר וסקנדינביהל החלק הצפוני ש,צפון אלסקה, כוללים את גרינלנד

הסעה ל ת החלק הגדול ביותר עם אוכלוסיה גדולה שחורג מהגבולו.הרבה פחות שטח יבשתי

כאשר בסין וקוריאה קילומטרים 5000הנקודות הרחוקות ביותר הן של כ . קילומטרים3000

ווחים אלה לא יוכלו להגביל את השיווק ניראה שט .המקורות שיכלו לספק הם בהודו ופקיסטן

.ייקר מעט יותרשמל מארובות השרב גם אם החשמל יתשל ח

.מהו מצב הפרויקט ואיזה צעדים יש לעשות כדי לקדם אותו. 6. נושא מס

39

צוות הפיתוח הרגיש בטוח למדי . פיתוח הפרויקט למעשה נישלם להוציא כל מני פרטי תכנון

לשם כך הוכנה תכנית. להכנות לבניית ארובה בקנה מידה מלאשהיגיע זה מזמן הצורך לגשת

מדידות אקלים : יעדים וביניהם16היא כוללת .) בהמשך החוברת25ראה טבלה ( פעולה

חוזים ; הצעות קבלנים; יות מפורטותהכנת תכנ; בקשת אישור בניה ; מפורטת בכמה אתרים

.. נושא של אבטחת איכות ואמינותניתן משקל רב לכל ה. לרכישת המוצרים והבטחת מחירים

.המבנה הראשון יבחר מתוך האתרים לפי טיב התוצאות ולפי לוח הזמנים המועדף.

חשוב לחזור והדגיש . כמה מהמתעניינים בעבר הציעו הקמת מיתקן מוקטן במידות שונות

.שהקמת מה שקרוי פיילוט הוט פעולה לא חכמה בגלל שורה של סיבות

. כללהפיילוט לא יהיה זול •

ב גם לזכור שגם אם נקים יחידות וחש. )ותשנים אחד( בז הרבה מאד זמן יבזהוא •

.אחדות אי אפשר יהיה לוותר על טיפוח הנוהל של אבטחת איכות ואמינות" פיילוט"

.ב יותרוהוא לא ישמש מכשיר לימודי המאפשר שינויי צורה ומידות כדי לחפש פתרון ט •

..ר במלוא גודלו מאפשרים לימוד הרבה יותר יעיל המוצןכללי הדמיות בין הדגם ובי

ןמהירות הרוח עם הגובה וכוהלחות , בגלל ההשתנות של הטמפרטורה , וחמור מכל •

ארובה , וקרינה לחלל, של הקרקע,להירור בליהניודים היומיים הנובעים מחימום ביום וק

כלל , מטרים 1200 מטר גובה לעומת המוצר הסופי בגובה של כ400למשל ל, מוקטנת

.לא ינהגו באותה צורה

מטרים אין כמעט מתחרים לארובת שרב מבחינת 600-700חשוב להדגיש שכבר בגובה •

ראה בהמשך את הטבלאות ואת הציורים של עלות הייצור . (עלות ייצור החשמל

מרבית המהססים קבעו את עמדתם בגלל החשש מגובה ). כפונקציה של הממדים

בניינים בגובה זה כבר , ובכן. עהלה כבר לא גורמים להם לרתייתכן שגבהים א. המבנים

חבל להוציא סכומי כסף גדולים מאד כאשר ניתן תמורת סכומים דומים לקבל . ניבנו

בגבהים אלה ניתן כבר ליישם את השילוב בהתפלה בחצי . שנים5תקופת החזר של

. המחיר

:באורח עקרוני ישנן שלש חלופות

.דה מלא עם כל ההקפדות הדרושותלבנות ארובה בקנה מי )1

כאלה שיביאו החזר . להקים מיתקן ניסיוני בממדי ביניים )2

.אבל גבולי.כול שהוא

1:50 ל1:2000להמשיך בניסויים בקני מידה שבין )3

.1:1ובתחומים מיוחדים דמוי התנהגות הטיפות בקנה מידה

ם אך לא מן הנמנע להוסיף להם א. ניסויים מהסוג השלישי הושלמו.

ניסויים מהסוג השני לא יוסיפו ידע קריטי אך יהיו . יתעורר הצורך

המסקנה שלי . כרוכים בהוצאות גדולות מאד ובזבוז זמן יקר של שנים

.היא שיש לגשת לסוג הראשון

40

בספרות המדעית והטכנולוגיתארובות השרב סקירה של רעיון . 1.7

.וכמה פרטים טכניים

.הייגיים ומקורות אנרכמה עקרונות תרמודינאמ.1.7.1

אין צורך להוכיח את העובדה שאויר קר זורם כלפי מטה והדבר יעכול להיות מושג על ידי

הוא מתרחש כאשר . ”wind shear“לתופעה הזו ישנם שמות כגון . של אויר חם ויבש הרטבה

לאסונות זה קורה פעמים רבות באיזורי מדבר ועשוי לגרום. ענן מוריד גשם אל תוך אויר יבש

ממדים טיפוסיים הם מהירות . בשדות תעופה רבים הותקנו רדארים לזיהוי מצבים כאלה. תעופה

הטכנולוגיה של ארובות השרב כולאת . יה וקטרים של קילומטר ויותרי מטרים בשנ20ירידה של

ויר נישאב מבחוץ בפתח העליון והא.את התופעה הזו בתוך ארובה בעלת קוטר גדול וגובה גדול

ראה ציור ( .ולט את האוויר המצונן דרך טורבינות המותקנות בהיקף הבסיס של הארובהקו

)1.מס

המים . חלק מהמים מתאדה ולק שוקע עם האוויר ונאסף אחר כך על מנת להישלח בחזרה לים

על ידי התאדות לנקודת הטל וטמפרטורת האוויר משתנה בקרוב לפי מה רהאווימקררים את

ה וההתחממות עם הירידה קרובה לעקום זה שהוא כחצי מעלה עשרונית שקרוי אדיאבטה יבש

הטמפרטורה של האוויר גדלה בקרוב לאדיאבטה יבשה ומתחממת .זאת כאשר. למאה מטרים

השטח שבין שני הקווים .) 3ראה ציור . ( מטרים100עם הירידה במעלה עשרונית שלמה כל

ות קטנות ואז האוויר מגיע לנקודת הטל מתקרב לצורת טרפז ככל שכמות הרסס גדולה והטיפ

..במהירות רבה

או הפקש לחצים בתחתית .4%מעלות מישקלו גדול 12כדוגמה אם האוויר מתקרר בממוצע ב

או קילוגרם . ניוטון למטר רבוע=פסקל אחד ( . פסקל480 מטרים כדי 1200ארובה בגובה של

זה בקרוב כעשירית קילוגרם . בועמסה כפול בתאוצה של מטר לשניה בריבוע מחולק למטר ר

) של לחץ אטמוספרי4.5% פסקל כמוהו בערך 480לחץ של.כוח למטר רבוע

הבאתם , נית המיוצרת משמש להנעת מנועים ומשאבות לשאיבת המיםאכחלק מהאנרגיה המ

חלק שני מתבזבז בהפסדי אנרגיה בחיכוך האוויר בדרך ופליטת אנרגיה . לראש הארובה והתזה

המבחן הראשון לערך הפרויקט הוא איזה חלק ). 2ור יראה צ.( האוויר הנפלט החוצהל שקינטית

התנאי הראשון הוא שנותרת אנרגיה . מהאנרגיה המכאנית משמש לשאיבת המים והתזתם

ית כללית שהפתרון האופטימאלי הוא שהפסדי האנרגיה הם בדיוק טישנה הוכחה מתמ. לשימוש

מהמקרים הייתה לעשות השל כמשגיאה נפוצה . של המיםשליש ממה שנותר לאחר השאיבה

שוב להבין שיש ח. הנחות ביחס לאנרגיית השאיבה או ההספק ובסוף לקבל תוצאה שלילית

של ביחס מזה נכון ל. לחשבם היא רק דרך אופטימיזציה שורה לא מבוטלת של גדלים שהדרך

רבינות והחוצה ושופרות מהטתיחה של הפלזווית ה ,ביחס לקוטר הטורבינות, לגודל הטיפות

.ועוד

40 מטרים מדרום ליוטבתה במליחה כ1200X400 חושבו לארובה בממדים של 2הנתונים בציור

.רים מעל פני היםט מ80קילומטרים מצפון לאילת ובגובה

41

1/3

2/3

Pumping

Losses

Generated

energy

2/9

Net

deliverable

energy

4/9

Components of the potential

mechanical energy in

the cooled air column

Figure 2 - Components of the mechanical energy North of Eilat

של אנרגיית החלק העליון הוא.. רכיבי האנרגיה בארובה מצפון לאילת סמוך ליוטבתה. 2 ציור

השאר מורכב בדיוק שליש . מסך כול האנרגיה המכאנית1/3קרה זה כ הוא מהווה במ. שאיבה

מהסך 4/9 לייצור חשמל או 2/3 מהסך הכל ו2/9של הנותר אחרי השאיבה להפסדי אנרגיה או

.הכול

במודל עם , במודל קווי, ורך לימוד בכמה שיטות חישוב בלתי תלויות בדר אנליטיתהשתמשנו לצ

מידה הנהרת רוח בקנכמו כן מדדנו פרמטרים שונים במ. סימטריה ציריצ ובמודלים תלת ממדיים

מאד ניסויים בקנה וכן בהרבה1:60 מטרים או קנה מיה בסביבת 21בארובה בגובה , 1:2000שח

:קריות הןיהמסקנות הע. טיפות להתנהגות1:1מידה

טוי הקלאסי לפי החוק פעמים הבי0.8 עד 0.7 של C האנרגיה המכאנית בכללה נקבעת כמקדם

וזה נקבע כמעט בדיוק לפי גטובה C(Tmaximum - Tminimum)/Tmaximum ודינאמיקההשני של התרמ

.). לפני הקירור( רובה הוא הטמפרטורה החיצונית בבסיס האHc .Tmaxהאפקטיבי של הארובה

Tmin0הנצילות במלואה היא בקרוב . הוא הטמפרטורה החיצונית בראש הארובה 730000

.Hc

) אז ,300TmaxKelvin אם )100

HTT Cminmax מעניין שבדוגמא של יוטבתה האפקטיביות . −≅

והנצילות הכוללת של חום לחשמל היא . 2.8%הכוללת בהסבת חום לאנרגיה מכאנית יוצאת

1.2%

42

י כאשר יתכן שקו הטמפרקורה החיצונית איננו טאור הוא מעט אופטימיסייתכן מצב שבו הת

.עוקב בדיוק אחרי אדיאבטה יבשה

קליטת האנרגיה . הייתרון הענק המובנה של הארובה הוא בכך שאין צורך בקולט שמש

( בת השמש של פרופסור שלייך ו החוקים בארהסולרית אם היא צריכה לסמוך על אותם

, מחציתכמייצרת קולט שמש שנצילותו בסופו של דבר משמש לחשמל היא ) משטוטגארט

ש לשנה והמחיר הוא " קוון מטרים רבועים כדי לספק מילי75000שטח הקולט מגיע ל כ. 0.6%כ

יש מהיממה הארובה של שלייך עובדת כשל.ש רק תמורת הקולט"ט לקו סנ40-50לפחות

במקדם עומס נמוך מאד וניסיון לאגור חום מהשמש כדי להשיג יותר שעות עבודה יגדיל את

יש הרבה מקום גם כאן לאופטימיזציה בין .ההפסדים בקליטת אנרגיית השמש בעשרות אחוזים

וכמות האנרגיה הקינטית ; בינותרוהפרשי העמד על הט; קצב זרימת האוויר; ההפסדים בקולט

.אבל החסרונות הם בסיסיים ומובנים. מראש הארובה זרקת שנ

בוואטים של ארובת שרב ניתן לביטוי כלהלןNההספק

(1.2) N A EF

c t net=

ηρ

2

3

13 2/

כאשר

.. - Ac- שטח חתך הארובה ב [m2];

- ηt 0.85נניח שהוא – נצילות של הטורבינה והגנרטור

- Enetה של האוויר אנרגיה סגולת נטו של אנרגיית העמוד(EC) ביחידות של

כדי לרסס את המים לקוב אויר מחולק (Ep)פחות האנרגיה של השאיבה) פסקל(

ובתוספת שיקום האנרגיה הגרביטציונית של טיפות הרסס בעמודת , tη בנצילות

..(ERi) האוויר

)EE

E(E R

t

PCnet +

η−=

- ρ [kg/m3];אווירצפיפות ממותעל של ה

- F [-]. מקדם ההפסדים.

- f ךהחלק של מקדם ההפסדים הניגרם על ידי חיכו

2

D

C

A

A

מקדם ההפסדים עקב פליטת אנרגיה קינטית מהפתחים בבסיס

.הארובה

הביטויים שבנוסחה לעיל התקבלו כאשר מוכח שהביטוי 2

3Enet. להספק מביא

לי האפשרי וההפסדים הם בדיוק אהמקסימ1

3Enet

כאשר

43

;fA

AF and F

A

QE

2

D

C

2

C

Losses +

=ρ

=.

. יכול עכשיו להיכתב Q [m3/sec]קצב הזרימה

(1.3) Q A EF

c net=

2

3

11 2/

ρ

נימצא עכשיוN/Qמעניין שהיחס

(1.4) N

QEt net=

η

2

3

.Fדם ההפסדים כלל לא תלוי ב מק

Enetומכאן גם . גדל בקרוב רב ביחס ישר לגובה הארובה וביחב לקירור הממוצע של האוויר

יכולות להיות 1.3 וכן 1.2בה בשעה שמישוואות . ביחס ישר לכמות המים המרוססת לקוב אויר

אפשר לקבוע על ידי מדידות במודל אוFמוכחות בדרך של ניתוח אנליטי את מקדם ההפסדים

-CFD . COMPUTERIZED FLUID DYNAMIDCSעל ידי חישובים נומריים מתקדמים

לות המעבר בחום סגולי סמוי של התאדות לחשמל י מטרים גובה קיבלנו שיע1000במגדל של

.1%היה

הגדלת . ש חשמל" קו9 ומקוב מים שהתאדו כ ש חשמל " קו5-6ניתן להפיק מקוב מים מותזים

. לתפוקה הסגולית20% מטר תוסיף 1200הארובה ל

של הארובות בהם מונעים מוצרי הלוואי133לנתונים אלה חשיבות מעניינת ביחס לאחד מ

. ה גדולים באזורים מדברייםקידבור של שטחי השהמלחה ומ

עשינו זאת במדידות . שוואות שלעילהמופיע במ Fמאמץ רב הושקע מהערכת מקדם ההפסדים

5מקדם ההפסדים גדול יותר בגלל מספרי ריינולדס יותר קטנים בערך ב שם . במינהרת רוח

האבר השני שבביטוי למקדם . קטנים יותר30% ומקדמי ההפסדים בפועל יהיו בכ. סדרי גודל

תך של זהו היחס בין שטח הח. וירולי ליחס ההאטה של זרימת האאההפסדים פרופורציונ

בסך הכל מקדמי ההפסדים . ויחס זה בריבוע. יאהוזורים ביציפיהארובה לשטח החתך של פי הד

-את הערכים הללו אימתנו בחישובים נומריים בכמה וכמה שיטות. 10%במציאות יהיו קטנים בכ

. . כולל רוח צד, ממדי ועם רשת למודל תלת; לרשת עם סימטריה צילינדרית; לקווים לינאריים

. ממוצעים יהיה פחות מההספק הממוצערזרבה נוספת בחישוב נובעת מכך שההספק בתנאים ה

יש קשר לא לינארי . בזמן. יש קשר לא לינארי בים ההספק ותנאי האקלים. זאת בגין כמה סיבות

ולבסוף שי יחס לא לנארי בין ההספק . בין תנאי האקלים המשתנים במקום ובין ההספק

בסיס הארובה למשל גובה . בנקודת נמוכה בטופוגרפיה ובין הגובה הטופוגרפי הממוצע

מטרים ובמיזרח 800בתחתית הערבה כאשר ממערב הרים בגובה , במליחה שעל יד יוטבתה

מטרים יוריד את 100 הניתוח הראה שהגבהה של בסיס הארובה ב. מטרים1500הרים בגובה

וזאת בגלל ההשקעה היתירה , שאר זההי גם אם הגובה הפיזי של הארובה י5%ההספק הנקי ב

.הים לבסיס הארובהבשאיבת המים מ

ת יפחת ערכו במציאו.0.85 נימצא במנהרת הרוח להיות כ Fני שלמקדם ההפסדים יערך אופי

. .10% בהראערך ההספק יגדל כנ.. 0.7ל

44

והחלק השני כאמור .מקדם ההפסדים מורכב משני חלקים חלק אחד הוא בגלל הפסדי חיכוך

התוספת להפסדים . ויר בבסיס הארובהיאת האוצבגלל פליטת אנרגיה קינטית מהשופרות של י

השופרות בבסיס מציאה י לשטח ה(AC) בין שטח חתך הארובה חםתהיה לפי הריבוע של הי

. (AD) הארובה

וזה נקבע לפי כמות ההשקעה ,Enet>0כל עוד . Fללא כל קשר כמה גדול הו מקדם ההפסדים

מהנותר כדאי ביותר להקדיש ניתן להוכיח באופן אנליטי ש. בלבד.של אנרגיה בשאיבת המים

גם כאשר הערך של האנרגיה נטו הוא , יתכן אמנם . ישארו להפקת חשמל2/3 להפסדים ו1/3

מכפיל את האנרגיה Fזאת משום שהערך .. חיובי שההשקעה גדולה מיד ביחס לכמות זו הנותרת

הקינטית 2c

2a

A2

Qρ.

Air Temperature vs. Altitude

Air Temperature [K]

Altitude [m

]

0

200

400

600

800

1000

280 285 290 295 300 305

Tain (100)

Tain (300)

Tain (500)

Taout

different droplets diameter

Figure 3 - Temperature change with elevation (Left line - inside air, half centigrade

per 100 m, assumed to follow wet adiabate assumed to warm downward; Right line -

outside air, one centigrade per 100 m, assumed to follow a dry adiabate assumed to

warm downward

הקווים . דיאבטה יבשהאמימין הטמפרטורה החיצונית בהנחה של . ם הגובה השתנות הטמפרטורה ע . 3ציור

הטרפז הוא מיקרה גבולי של כמות מים בלתי . ולכת וגדלה של טמפרטורת האוויר בכמות רסס המשמאל

השטח בין קו . הקו השמאלי הוא של אדיאבטה לחה. מוגבךלת בטיפות קטנות כך שההתאדות היא מיידית

.וי לממדי הכוח המניעטי הוא בישמאלי והקו הימנ

האדיאבטה . בפועל אדיאבטה יבשה הולכת ומתחממת עם ירידת האוויר כמעלה עשרונית כל מאה מטרים

,YHPUקווי הבינים הם לשלושה קטרי ביניים של . הלחה מתחממת כ חצי מעלה עשרונית כל מאה מטרים

.מיקרון.500או , 300 , 100המים

45

Net an d Gro s s Power v s . Sp ray Ra te

-200

0

200

400

600

800

1000

1200

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Sp ray Ra te [gw/kg a ]

Power [MW]

Net P ower Gro ss P ower

Figure 4 - Gross and net power vs. spray rate in grams of water /kg air

.וואט עבור רמות שונות של ריסוס מים בגרם לקילוגרם אוויר- הספק ברוטו ונטו במגה. 4ציור

הכוח המניע וההספק גדולים אולם גם ההשקעה להתזה ש ככול שמרבים מים מקבלים 3בציור

לנפח 4 לגודל הטיפות ובציור 3 ים בציור מספרישנו בדרך כלל אופטימום ואותו רוא. גדילה

..למסקנה זו עוד משמעיות בעלות ערך גבוה ביותר .ההתזה

של 75%בשעות ביקוש שיא של חשמל ניתן להפסיק את השאיבה ולהוסיף עוד כ •

זה לצבור בשעות שפל כל שדרוש . )2ראה ציור , לפחות כך ביטבתה ( חשמל לצרכנים

פעולה זו . וש השיאק אותו ללא שאיבה נוספת בשעות בימים במאגר גבוה ולהתיז

אלא שביישום המקובל היא כרוכה בהפסד אנרגיה ". אגירה שאובה"נקראת בדרך כלל

בטורבינות וגנראטורים בצינור המעלה ומוריד את , ובהשקעה במשאבות 30%של כ

, בינות מאחר שהטוראלית מניתן לעשות זאת בהשקעה מיניאלא שכאן . ספיקות המים

הצינור לשחרור ומפל הזורם להפקת האנרגיה קיימים .הגנראטורים והמשאבות קיימים

חישובים הראו . במקרה שלנו גם אין כל הפסדי אנרגיה. ויש רק צורך בהקמת המאגר

בתנאי , ש" סנט נוספים לקו2ניס כ כאגירה השאובה במקרה זה עשוייה לה"שה

ו להגדיל פתאום את ההספק של ייצור הוא כמרהדב. המחירים של מדינת ישראל

.. וואט- מגה700וואט ל - מגה400חשמל לחלוקה מ

ישנה התנהגות קרובה לאופטימום על פני טווח מסוים של שינוי בכמות המים המותזים •

תכונה זו נוספת על . פעוליותמקטין מאד את החשש לשגיאות תזה . ושינויים אקלימיים

ועל פני ) נראה בהמשך( הי ארובה בי שורה של גנ פלית של חשמל עלאעלות מינימ

. די רחב בתנאים האקלימייםישינו

. לי של הטיפותאדבר זה נוסף לבחירת גודל אופטימ •

יש כמובן להבדיל היטב בין שינויים דרושים והחלטות בתכנון לפני הבנייה ובין שינויים •

כבר.תפעוליים במערכת הבנויה

..חישובי ההספק. 1.7.2

46

וכן בדרך ).שמונה במספר( כרנו שהחישוב של ההספק נעשה בכמה שיטות שונות כבר הז

שני חישובים נעשו במודל נומרי חד . אנאליטית שהוצגה לעיל ועם ערך הפסדים מדוד במודל

היו ארבע שיטות חישוב במודל . גם בהם השתמשנו במקדם הפסדים מדוד במינהרת רוח. ממדי

ותלת 4צילינדרי (ששת האחרונים . שיטות לדגם תלתממדיושתי.נומרי בסימטריה צילינדרית

) .נעשו בעזרת מודל לזרימה טורבולנטית הקרוי) 2ממדי ).k ε− . עםתיקון של מקדם ההפסדים

אותן התוצאות קיבלנו את, ביחס להבדלים במיספר ריינולדס שהתקבל במדידות במנהרת רוח

.בכל שמונה השיטות

חישובים אלה . על מנת לחשב מקרים סבוכיםרשת חישוב חדישה במוש ישלאחרונה נעשה

לא היו נזקים גדולים עקב רוח צד ..נעשו למשל למקרים עם רוח צד חזקה ועם התזה לא אחידה

אולם יש . אומטריה של הכניסה העליונה התאימהירומה להספק כאשר הגתואף היו מקרים של

צאותומקום עדיין לשיפורים קטנים בת

עם זאת חישוב של זמן פעולה אחת . החישוב נעשה בעזרת מערך חישוב של חמישה מחשבים

. 15%גילינו בחישובים אלה שהערכים שפרסמנו היו שמרנים ב. ימים5בדיוק מקסימאלי נמשך

העם ז. בצורה אסימפטוטית . ככל שצפיפות רשת החישוב עלתה כן קבלנו תוצרת רבה יותר

.צורה לוגריתמיתשגיאה המוערכת קטמה בה

:היו עוד פעולות לתכנון אופטימאלי

זוויות של,וצורת הבקרה של מהירות הסיבוב.לבחור את טיפוס הטורבינה הרצויה היה צורך -

. הנייחיםכווניםהלהבים המסתובבים ושל המ

. במתח גבוה. AC-DC-ACיצור והאספקה של החשמל נבחרה בתהליך תהליך הי -

.הנתשהטורבינה במהירות מ

להבים בשטח כיסוי כמעט מלא של המעגל8 -

מכוונים 30כ -

של שטח חתך 0.6-0.7הפתח המעגלי של הטורבינות הוא האופטימאלי של נימצא שגודל -

.הארובה

שטח פתחי היציאה לשטח חתך הארובה היחס ביןאשהו. AR התייר היוהאו יחס ההאטה של -

.4-9קינטית תקטן בפי רגיה נ וכך הקטנת ההפסד של א2-3יהיה

.היות לא פחות מחצי רדיוס הארובהל רדיוס העיקום של הכונס העליון צריך -

.5:1 עד 3:1קוטר הארובה צריכים להיות יחסי גובה ו-

פקוד הארובה צריך לבצע חישוב לכל ארובה בכל שעה במשך היממה עם כל קב מלא של תמע

ב מחדש עבור כל ויים חישצריך לק. וכיוון שלהמהירות רוח , לחות, טמפרטורה, פרטי האקלים

זוהי משימה אדירה שגם בעזרת מחשבי על יהיה צורך להקדיש לה דורות שלמים . כנוןשינוי בת

סמך חישוב אפשר וצריך לקיים בחירה בין אתרים על. הפיתרון הוא בגישה מהכלל אל הפרט

. א לפי אדיאבטה יבשה הטמפרטורה הומהלךנו אותו בהנחה שיואמנם עש. יותר פשטני

זה . השתמשנו בתנאי האקלים שרק בראש הארובה ובמיפוי עם נקודות כל חמישה קילומטרים

מאפשר בחירה גסה של אתרים וירידה הולכת וגוברת בפרטים אולם רק למספר דגמים ובאתר

במקרים שונים השתמשנו בממוצע שנתי מייצג וזאת רק ביחס להחלות . מוגדר היטב

השתמשנו בחישובים חד ממדיים..ת כלליות וכך גם ביחס לפרופילים מיוחדים של רוחאסטרטגיו

עם כל אלה יכולנו לקצר את זמן החישוב מכמה ימים לנקודת עבודה אחת שלארובה אחת

47

אנו יכולים לקבוע שהתוצאות הן שמרניות ושהן . באתר אחד וברגע נתון לאפשרות מיפוי עולמי

טרליה ויכולנו סובין השאר עשינו מיפוי דל א .ת החלטות אסטרטגיותאיפשרו לנו בכל זאת לעשו

.זורים העיקריים בהם כדאי להקים ארובות שרבלבחור את שלושת הא

ה האנרגיה המיוצרת בשנה עבור "אנו מביאים את ההספק הנקי הממוצע ואת ס, 6, 5בציורים

הגובה האפקטיבי כאשר.AR=2 = AC/ADועבור יחס האטה .DC וקטרים שונים HCגובהים שונים

. הוא הגובה מפני הקרקע אל הקצה של הצילינדר הישר ללא משפך הכניסהHCשל הארובה

)ADו . הוא שטח החתך ביציאה מהדיפוזורים שבתחתית הארובהACכל . שטח חתך הארובה

. קילומטרים מצפון לים האדום40ה אשר בערבה כתאלה באתר של המליחה ביוטב

Net Average Power vs. Tower Height for different Diameters

Realistic Case

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400

Tower Height [m]

Net Ave

rage Power [M

W]

100

200

300

400

500

600

700

Figure 5 - Net average power vs. tower height for different diameters (AR=2)

[near Eilat, Israel] [AR=AD/AC](see fig. 1)

בקו ( מטרים 100וקוטרה מ) האבסיסה ( ההספק הממוצע כפונקציה של גובה הארובה . 5ציור )ראה טבלה בצד.( מטרים בקן העליון700ועד ) התחתוןלי כמעט לפי קו ישר לגובה הארובה אצפות שההספק הממוצע פרופורציונמעניין להספק דומה ההאומטרייבג. מר לשטח החתךוציונאלי לריבוע הקוטר של הארובה כלרופרופו

.עולה בקרובה לחזקה שלישית של ממד טיפוסי

48

Annual Energy Output vs. Tower Height for different Diameters

Realistic Case

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400

Tower Height [m]

Annual Output [1

0^6kW

h]

100

200

300

400

500

Figure 6 - Annual energy output vs. tower height for different diameters (AR=2)

[near Eilat, Israel] [AR=AD/AC](see fig. 1) (Later, local climatic data showed a

somewhat higher output)

ש בשנה כפונקציה של גובה הארובה ושל "ה האנרגיה המיוצרת בשנה במיליוני קו"ס. 6ציור

.באלפי שעות אורך השנה 8.76 מוכפלות ב5כאשר התוצאות זהות לאלה שבציור . . קוטרה

.המבנה. 1.7.3

בנה היווה את הסיבה למספר הרב ביותר של מתנגדים או מהססים וכאלה שיצרו מעגל לוגי המ

ת לא הסתפק "שרד התממ להמדען הראשי ש. הם טענו שעוד לא בנה דבר כזה . חסר סיכוי

עט יי טק ולא ממן כמההוא עסק רק במה שהוא קרא . בחוות דעת נלהבת של המומחים שלו

בנה לא היווה כלל את הקושי הטכני או האמת היא שהמ. כך היו גם אחרים. שופ דבר אחר

תכנונים נעשו שמילאו את כל הדרישות תוך שימוש בידע שהוא ארבעה לפחות . המדעי העיקרי

. ברמת ספרי לימוד או בתמיכה של קבלנים ויצרנים

ק שהחומר המועדף מהרבה בחינות התברר מעבר לכל ספ. היו שתי גישות יסוד באשר לחומרים

לתקופה של סוגי ציפוי עם אחריות היו גם בעיקר שני. הוא פלדת בניין רגילה וציפוי נגד קורוזיה

ליפות של מי ים אל הפלדה מעבר ספק שתחזוקה שוטפת ושטיפת דןאי. שנה20מלה עלמ

. מי הים כל חומרי הבניה אל מחוץ לו וללא מגע עם רססלמבנה וציפוי המוציא את

גישה זו נעשתה עדיפה . מתרוממות יה הייתה של בניה בבטון מזוין ויציקה בתבניותיגישה שנ

. מים על הארובה עצמהעבעיקר כאשר נבדקה אפשרות אגירה שאטבה תיעשה על ידי מג

ם מיוחדים במקום ברזל בנייןיביכיום התפתחו סוגי בטון חדישים עם זיון על ידי ס

רק במקרה של מאגר מי ם על ראש הארובה בנפח . מצאו ככוחות הרוחקריים ניות העחהכו

0.3עם תאוצה אופקית שהנחנו של העיקרי היה של רעידת אדמה חששל כחצי מיליון קוב הכו

49

g .חשוב להעיר שתכנון חכם של מאגרי המים יכול לשמש דווקא אמצעי . נה בטוןבהיה צורך במ

.ות אדמהריסון של התאוצות האופקיות בגלל רעיד

ישנה עוד בעיה של גזירת האדמה בבסיס כאשר חלקים שונים של היסודות על פני מעגל

.בקוטר של כקילומטר נדחפים בכיוונים שונים

. האח הוצעה כל ידי פרופ. אומטריותיבתכנון במוטות פלדה השמשנו בשני סוגים של ג

ות בשני אורכים אומטריה זו מוטילג.בנים מרחבייםממיכה בורט מתוך אנליזה של

הם ממלאים את החלל במערכת החוזרת על עצמה עם עודף . בלבד וזוויות קבועות

המאמצים .קשיחות המאפשר העברת המאמצים גם אם ישנה פגיעה בלב הדופן

IPL) INFINITEאומטריה הוא ישם הג. עוקפים את החלק הפגוע ללא כך קושי

POLYHEDRAL LATTICES ) .( 7ראה ציור(

הבניה . עמוד עם נומוגרמות של משקלים ועלויות250בנה סוכמו בכרך בן ת תכנון המתוצאו

כבתהר. בתבניות מתרוממות הייתה יותר זולה מאשר שיטות אחרות בבטון מזויןבבטון מזויין

במספר קטן דיות על ידי הרמה במעליות על צידי המבנה וליבוצחבילות שלמות של קונסטרוק

אחרות תזול משיטושל נקודות היה יותר

מבנה הבטון היה עדיף כאשר ביקשנו להקים מאגר מים גדול בראש הארובה למטרת התאמה

).ראה דיון באגירה שאובה ובפרק על מוצרי לוואי (של עקום האספקה לעקום הביקוש

חו סוגי בטון חדשים כאשר הזיון נעשה על ידי סיבים שאינם רגישים תופבשנים האחרונות

גם . גם שם ניתן להיעזר בחלקים מיוצרים ומורכבים. הושגו בהם חוזקים גדולים מאד. הלקורוזי

ובימים אלה ישנה קבוצת . בנושא זה נעשתה עבודת גמר של סטודנטית לקונסטרוקציות בטכניון

ב שמבקשים ליטול על עצמם את בניית הארובה בטכנולוגיה "קבלני בניין מתקדמים מארה

.חדישה זו

ל מיבנה מפלדת בניין מצאנו בעבר שההשקעה בחלק זה מהווה פחות משליש של בחישובים ש

. גם בטרם צרפנו את מוצרי הלוואי, ההשקעה במלואה

התבקש על ידי המדען הראשי של משרד התשתיות להכין בחינה רחבה של אפרופסור יאיר טנ

את ,המועדפיםאת למרי הבניין , הוא בדק את הכוחות הפועלים, כרכים7ב. נושא המבנה

מסקנותיו היו בשעתו שאין קושי בלתכנן ולבנות את . הגיאומטריות הנוחות ואת שיטות ההקמה

שהחומר המועדף היה אז פלדת בניין רגילה ; שהכוחות הקובעים היו אמנם כוחות רוח; הארובה

וכן ; שגיאומטריה קובית עם האלכסונים הדרושים היא המתאימה ביותר; עם הציפוי המתאים

יציע הרכבה של יחידות שלמות בסדר ספיראלי עולה ה

.ישנם עדיין כל מיני פרטי בניין שיהיה צורך לתכנן ולבחור את החלופות המתאימות ביותר

. האפשרות לניצול מיבנה הארובה תמטרות נוספות על ייצור החשמלנקודה מעניינת ביותר היא

מבחינה מיבנית עקרונית הארובה תהיה . ישנן אפשרויות מעניינות ביותר שהעלנו והעלו אחרים

20 ל15בנויה משני צילינדרים קונצנטריים כאשר המירווח בין הדפנות יהיה בסדר גודל שבין

ביניהם צריכים להיות אלמנטים רדיאליים ורצפות אופקיות כדי שמאמצי גזירה וכפיפה . מטרים

שבין האלמנטים הללו תשתלבנה אין זה מן הנמנע . יעברו ביניהם והמבנה יפעל כיחידה שלמה

נושא זה . דירות וישתלבו משרדים ופעילויות אנושיות אחרות המשרתות עשרות אלפי אנשים

. יהיה צורך לטפח כאשר ניגש לבנייה שלתחנת כוח מקנה מידה מלא

50

Figure 7 - I.P.L. geometry structure

IPL קטע מיבנה בגאומטריית. 7ציור

Electricity Cost vs. Tower Height for different Diameters

I=5%, n=30 years

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400

Tower Height [m]

Electricity Cost [c/kW

h]

100

200

300

400

Figure 8a - Electricity production cost from Energy Towers with 5% discount rate

[near Eilat, Israel] ) באבסיסה ( ש כפונקציה של גובה הארובה במטרים "עלות יצור חשמל בסנט לקו.8Aציור

אחוז . יוטבתההאתר) ראה טבלה. ) מטרים100 מטר והעליון 400הקו התחתון . וקוטר הארובה .5%ריבית

51

Electricity Cost vs. Tower Height for different Diameters

I=10%, n=30 years

0

2

4

6

8

10

12

14

300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400

Tower Height [m]

Electricity Cost [c/kW

h]

100

200

300

400

Figure 8b - Electricity production cost from Energy Towers with 10% discount rate

[near Eilat, Israel] 10% לעיל אלא בריבית של 8A עלות ייצור חשמל כמו באתר בציור 8Bציור

.והשוואה לכמה מקורות אחרים. החשמל מהארובותעלותוחישובי תפוקה . 1.7.4

ה האנרכיה המסופקת בשנה על יד "ואת ס הממוצעת קהופת מביאות את ה2 ו1טבלאות

ב נעשה ביחס לאתר והחיש. במטרים. בממדים שונים של גובה וקוטרבתחנת יוטבתה ארובות ה

. ים מטרים מעל פני ה80 לאילת ון קילומטרים מצפו40רום ישראל דביוטבתה בעמק הערבה ב

4. עלות הייצור לקילוואט שעה מובאת בטבלא מס . 3גודל ההשקעה הדרושה מובאת בטבלה

. 8B ו8Aש מובאת גם בציורים "העלות לייצור קו. 5% לריבית של 5 ובטבלה 10%לריבית של

.לעיל

Table 1 - Net average output (MW) for different tower dimensions for AR=2

52

[near Eilat, Israel] של ארובה בממדים שוניםוואט -מגה הספק ב– 1טבלה

Height (m)

300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400

100 2.4 4.6 7.0 9.5 12.1 14.6 17.0 19.3 21.3 22.7 24.7 26.4

150 5.7 10.7 16.1 21.7 27.4 33.1 38.6 43.7 48.2 51.2 55.8 59.6

200 19.5 29.0 39.1 49.3 59.4 69.0 78.0 86.0 91.3 99.7 106.1

250 46.1 61.8 77.8 93.5 108.6 122.6 135.0 143.3 156.4 166.1

300 90.2 113.1 135.8 157.4 177.5 195.3 207.2 226.1 239.4

350 155.6 186.3 215.7 242.9 266.9 283.2 309.0 326.3

400 245.3 283.6 318.9 350.0 371.4 405.2 426.5

450 361.3 405.7 444.8 472.1 514.9 540.2

Diameter (m)

500 503.5 551.3 585.4 638.1 667.2

Table 2 - The annual energy output (106 kWh) for different dimensions and for AR=2 availability is 0.95 [near Eilat, Israel]

.תפוקה שנתית במיליוני קילוואט שעה של ארובה בממדים שונים ביטבתה– 2טבלה

Height (m)

300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400

100 20 39 58 79 100 121 142 161 177 189 206 220

150 48 89 134 180 228 276 321 363 401 426 465 496

200 162 242 325 410 494 575 649 716 760 829 883

250 384 515 647 778 904 1020 1124 1193 1301 1382

300 750 942 1130 1310 1477 1625 1724 1882 1993

350 1295 1551 1795 2021 2221 2357 2572 2715

400 2042 2360 2654 2913 3091 3372 3550

450 3007 3376 3702 3929 4285 4495

Diameter (m)

500 4190 4588 4872 5310 5552

Table 3 - Total investment in towers ($M) of different dimensions, for AR=2

53

[near Eilat, Israel] . השקעהכוללת במיליון דולרים לארובה בממדים שונים- 3טבבלא

Height (m)

300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400

100 21 26 32 38 46 56 67 80

150 42 51 60 71 83 97 113 131 149 168 192 220

200 87 101 117 135 156 178 201 225 247 277 310

250 156 179 205 234 264 295 325 352 388 428

300 260 296 335 375 415 452 485 530 579

350 359 407 458 511 562 609 648 705 763

400 483 546 613 680 745 803 851 921 992

450 636 717 801 886 966 1038 1097 1183 1268

Diameter (m)

500 822 923 1028 1133 1231 1319 1392 1497 1598

Table 4 - Cost of electricity production in Towers of different dimensions; discount rate 5%; operations and maintenance taken as 0.556 ¢/kWh; construction time 4 years, with investment spread over 4 years: 20%, 20%, 30%, 30% ; project life 30

years [near Eilat, Israel]

הפעלה ותחזוקה 55 שנות חיים ריבית של 30עם . ש בארובה ביוטבתה" עלות ייצור לקו4טבלה שנים עם חלוקת ההשקעות 4בניה במשך . שנות חיים30ש ו" סנט לקו0.566

:20%20%30%30%

Height (m)

300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400

100 7.88 5.29 4.32 3.90 3.74 3.74 3.84 4.01

150 6.67 4.53 3.68 3.27 3.08 3.00 3.00 3.05 3.14 3.30 3.43 3.63

200 4.27 3.46 3.05 2.84 2.74 2.71 2.71 2.74 2.81 2.87 2.99

250 3.38 2.97 2.76 2.64 2.58 2.56 2.56 2.60 2.63 2.71

300 2.96 2.74 2.61 2.54 2.50 2.49 2.51 2.51 2.57

350 2.74 2.61 2.53 2.48 2.46 2.47 2.46 2.51

400 2.64 2.56 2.50 2.47 2.47 2.45 2.50

450 2.60 2.54 2.50 2.49 2.47 2.51

Diameter (m)

500 2.60 2.55 2.54 2.51 2.55

54

Table 5 - Cost of electricity production in Towers of different dimensions; discount rate 10%; operation and maintenance taken as 0.556 ¢/kWh; construction time 4 years, with investment spread over 4 years: 20%, 20%, 30%, 30% ; project life 30

years [near Eilat, Israel] 10% אבל עם ריבית של 4כמו טבלה . 5טבלה

Height (m)

300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400

100 13.29 8.79 7.10 6.37 6.10 6.10 6.26 6.57

150 11.19 7.48 5.99 5.27 4.94 4.81 4.81 4.90 5.05 5.33 5.56 5.91

200 7.02 5.60 4.90 4.54 4.36 4.29 4.30 4.35 4.48 4.59 4.80

250 5.47 4.76 4.39 4.19 4.08 4.04 4.04 4.12 4.16 4.30

300 4.74 4.35 4.13 4.01 3.94 3.92 3.95 3.96 4.06

350 4.35 4.12 3.99 3.91 3.87 3.88 3.86 3.95

400 4.18 4.04 3.94 3.89 3.88 3.85 3.93

450 4.11 4.01 3.94 3.93 3.89 3.96

Diameter (m)

500 4.10 4.03 4.01 3.96 4.03

30ארובה בהנחה של של ייצור החשמל מ אפשר לראות את העלות8Aבציור כאמור

ההנחה ( הפעלה ןתחזוקה 0.566 , ריבית בזמן הקמה9.1% , ריבית5%, שנות חיים

חרבינות רווטנתן של לקילוואט מותקן וזאת מושאל מדולר 12הייתה עלות של

ת גדלה בקרוב באופן לינארי עם נאמיינצילות התרמודהכפי שהראנו .) ובוודאי מוגזם

אולם סך כל הייצור של האנרגיה גדל בחזקה שלישית עם ממד אורך .גובה הארובה

. אופיני לגובה או לקוטר

ות בחברת נית עסקית שנבחנה על ידי צוכבת. נמוכה יחסית היא8Aהריבית בטבלה

של 80% ו16.5% השקעת בעלים בריבית של 20%ניחו הם ה" ארנסט אנד יאנג"

. 10.1%התוצאה המשותפת היא של . 8.5%ההון בהלוואה בנקאית בריבית של

.8Bהעלות בריבית זו מובאת בציור

. 1.4ממשוואה . ן ממדי הארובהניתן להבחין ביחס מעניין בין נפח המים המותז ובי

- קילו4-6 מטרים התזה של מטר קוב של מים מאפשר ייצור של 1200ובה בגובה באר

המספר הנמוך יותר יתרחש כאשר נתיז כמות . שעה חשמל לשיגור לצרכניםוואט

לכן .יצור החשמל לקוב מים מותז הוא כמחציתיבחצי הגובה ארובה אולם . יתירה מדי

. יותרהעלות אספקת המים ליחידת אספקה של חשמל היא נמוכה יותר לארובה גבוה

.גם מסיבות אחרות כל הניתוחים מצביעים על כדאיות להגביה את הארובה

ישנו .מעניין להבחין בתלות של עלות ייצור החשמל לאספקה בממדי הארובה.

מטרים ובין קוטר 1400 מטרים ל700מינימום רחב ושטוח בערך בין גובה של

בתחום האופטימאלי העלות באתר שבדקנו . מטרים500 מטרים ל 200של

55

ש בריבית של " סנט לקו3.88 ו 5%בריבית של " סנט לקו2.47היא , ביוטבתה

מחירים אלה מתחרים בכל מקור ידוע אחר לייצור חשמל להוציא אולי .10%

. כאלה מצויים במידה נדירה ביותר. אלקטריים מיוחדים מאד-ות הידרומקור

.והחשמל פעמים אחדות לעולם כולכל בוודאי לא כדי אספקת

-2005חזית לשנת כת1996היא נכתבה ב. שלהלן6Aמעניין לעיין בטבלה

פחם מ ,ניגרעילאנרגיה מכור בינתיים מחיר הגז שולש והמספרים הללו . 2010

ב "הערכות שנעשו לאחרונה בארה. כבר לא תופשים,גז במעגל משולבמו

ש שזה הגבול העליון " סנט לקו6.5 לחשמל ממקור גרעיני הראו עלות גדולה מ

200פוקה תהיה רק של חשמל מארובות השרב כאשר בונים באתר שבו הת

ים מוצרי הלוואי של הארובות מכ13 למותר להגיד גם ש. וואט בממוצע-מגה

ראה ( ש " סנט לקו14 ל4כל מקור חשמל אחר בערכים של רווח נוסף שנע בין

.)בהמשך

Table 6a - Characteristic electricity production costs (¢/kWh) by major electricity

suppliers, for years 2005-2010 (1996 US dollars) (75% load factor, 30 years)

לעלויות נחזות בשנים 1996ש כתחזית שנעשתה ב"מחיר י ייצור חשמל אופיניים בסנטים לקו. 6Aטבלה . שנה30ואורך חיי התחנה 75%כאשר מקדם העומס הוא . 2005-2010

Cost extreme range Representative average costs Replaced

technology 5% discount

rate

10% discount

rate

5% discount

rate

10% discount

rate

Nuclear 2.47-5.75 3.90-7.96 3.31 5.05

Coal 2.48-5.64 3.74-7.61 4.07 4.99

Gas 2.33-7.91 2.36-8.44 3.98 4.47

Energy Towers 1.68-3.93 2.51-6.42 2.47 3.88

Table taken from: “Projected Costs of Generating Electricity - Update” 1998,

Published by Organization for Economic Co-operation and Development and

International Energy Agency (OECD/IEA)

ן במיפוי של ארובות השרב זה והשורה התחתונה בטבלה שלעיל מצביעה על גבולות המחיר

בעמודות הימניות מופיעים . 10% וריבית של 5%בשתי העמודות השמאליות לריבית של

..המחירים שהערכנו באתר של יוטבתה

של מחירי ותת הגדולו נכתבו הרבה לפני העלי6B ובטבלה 6Aהן בטבלה , העלויות

הקונסטרוקציה של ידות גדולות גם במחירוהיו תנ בשנתיים האחרונות.הדלק

אבל תנודות . דולר לטונה ואחר כך ירידה גדולה2000 דולר לטונה ל1400מ. הארובות

עלות הקונסטרקציה מהווה לא כמו כן .אלה הרבה יותר קטנות מתנודות מחירי הדלק

עלות הדלק , ות הקונסטרוקציהל את עלגם אם נכפי, כך .יותר משליש ההשקעה

56

עחיה זו איננה מעלה או מרידה את היצרון הדרמתי לגשת . לשיווק תגדל רק בשליש

בוודאי ובוודאי שזה נכון כאשר . בהקדם האפשרי למימוש הטכנולוגיה החדשה הזו

.לוקחים בחשבון גם את מוצרי הלוואי

. בכושר הייצור של חשמלהאתר ששימש לנו להדגמת הפעולה של הארובות הוא בינוני

שבמיפוי נמצאו מעט אתרים כ. וואט - מגה600הגבול העליון של ההספק הממוצע הוא

יש הרבה מאד אתרים . וואט- מגה200הערך התחתון נקבע באורח שרירותי כ . כאלה

) 7ראה טבלה ( 1/3כאלה מעט יותר מ

. יאג ממוצרי הלוולחישוב הערך הכלכלי יש להפחית מהעלות את הרווח שאפשר להשי

נו שיהיה רווח נוסף מעל לתשלום תמורת האנרגיה במקרה שלנו ביוטבתה הערכ

עובדה זו מביאה את מחיר החשמל !!!ש" סנט לקו6-7עשוי להגיע לוהוא המוחלפת

י היא לחבר את הערך של החלפת זאת לידי ביטויאדרך אחרת להב. לערך שלילי

אפדר לזהות את 16B ו16Aבציורים . צרי הלוואישמל בשיטות הקיימות לערך של מוהח

עלות החשמל כיום ). IRR ) INTERNAL EATE OF RETURNערך התשואה הפנימית או

11מספר טיפוסי יהיה סביב . היא הרבה מעל הערכים בטבלה שלעיל בעמודה הימנית

רווח סנט 6-7 כשמוסיפים לאלה. 25%ל 20% ן של ביIRRדבר זה מביא ל. ש"סנט לקו

שנים 4-5ר יורדת מ זתקופת ההח .מקבלים ערכים כמעט כפוליםממוצרי הלוואי

)A B C D 16 ראה ציורים ( .למחצית

. מעניין לעקוב אחרי שינויים בנתוני היסוד והשפעתם

בטבלה ( עלות הגז . עליות צפויות במחירי דלק יגדילו את כדאיות הארובות •

בינתיים מחיר הגז הוכפל או . ר החשמל ממחי77% עד 53%היווה )שלעיל

. שולש

גדיל את העדיפות של הארובותת ריבית נמוכה % •

. עלייה במחירה הקונסטרוקציה תשפיע רק על שליש מהעלויות •

מטרים גובה 700מינימום שטוח רחב בין כ עלות המחושבת לאין זה מיקרה ש •

. מטרים500 מטרים ל200 מטרים גובה ומקוטר של 1400ל

שגיאה כזו איננה ? תהיה המשמעות של שגיאה גסה בהערכת ההספקמה •

. את תנאי האקלים באתר מתוכנן, יכולה לקרות אחרי שנמדוד היטב ומראש

החישובים שנעשו בשמונה צורות ומדידות שנעשו במודלים בשלושה קני מידה

אבל היא מהווה . עלות הארובה לא תשתנה. לא יכולים להשאיר שגיאה גדולה

אולם ההשקעה במערכת המיכנית היא . יש מסך כול ההשקעהכשל

לאור זה נניח שיש סטיה גדולה . פרופורציונלית בקרוב טוב להספק המתוכנן

אבל נדע זאת מראש לאךאחר פחות1/3ובמציאות נקבל , בהערכת ההספק

אולם חשבון מראה . יה בלתי אפשריתיזוהי סט. עבודות ההכנה לאתר ספציפי

מחצית מהירידה היחסית -16.7% אלא בללא תגדחשמל של הר שעלות הייצו

האם הפרש כזה במחיר יבטל את . ובכן נניח שהייתה טעות כזו. .של ההספק

?יתרונות הענק של ארובות השרב ביחס לכל מקור אספקת חשמל אחרת

57

יש בטבלה זו כמה חסרים . נתונים מעודכנים יותר של מחירי אנרגיה6Bלהלן בטלה

:חשובים

את . וואט מותקן וזו חסרת כל משמעות-יחסות היא להשקעה לקילויההת •

על ידי חלוקה . וואט ממוצע-ההשוואה יש לעשות ביחס לעלות של לקילו

במקדם העומס שהוא היחס בים כמות החשמל המיוצרת במשך היממה

מחולקת בכמות שהייתה מיוצרת אילו ההספק המותקן היה פועל במלואו כל

. 0.2וולטאיים הוא בקרוב רב -ל מקדם העומס של תאים פוטולמש. היממה

היא פי ) כזה שבאמת מקבלים( וואט ממוצע -כלאמר עלות ההתקנה לקילו

.וואט שלם-חמישה יותר גדולה מעלות ההתקנה שתפיק בשעת שיא קילו

WISHFULחלק מהמחירים הם חזון מבוקש ולא מציאות מה שקרוי באנגלית •

THINKING.

מיקרה כנראה שתאי דלק לא מוזכריםאין זה •

זאת משום שהם חיוניים . ניצול גלי ים וזרמי ים לאנרגיה בכל מחיר יש לאסור •

לצבירת , מזון מהעומק וחשוב מכל הלהבאת חומרי , חמצןהביותר לאספקת

חום בים על ידי הערבוב שהוכח מעבר לכל ספק שכמות הגשמים תלויה

. )0.6מקדם קורלציה של סביב . ( ומק היםבעבמשך הקיץ בכמות החום שנאגר

מאנרגיית הרוח נמסרת 1%ורק כ. אבל מעבר לכך הגלים נגרמים על די הרוח

?אז מדוע לא לנצל את הרוח באופן ישיר. בעזרת מאמצי גזירה מהרוח לים

השטח הדרוש להפקת כמות מסוימת של בטבלה חסרים נתונים על גודל •

ל בערך וטורבינות רוח זקוקות בסך הכ. לשנהש " מיליון קןללמש. חשמל בשנה

מטרים 250ארובות שרב ללא מוצרי הלוואי זקוקות ל. מטרים רבועים100ל

12000וולטאיים וכן מקור סולרי תרמי זקוקים ל -רבועים אבל תאים פוטו

כדי לספק את צריכת ישראל .זוהי מגבלה חמורה ביותר. מטרים רבועים

כמעו – קחלומטרים רבועים600יהיה צורך בלחשמל ברמה המשמשת בהווה

אבל חמוק מזאת בערך שליש בכל מה שאלה . מכל שטח מדינת ישראל3%

נימצא שהאנרגיה נטו . ייצרו דרוש לעצם הקמתם והפעלתם של המיתקנים

4.5%שתסופק כדי להמיר את כל בצריכה הקיימת בהווה יהיה צורך בכמעט

לא נימנע . ווים חלק קטן מאוד משטח זההגגות של מבנים מה. משטח המדינה

אפילו לא , מהצורך לתפוש שיטחי ענק במקום שלא יהיה לו כל שימש אחר

. עשביה

הפטנציאל . לבסוף יש לחזור ולהזכיר מהו הפוטנציאל של כל אחת מהשיטות •

. של החשמל הניצרך כיום6-7%של חשמל הידרואלקטרי הוא לא יותר מ

אלא . חשמל הניצרך כיום מכל ה40מה הערכות פי הוא לפי כפוטנציאל הרוח

היה בסופו של דבר תלויה במידת הכמות ת. ה הולכים ועולים דשמחירי היחי

אם שומרים על עלות סבירה הכמות איננה עולה על . טכנולוגיהבסוד של ההס

במיפוי . מצריכת החשמל כיום והאספקה סובלת מאד מאקראיות20-30%

ויותר מכל צריכת כדור 16רב מסוגלות לספק פי שמרנימצאנו שארובות הש

.הארץ במחירים ובתועלות הנוספות שמניו לעיל

58

על עלויות אנרגיה ) לא ביחס לימינו( נתונים מעודכנים . 6Bטבלה

.2007 בתחילת OECD לפי –ממקורות שונים

.Table 6b - Some updated cost information from the OECD of early 2007

Technology based on

Investment costs

($ US/kW) in 2005

Electricity

generation costs

(¢/kWh)

Large hydro 1,500 - 5,500 3 – 12

Small hydro < 10 MW 1,800 - 6,800 6 – 15

Wind onshore 900 - 1,100 3 – 8

Wind offshore 1,500 - 2,500 7 – 22

Geothermal 1,700 - 5,700 3 – 9

Solar PV 5,000 - 8,000 18 – 54

Solar thermal 2,000 - 2,300 10.5 – 23

Biomass 1,000 - 2,500 3 – 10

Ocean (current, tidal, wave) 5.5 – 16

Coal 1,000 - 1,200 2 – 6

Coal with CCS 1,850 - 2,100 4 – 6

Natural gas 450 – 600 4 – 6

Nuclear 2,000 - 2,500 2.5 - 7.5

מדינת 2008ביולי .( סנט40וולטאיים לא נופלים מתחת לכ -עלויות חשמל מתאים פוטו •

)סנט60ישראל פרסמה על

. סנט6.7ל מכורים גרעיניים משחב פורסם מחיר ייצור ל"בארה •

ש" סנט לקו30מדינת ישראל תשלם לחשמל סולרי תרמי לא פחות מ •

וולטאיים -ת בברקלי קליפורניה מקדם העומס לתאים פוטולפי פרסום המעבדה הלאומי •

אלף מערכות תאים 37מותקן נימצא לאחר סקירה של וההשקעה לקילוואט . 0.2הוא

אלף 38צע היא ווואט ממ-מכאן ההשקעה בקילו. דולר לוואט מותקן7.6במשך עשור

. דולר2300 וואט ממוצע של ארובות השרב ביוטבתה-זאת לעומת השקעה לקילו. דולר

.!!!וולטאיים- אים פוטו מעלות של ת16.5חלק אחד ל

59

ההתקנה , מהמחיר של הייצור 0.3בדיקות רבות הראו שבכל מוצר בערך ש ובחשוב להזכיר ש

3500 ל2500 בהן השקעה טיפוסית שבין חרבינות רווטל. והתפעול הוא בגין צריכת האנרגיה

. חדשים לייצור האנרגיה שהייתה דרושה לקיומו7 ל כווואט ממוצע דרושים בסך הכ-דולר לקילו

-תאים פוטוב. בארובת השרב ההשקעה באנרגיה לקיומה היא בגבול התחתון של אנרגיית רוח

מכאן התקופה שהתאים צריכים לעבוד כדי לספק רק . יותר גדולה 16.5וולטאיים ההשקעה פי

ולטאיים כלל לא מהווים כיום ו-תאים פוטו!!! שנים10את צריכת האנרגיה להתקנתם היא

".ירוקה אנרגיה "

.האם להקים פיילוט. 1.7.5

הוא בכך שדרושה השקעה ,בשלב מוקדם זה ,השרב ואולי היחידי של ארובות, העיקריןוסריהח

השקעה זו איננה עולה . יחסית גדולה להקמת היחידה המשמעית הראשונה בקנה מידה מלא

אולם זה מוביל לקושי לשכנע מקבלי החלטות . וואט מותקן- מגה500על הקמת תחנת כוח בת

.או בעלי מנטאליות של סוחרי מגרשים, פחות בוטחים בעצמם, פחות משכילים ופחות מנוסים

תחילה ובממדים , לכאורה ניתן היה לחשוב שניתן לפתור את הבעיה על ידי הקמת דגם

הפרויקט המהפכני המובא כאן גישה זו שגויה אם כי אלה המתקשים לקבל את . מוקטנים

.יתקשו אולי לקבל את הטענה הזו גם כן

. דים של דגם מוקטן שהתבקשו על ידי אנשי משרד האנרגיה הפדראלי ההודי מובאים כאןמהמ

אך גם זה לא יצא . הם שימשו בסיס להסכם בין ישראל והודו על שיתוף פעולה בהקמת דגם

ידוע לי בוודאות ( . פרט שהוא ולו הקטן ביותרלפועל ללא קשר לכל ערך או כשל של איזה

אולם האדמיניסטרציה . שהתוצאות של כודת ההודים הביאו למסקנות חיוביות מלהיבות

. קישקוש- והאחראי במיניסטריון כתב שהאתר רחוק מידי מהים וקרוב מידי לפקיסטןהתחלפה

להקים , כם עם ישראלבהס ביקשו הודיםה ׂ.)אולם מאז לא התלחתי לחדש את הפעילות איתם

זאת היא תוצאה של רצון שהדגם יוכל לפעול . וואט מותקנים- מגה10 ל6.5דגם בהספק שבין

להלן תוצאות חישוב הממדים . 10% על ידי מכירת חשמל ובריבית של וולפחות לשלם את עצמ

.והעלות כדי לממש את ההגדרה בהסכם

Power Dimensions Costs Investment

6.5 MW 316 x 150 m 10.44 ¢/kWh $ 43.4 millions

445 X 100 m 8.1 ¢/kWh $ 29 millions

-----------------------------------------------------------------------------------------------

10 MW 400 X 145 m 7.61 ¢/kWh $48.5 millions

550 x 115 m 6.8 ¢/kWh $ 41 millions

620 x 100 m 6.3 ¢/kWh $ 39.6 millions

ראה לבנות מיתקן בהספק ממוצע של להגיע לביצוע הדגם הראה שניתן כנובכן מאמץ

אפילו . מיליון דולר40בוואט בערך - מגה10 מילין דולר ושל 30ןןאט ב- מגה6.5

החישוב הראה שעלות . חרהנים אלה חשמל ממקור סולרי ישיר איננו מתטבממדים ק

קילוואט ממוצע ו 6.5 סנט לארובה בהספק של 8.1 תהיה 10%החשמל בריבית של

אבל לכל הגישה יש חסרונות . וואט ממוצע- מגה10רובה בת ש בא" סנט לקו6.3

. בסיסיים

60

. מקדם את היכולות שלנואכך הוא ל. ות לתיקוני תכנוןשהדגם לא מאפשר גמי •

אלה . בעיות לפתרון תכנוני כולל בניה תפעול ותחזוקהישנה שורה ארוכה של •

גם אחרי . מחייבים קודם כל אבטחת איכות ואמינות ברמה הגבוהה ביותר

. לא נהייה פטורים מקפדנות קיצונית בתחום זהאו פי כמה יותר עשרה מבנים

ילוב שיישום ראוי של ה מטרים איננו מאפר600בה שאיננו עולה על ארובה בגו •

. ת מי יםבהתפל

המטרים 400 באופן קיצוני בה הפרופיל האקלימי משתנ,חמור מזאת •

לפיכך . זאת בשעה שמעל זה האקלים הרבה יותר יציב יומם ולילה. התחתונים

.הדגם המוקטן אפילו לא מדמה בצורה מושלמת את הארובה במלוא גודלה

. מיליון דולר לצורך ניסוי בלבד איננו קל לממש30-40תקציב של •

וזאת לצורך תלויות הדגם איננו פוטר אותנו משורה של פעולות הכנה בלתי •

. )ראה פרוט בסוף חוברת זו( ל מלא דמבנה בגוחתירה להקמת

כל ךאין בכ. הזמן שיהיה דרוש לניסוי הוא מעל חמש או שש שנים,לובסך הכ •

העובדה היא . מש דרך זולמוספק אם נצליח , צורך ובוודאי לא הצדקה

אין לי ביטחון . רוצים עלוביםיכם תוך שימוש בתסם לא קיימו את ההשההודי

.מה הייתה הסיבה האמיתית

700 או 700X150להקים ארובה בממדים של ) למשל מאוסטרליה( הצעות היו גם

X250מלא את השילוב בהתפלת מי ים ב ןיתרון הוא בכך שניתן לממש באופה. מטרים

מיליון 83ההשקעות היו מגיעות ל . יר יותר זול סנט ושמייצרים יותר חשמל במח30

4.94 הייתה מגיעה ל 10%ועלות החשמל בריבית של , מיליון בהתאמה205דולר או

יהיה קשה להצדיק את העלות של דגם זה ללא הקמת . סנט בהתאמה 4.39סנט או

. דגם שיחייב גם הוא קודם כל להקים דגם

.ציאלת האנרגיה והערכת הפוטנומקור. 1.8

GEORGE מקור החום המזין את הארובה הוא במעגל זרימה סביב כדור הארץ על שם

HADLEYאויר חם עולה מרצועת הקרקע סביב קו המשווה. 1735 שפירסם אודותיו ב .

בערך מעלה אחת עשרונית כל , תחילה לפי אדיאבטה יבשה, עם עלייתו האויר מצטנן

. דים מתחילה התעבות לטיפות מים וגשם יורדויר מגיע לרוויה באוכשהא. מטרים100

אש ההצטננות היא בערך . ויר מתקרר לפי מה שקרוי אדיאבטה לחהומשם ואילך הא

ויר עולה ומצטנן החום הכמוס של ההתעבות ו מטרים כי ככל שהא100חצי מעלה לכל

קילומטרים טיפות המים קופאות 10בגובה של כ. חוזר ומחמם באופן חלקי את האוויר

זהו מצב שבו הקרינה של החום . והאוויר פחות קר מאשר יכל היה להיות אם היה יבש

. ויר פונה צפונה ודרומה וחוזר ויורד אל פני הקרקעוהא. לחלל היא היעילה ביותר

100ויר מתחמם בערך במעלה שלימה כל ועכשיו הירידה היא לפי אדיאבטה יבשה והא

וחוזר אל איזור המשווה ובדר . ם מאוד ויבש חאהוא מגיע אל פני הקרקע כשהו. מטרים

. סופג מחדש אידי מים

האחת מדרום לאזור המשווה . צר שתי רצועות מידברוהאוחר החם והיבש הוא זה שי

יבשים וחמים ומקבלי (בשולי המדבריות ישנם עוד אזורים ארידיים . ה מצפוןיוהשני

61

זורים האהשטח של. והשל לחץ אויר גבשטחים אלה הם גם שטחים . גשמים מועטים

בהערכה גסה ביותר אם . מיליון קילומטרים רבועים40הוא כ שמעל ליבשות הללו

א סנטימטר לשניה ואם שטח שמיים פתוחים קצב ירידת האוויר החם אל הקרקע הו

100000 קילומטרים רבועים מתקבל שאפשר להזין מעל 400לכל ארובה בממוצע הוא

.ארובות) מאה אלף (

- מגה200תחתון של מפות אקלים ונתונם טופוגרפיים ובקביעת גבולפי ממשי לבמיפוי

)7ראה טבלה . ( ארובות88600קיבלנו , וואט הספק ממוצע

הרצועה , מעניין לציין שחישוב של קרינת השמש על שלושת הרצועות הנידונות

עגל כמות החום המסופק על ידי מלהמשוונית ושתי הרצועות הארידיות והערכות ש

של החום הבא מן השמש מורחק בקרינה מהאוויר הגבוה שמעל 95%כמעט , הדלי

. הרצועות כאשר כל טיפות המים קפאו והאוויר יבש

מסקנה בעלת חשיבות רבה מאוד היא שאם בגלל הפעלת הארובות ובגלל האפשרות

טחי המדבר נגרום לכך שהאוויר יהיה לח יתר באזור המשווני שלהשקות את

כאשר ,םררות לפי אדיאבטה לחה תתחיל קרוב יותר לקרקע והאוויר במרומיוההתק

ה מסוים יהיה חם יותרבויר בגוויתחיל מוקדם יותר והאקפאו י או םכל המים ירדו כגש

. רור כדור הארץ יעיל יותריקולכם

. י הדליפטי את מעגל הזרימה לא מראה באופן סכמ9ציור

Figure 9 - The Hadley Cell Circulation with two arid belts

62

.מעגל הזרימה לפי הדלי עם רצועת קו המשווה ושתי רצועות מידבר. 9ציור

( מתארים את שיטחי המידבר והרצועות הארידיות על פני הגלובוס B 10 ו 10Aציורים

נציקלופדיה לקוח מהאטלס של א. ( Aצבועות בצהוב ובאדום בהיר עם סימון

23 מיליון קילומטרים רבועים של מידבר ו17באותו אטלס מוערך שישנם . בריטניקה

.מיליון קילומטרים איזורים ארידיים

Figure 10a - Climatic zones in Europe, Asia, Africa and Australia. The yellow and

bright red areas marked by the letter “A” are desert or arid lands

.אלה הצבועים בצבע צהוב בהיר ואדום בהיר הם שטחים חמים ויבשים. איזורים אקלימיים. 10Aציור

63

Figure 10b - Climatic zones in America. The yellow and bright red areas marked by

the letter “A” are desert or arid lands

קים המסומנים בצבע צהוב בהיר ואדום בהיר הם השטחים החמים החל. אזורים אקלימייםB 10ציור

.והיבשים

כמות זו . .2-4x1016 kWh/yearהערכות של כמות החום המוסע על ידי מעגל הדלי סובבות סביב

זה מהווה כחלק אחד . של אויר חם,יהיויר החם בסנטימטר לשנודת האיתואמת גם לקצב יר

. צועותלעשרים מקרינת השמש על שלושת הר

מטרים וייצור חשמל 1000הנצילות של הפיכת החום הזה בעזרת קירור בארובות שרב בגובה

מכאן יש הערכה גסה שהארובות תוכלנה לייצר סדר גודל של .1%היא , לשיגור לצרכנים

2-4x1014 kWh/year.. קילו5000אם נניח שבעתיד אפשר יהיה לקיים רמת חיים סבירה בעזרת -

נפש לשנה סדרי הגודל של האוכלוסייה שאפשר יהיה לקיים ברמת חיים זו תהיה לוואט שעה

.מיליואד בני אדם40-80של

י מאד ממשעניין רב מאד ומהערכות גסות אלה הגעתי למסקנה שיש

זוהי עשויה להיות הדרך .בניסיון לפתח את הרעיון של ארובות שרב

באדמה עליה אנו להתגבר לפחות על בעיית האנרגיה מבלי כל פגיעה

במקורות או בפגיעות הנובעות , אין עוד כל הגבלה ממשית בזמן. יושבים

. פוסיליקמהשימוש בדל

מיפוי התפוקות בעולם. 1.9

מאוחר יותר צוות הפיתוח ערך מיפוי של הארובות בארצות שונות בעולם תוך שימוש במיפוי

השתמשנו . רופי לחקר האקליםיוד האעל ידי גוף האיח ) ECMWF( האקלימי ממדידות לווינים

64

החישוב של פולת הארובות נעשה במידה של . כל שעה ובכמה רומים, שנים10בנותנים עלפני

ה בגובה רהשתמשנו רק בטמפרטו. םישוט נוח כדי להקל על תהליכי החישוב ובהנחות שמרניות

החישוב של .וקביעת מרחק ממקור המים וגובה מעל פני המים. מטרים מעל לקרקע1200

נלקחו בחשבון מובילי מים . מטרים400 מטרים וקוטר 1200ההספק נעשה לארובות בגובה

.1% מטרים כלומר 100בעלי הפסדים סגוליים מוגזמים של מטר עומד למרחק הובלה של

50התוצאות מסודרות בקבוצות של הספק ממוצע בקפיצות של .7התוצאות מובאות בטבלה

וואט באתרים הטובים ביותר - מגה 600ועד . וואט כמינימום שרירותי-גה מ200וואט בין - מגה

כל אלה מביאים לישובים . קילומטרים רבועים לכל ארובה400הנחנו שטח שמיים של . מצאושנ

קילומטרים אפשר למצוא נקודות יותר נמוכות מאשר הגובה 20X20על פני ריבוע של . שמרניים

ניתן לאגד כמה ארובות בערוץ עמוק . נרגיה של שאיבת מיםהממוצע על ידי כך ניתן לחסוך בא

כי האוויר החם יכול להתכנס אל הארובות והאוויר הקר יכול להיות מורחק מהארובות ביעילות

יותר קצרים ניתן לנצל קרקע נוחה וטווחים. קילומטרים10גם בטווחים הרבה יותר גדולים מ

.ם ופיזור אחיד של ארובות על פני השטח של גובהיפולסתלקה מלמקורות המים מאשר ח

125X125או כ. מעלות על המפה1.125X 1.125נים ייצג רבוע של יכל נתון של המיפוי מהלווי

ותר לארובות יכל כך גדול אפשר על פי רוב למצוא נקודות עמדה נוחות רבוע ב. קילומטרים

ושגובהן ביחס , מי הריסוסשיש דרך נוחה להעביר להם אתאו שמרחקן ממקור המים יותר קטן

גובהה ,ביטבתה אשר בערבה, נקודת ההעמדה של הארובה ,כדוגמה .למקור המים קטן יותר

אבל ממערב ההרים . רוחב העמק בערבה הוא קילומטרים ספורים. מטר מעל פני הים80

הגובה הממוצע בערבה מגיע . מטרים1500 מורים ובמזרח לגובה של 800מגיעים לגובה של

מטרים 100ובה בבחישוב של פעולת הארובה יצא שעליה של בסיס האר. מטרים700רוב לק

וואט התקבל במיפוי- מגה370במקום הספק ממוצע של . 5% בהקטין את ההספק נטו

.וואט- מגה210 הגס

היא שהתפוקה הכללית של הארובה 7התוצאה הכללית במיפוי הגס הזה שבטבלה

שהוא קרוב להערכה של הנצילות של X 1014 kWh/year 2.3 מטרים היא 1000בגובה

בהשוואה להערכה שציטטנו . ( 1%החום הכמוס לייצור חשמל נטו לשיגור שהיה

את האבחנה ,ונדגיש נחזור .).להספק החום המוסע על ידי מעגל הדלי

ארבעלפחות שהתפוקה הזו היא שמרנית ביותר בגלל , החשובה מאד

:סיבות

400ושים שמים פתוחים לכל ארובה כדי אנו הנחנו שדר )1

. פחותרקילומטרים רבועים ויתכן שאפש

זאת בשעה שניתן , המיפוי נערך לפי גובהי קרקע ממוצעים )2

למצוא אתרים נמוכים יותר ונוחים יותר להעמדת הארובות

.וההפרש יככול להתבטא בעשרות אחוזים

ם די מטרי1000אין כל מניע לבנות ארובות לגובה שעולה על )3

. יותר חשמל לשיווק20% מטרים כדי לקבל כ 1200להגביה ל

65

וואט שעה לא יפחת בצורה משמעית -אומנם מחיר הייצור לקילו(

) 8A 8Bראה לעיל ציורים ( )כתוצאה מכך

אנחנו קבענו באופן שרירותי גבול תחתון לתפוקה של הארובה )4

- מגה200הפחות טובה שלא תרד מתחת להספק ממוצע של

סנט 2.54 אלב גם בגבול זה הערכת עלות הייצור היא רק . וואט

. 10%ש בריבית של " סנט לקו3.88 ורק 55ש בריבית של "לקו

וואט ממוצעים היא עדיין כדאית - מגה150הורדת הגבול למשל ל

מאד ונפח התפוקה באזורים רבים כמו בחופי מפרץ מכסיקו או

משמעית מאד ועדיין בחופים הדרומיים של אירופה יגדל בצורה

.במחירי תחרות עם כל האלטרנטיבות

הפוטנציאל לייצור חשמל בעזרת ארובות שרב עולה על , ובכן

230,000 X 109 kWh/yearביליון בני אדם ברמת שימוש 46 מספיק ל א שהו

כמות זו לנפש נמוכה . ( שעה לנפש לשנה קילו וואט 5000של חשמל כדי

אין כל מניעה שיהיה יעול של השימוש אך, מהערך במערב אירופה

וכן ישנם עוד מקורות מתחדשים ללא צורך בדלק כדי 20%לפחות ב

ש לנפש " קו14000ב הוא כ "השימוש בארה. מהחשמל היום50%כמעט

7זוהי אוכלוסיה פי . לשנה אולם זהו ביזבוז חמור שיצטרך להיפסק

.כיום, מגודל האוכלוסייה בעולם

י הלוואי של ארובות השרב יאפשרו הרחבת ההשקיה כפי שנראה מוצר

תיפתר .ממחסור במים דבריות העולם ובאזורי הגבול הסובליםמבכל

אהאפשרות לגידולים שלמלי גם בעיית הדלק לתחבורה כתוצאה וא

זאת מלבד התחלופה של חלק . ממחזרים אותםאפולטים גזי חממה אל

, קורו איננו בדלקושמגדול מהתחבורה משימוש בדלק לשימוש בחשמל

.הגבלה לכמויות שלובכלל ןמחירו נמוך ואי

66

Table 7 - The average net power range [MW] from Energy Towers and the total area

(thousand of square kilometers) in the world for each range

מארובות שרב לפי מארובות שרב לפי מארובות שרב לפי מארובות שרב לפי ש ש ש ש """"ארדי קוארדי קוארדי קוארדי קו החשמל השנתית במילי החשמל השנתית במילי החשמל השנתית במילי החשמל השנתית במיליסקירה עולמית של תפוקהסקירה עולמית של תפוקהסקירה עולמית של תפוקהסקירה עולמית של תפוקה....7777טבלה טבלה טבלה טבלה

. . . . וואטוואטוואטוואט---- קילו קילו קילו קילו50505050וואט בקפיצות של וואט בקפיצות של וואט בקפיצות של וואט בקפיצות של ---- קילו קילו קילו קילו200200200200קבוצות של הספק ממוצע החל מקבוצות של הספק ממוצע החל מקבוצות של הספק ממוצע החל מקבוצות של הספק ממוצע החל מ

Electricity

cost

(10%

discount

rate) (6)

Electricity

cost

(5%

discount

rate) (5)

Annual

energy for

this area (4)

Number of

required

Energy

Towers (3)

Section 1.01

Section 1.02

rea (2)

Average

net

power

(1)

[c/kWh] [c/kWh] [109kWh/year] [-] [103

km2]

[MW]

2.51-2.69 1.68-1.78 839 173 69 550-600

2.69-2.90 1.78-1.90 2,679 583 233 500-550

2.90- 3.16 1.90-2.05 10,579 2,542 1,017 450-500

3.16 - 3.49 2.05-2.24 20,923 5,620 2,248 400-450

3.49-3.91 2.24-2.48 34,221 10,418 4,167 350-400

3.91- 4.47 2.48-2.80 42,627 14,973 5,989 300-350

4.47- 5.25 2.80-3.25 51,775 21,492 8,597 250-300

5.25-6.42 3.25-3.93 64,733 32,843 13,137 200-250

228,376 88,644 35,457 Total

.וואט-במגה קבוצות הספק ממוצע -1עמודה

. שטח ארץ באלפי קילומטרים רבועים- 2עמודה

מספר הארובות– 3עמודה

ש" תפוקה שנתי במיליארדי קו-4עמודה

5%ש בריבית של " עליות ייצור בסנטים לקו-5עמודה

10%ש בריבית של " עלויות ייצור בסנטים לקו-6עמודה

פיים יספקו חשמל רב וזול בשיטה מדינות בהן התנאים האקלימיים הטופוגר40ישנן כ

כפי שכבר הזכרנו קל לראות ממפות אקלים שישנה אפשרות . של ארובות השרב

להזרים חשמל מארצות אלה למרחקים של אלפי קילומטרים בעזרת קוי חשמל במת

קילומטרים יכול להיות בסדר גודל של 1000ההפסד של חשמל לאורך . גבוה וזרם ישר

-3000 זאת על ידי טווחי הובלה של .ךספק חשמל לכל האנושותכך ניתן למעשה . 1%

סנט כך העריכו המומחים 2-3העלות לא צריכה לעלות על . קילומטרים5000

לחופים , כשבדקנו את האפשרות להעביר חשמל מהחופים המערביים של אוסטרליה

.יהיהמזרחיים בהם יושבת רוב האוכלוס

67

בכל טבלה חמש .ות התפוקה לאזורים מוגדרים מובאות הערכ8-16בטבלאות , בהמשך

) 2(בעמודה . 600וואט ממוצע ל - מגה200תחום ההספק החל מ) 1(בעמודה . עמודות

כמות ) 3(עמודה . השטח הגיאוגרפי ברמת הספק זה באלפי קילומטרים רבועים

מספר הארובות ) 4(בעמודה . ש" במיליארדי קוהאנרגיה השנתית הניתנת להפקה

מספר האנשים במיליונים שניתן ) 5(בעמודה . יכולות להיבנות בהספק המתאיםש

ש " קו10000 קילווואט שעה לנפש לשנה או 6000(לספק ברמה של מערב אירופה

).לשנה בצפון אמריקה

Table 8 - Average net power, the area, the annual energy and the number of

required towers for the region of North Africa

צפון אפריקה

Number of

people served at

6000 kWh

/capita

Number of

required Energy

Towers

Annual

energy in

this region

Section 1.03

Section 1.04

rea

Average

net power

106 people [-] [109kWh/year

]

[103 km2] [MW]

- - - - 550-600

28.5 37 171 15 500-550

255.5 368 1,533 147 450-500

860.8 1,396 5,165 558 400-450

1230 2,217 7,382 887 350-400

1206 2,540 7,234 1,016 300-350

1851 4,570 11,107 1,828 250-300

2303 7,012 13,820 2,805 200-250

7735 18,140 46,412 7,256 TOTAL

68

Table 9 - Average net power, the area, the annual energy and the number of required

towers for

the region of South and Equatorial Africa

דרום אפריקה

Number of

people served

at 6000 kWh

/capita

Number of

required

Energy

Towers

Annual energy

for this area in

this region

Area

Average net

power

106 people [-] [109kWh/year] [103 km2] [MW]

- - - - 550-600

- - - - 500-550

91 137 549 55 450-500

436 706 2,615 281 400-450

461 842 2,768 337 350-400

380 800 2,277 320 300-350

402 1,003 2,415 401 250-300

1105 3,365 6,632 1,346 200-250

2786 6,850 17,256 2,740 TOTAL

69

Table 10 - Average net power, the area, the annual energy and the number of

required towers for the region of India (Asia)

הודו

Number of

people served at

6000 kWh

/capita

Number of

required Energy

Towers

Annual

energy for

this area in

this region

Section 1.05

Section 1.06 A

rea

Average net

power

106 people [-] [109kWh/year] [103 km2] [MW]

- - - - 550-600

- - - - 500-550

- - - - 450-500

325 706 1,951 212 400-450

409 842 2,456 299 350-400

457 800 2,743 385 300-350

520 1,003 3,120 518 250-300

969 3,365 5,816 1,180 200-250

2681 6,487 16,086 2,595 TOTAL

70

Table 11 - Average net power, the area, the annual energy and the number of

required towers for the region of Saudi Arabia (Asia)

תסעודיערב ה

Number of

people served at

6000 kWh /capita

Number of

required Energy

Towers

Annual energy

for this area in

this region

Section 1.07

rea

Average net

power

106 people [-] [109kWh/year] [103 km2] [MW]

83.5 103 501 41 550-600

212 275 1,270 110 500-550

320 460 1,920 184 450-500

241 388 1,450 155 400-450

155 283 931 113 350-400

237 499 1,420 199 300-350

157 391 942 156 250-300

57.7 175 346 70 200-250

1463 2,580 8,780 1,030 TOTAL

71

Table 12 - Average net power, the area, the annual energy and the number of

required towers for the region of Persian Gulf (Asia)

המפרץ הפרסי

Number of

people served at

600 kWh /capita

Number of

required Energy

Towers

Annual energy

for this area in

this region

Section 1.08

rea

Average net

power

106 people [-] [109kWh/year] [103 km2] [MW]

139 172 836 69 550-600

340 443 2,040 177 500-550

335 483 2,013 193 450-500

127 205 764 82 400-450

131 240 787 95 350-400

49 103 294 41 300-350

13 34 83 14 250-300

11 34 67 14 200-250

1147 1,715 6,884 686 TOTAL

72

Table 13 - Average net power, the area, the annual energy and the number of

required towers for the region of California and Mexico (North America)

צפון אמריקה ללא חוף מפרץ מכסיקו

Number of

people served

with 10000 kWh

/capita

Number of

required Energy

Towers

Annual energy for

this area in this

region

Section 1.09

Section 1.10

rea

Average

net power

106 people [-] [109kWh/year] [103 km2] [MW]

- - - - 550-600

- - - - 500-550

- - - - 450-500

12 33 118 13 400-450

463 1,409 4,630 563 350-400

745 2,618 7,453 1,047 300-350

765 3,173 7,645 1,269 250-300

734 3,722 7,336 1,489 200-250

2718 10,956 27,182 4,382 TOTAL

73

Table 14 - Average net power, the area, the annual energy and the number of

required towers for the region of Chile and Peru (South America)

ופרויל'י בעיקר צ-דרום אמריקה

Number of

people served

with 6000 kWh

/capita

Number of

required Energy

Towers

Annual energy for

this area in this

region

Section 1.11

Section 1.12

rea

Average

net power

106 people [-] [109kWh/year] [103 km2] [MW]

- - - - 550-600

- - - - 500-550

116 171 693 68 450-500

1123 1,004 3,739 402 400-450

852 1,555 5,110 622 350-400

1183 2,493 7,097 997 300-350

718 1,788 4,306 715 250-300

451 1,374 2,708 550 200-250

3942 8,385 23,653 3,354 TOTAL

74

Table 15 - Average net power, the area, the annual energy and the number of

required towers for the region of Spain, Italy, Greece (Europe)

)ללא תוספת תורכיה( ספרד איטליה ויוון

Number of

people served

with 6000 kWh

/capita

Number of

required

Energy Towers

Annual energy for

this area in this

region

Section 1.13

Section 1.14

rea

Average net

power

106 people [-] [109kWh/year] [103 km2] [MW]

- - - - 550-600

- - - - 500-550

- - - - 450-500

- - - - 400-450

- - - - 350-400

- - - - 300-350

109 284 655 114 250-300

444 1,382 2,665 553 200-250

553 1,666 3,320 667 TOTAL

75

Table 16 - Average net power, the area, the annual energy and the number of

required towers for the region of Australia

אוסטרליה

Number of

people served

with 6000 kWh

/capita

Number of

required

Energy Towers

Annual energy for

this area in this

region

Section 1.15

Section 1.16

rea

Average net

power

106 people [-] [109kWh/year] [103 km2] [MW]

- - - - 550-600

- - - - 500-550

- - - - 450-500

- - - - 400-450

151 289 907 116 350-400

560 1,183 3,363 473 300-350

505 1,259 3,033 504 250-300

747 2,273 4,480 909 200-250

1964 5,004 11,783 2002 TOTAL

. המסכמת שלהלן17ה יש כמה מסקנות חשובות שניתן להסיק מהטבלאות שלעיל ומטבל

וואט - מגה300וואט ממוצע ל - מגה200אם מעלים את המינימום המותר של ההספק מ )1

300מעל הגבול של . ממוצע הכמות הכוללת של האנרגיה החשמלית המופקת מוכפלת

בגבול התחתון של . 10% סנט בריבית של 4.5וואט עלות החשמל לא עולה על - מגה

אם נוריד את הגבול . ש" סנט לקו6.5איננה עולה על מגה וואט עדיים העלות 200

נגדיל עוד את ההספק ועדיין לא נימצא הרבה אנרגיה כה זולה ועם 150 ל200התחתון מ

.כל כך הרבה מוצרי לוואי

מספר האנשים שניתן לספק בחשמל ללא כל תהליכי ייעול וללא כל מקורות נוספים )2

מאוכלוסיית העולם 4ניצול שמש לחום הוא פי ו, כמו אנרגיית רוח ניצול פסולת וצמחיה

.כיום וברמת חיים של מערב אירופה או יותר

מהאנרגיה החשמלית להתפלה בשילוב בין ארובות שרב 20%אם מקדישים רק )3

ניתן יהיה לספק . מטרים קוביים לנפש לשנה400ואוסמוזה הפוכה היתן לספק כ

צול שלמלא הפוטנציאל של צפון אפ ני.למיצריים עוד קרוב למחתית מימי הנילוס

. פעם נפח המים בנילוס20-30הוא כ ) לחשמל למספר מוגבל של אנשים

י

76

Table 17 – The sum of the Regional potential from the Towers producing more than

200 mW or 300 MW average per one energy tower.

הפוטנציאלים . יתן לשרת אותםמספר האנשים שנסכום . 17 –טבלה

וואט בממוצע - מגה200האיזוריים שהוצגו לעיל בארבות המפיקות מעל

.וואט - מגה300או

Number of

people served

with Towers

better than

300 MW

Number of

people served

with Towers

better than 200

200 MW

Electricity per

capita per year

Region

[billions] [billions] [kWh/year]

North Africa 3.58 7.73 6,000

South Africa 1.37 2.79 6,000

India 1.19 2.68 6,000

U.S.A., Canada & Mexico 1.22 2.72 10,000

Chile & Peru 2.77 3.94 6,000

South Europe 0 0.55 6,000

Australia 0.71 1.96 6,000

Saudi Arabia 1.25 1.46 6,000

Persian Gulf 1.12 1.15 6,000

TOTAL 13.21 24.98 ------

ובכל זאת ניתן יהיה לספק . ארובות שרב בדרום אירופה לא תתברכנה בתנאי אקלים אידאליים

ניצול צמחיה ופסולת וניצול , אם נוסיף לזה את אנרגיית הרוח. מיליון תושבים500חשמל ליותר נ

.קרינה להפקת חום נקבל בקלות את כל תצרוכת האנרגיה באירופה או קרוב לזה

מיליארד בני 1.2ש לנפש לשנה ל" קו10000בצפון אמריקה אפשר לספק חשמל ברמה של

.ש" סנט לקו4.5אדם בעלות ייצור שאיננה עולה על

י י ייתכן שראו.אם נכלול את החופים של מפרץ מכסיקוחשמל ללא דלק ותר ירבה הניתן לספק

.לייקר מעט את ייצור החשמל ולחסוך במחיר ההובלה

יש לחזור ולומר שלא ראוי להשקיע בטכנולוגיות המנצלות קרינה

נזכיר שנוסף .זהו מעשה ספק חלם וספק סדום. סולרית להפקת חשמל

נתן לנצל צימחיה ופסולת ; מהחשמל מרוח % 20-10%לארובות השרב ניתן להפיק

מצריכת הדלק על ידי ניצול קרינת שמש לחום ולבסוף 30%חסוך לניתן . לדלק

77

וכל אלה . על ידי ייעול השימוש20%להקטין את השימוש בדלק בכל התחומים כדי

באלה יש לנו פתרון . מהדלק60% ל50%ל בין ובסך הכ. יותר זול מהשימוש בדלק

.ל פי כמנהשלם לכל בעיות האנרגיה לטווח ארוך מאד ואם אם האוכלוסייה תגד

המעלה מים למאגר"אגירה שאובה ".אגירת אנרגיה היא עדיין מנגנון יקר באופן יחסי

רי בשעות ביקוש שיא טגבוה בשעות שפל של ביקוש וחוזרת ומייצרת חשמל הידרו אלק

היא שיטה מקובלת וכדאית לעומת בניה של עוד תחנת כוח שתעבוד חלק קטן של

על כל דולר אל הוא רווח של דולר נקי בערך נוכחיא בישרציפוסי שנימטערך . הזמן

דחיסת גזים למאגרים תת . מהאנרגיה30%אבל השיטה כרוכה בהפסד של כ . מושקע

הנצילות עוד . ניתן גם לייצר מימן ולהשתמש בתאי דלק , קרקעיים היא שיטה אחרת

אחרונה ל. מצברים או קבלים הם יקרים הרבה יותר. הרבה יותר נמוכה מאגירה שאובה

תל אביב מצבר שניבנה על ידי פולריזציה שונה של . עימנואל פלד מאונ. היציע פרופ

. הדבר מעניין מאד והוא בפיתוח. עברי מחיצה בתא דלק גזים משני

ינת ביותר כאשר אוגרים מים בגובה בשעות ינאבל ארובות השרב הראו לנו דרך מע

היתרונות . שאיבת המים או חלקהשפל ביקוש ומתיזים את המים תוך וויתור על כל

:הגדולים מול אגירה שאובה רגילה הם

.השאיבה דרושה בכל מיקרה והמתקנים לכך מתקבלים ללא השקעה נוספת •

. ייצור החשמל גם הוא מצוי ממילא •

את השאיבה בשעת ביקוש שיא ומקבלים פשוט גורעים . אין כל בזבוז אנרגיה •

אפשר לראות מחלוקת . ללא שינויכל השאר נישאר . יותר חשמל לחלוקה

מעל ההספק החשמלי 75% שהתוספת האפשרית היא עד 2האנרגיות בציור

.הבסיסי שלחלוקה בשעות שפל

. ש בגין הפיתרון על ידי האגירה במאגר גבוה" סנט לקו2החשבון מראה בתנאי ישראל רווח של

.יאראה תאור של מוצרי הלוו(

ל מקרינה סולרית בכלל וסולרי תרמי בפרט הן קודם כל של חשמואדרכים מקובלת להצגת ש

-ההשוואה חייבת להיות לפי קילו. זה חסר משמעות. וואט מותקן-להגיד את ההשקעה בקילו

מקדם העומס . ה האנרגיה שהופקה בשנה מוכפלת במקדם העומס"וואט ממוצע שהוא ס

וואט ממוצע - לקילונימצא שהעלות. בקרוב0.2במקרה של האנרגיה הסולרית לחשמל הוא

. וואט ממוצע- דולר לקילו35000לפי הפרסומים האחרונים היא עולה על . יותר5תהיה בעצם פי

. מר פחות מעשיריתוכל, דולר 2300וואט ממוצע ביוטבתה נמצאה בחישוב להיות -העלות לקילו

את עקום שלוש דרכים שונות להתאיםאחת התכונות הניפלאות של מקור זה שהוא נותן בידינו

וואט ממוצע הוא פי שלושה -באנרגיית רוח ההשקעה בקילו. האספקה לעקום הביקוש

ולאנרגיית רוח אין דרך להתאמה בין האספקה לביקוש אלא בזרת אגירה . מההספק המותקן

. של אנרגיה

. דרך אחרת ליפות את האנרגיה הסולרית לחשמל היא להשלים את החסר על ידי תוספת דלק

) 0.2כלומר מקדם העומס המדוד הוא (ית מהאנרגיה הדרושה באה מקרינת השמש אם חמיש

( סנט 30ש מהשמש בשיטה התרמית היא "ואם העלות לקו, וארבע חמישיות מחימום בדלק

ואם החימום בגז כשהשמש לא מספקת את ) כלומר פי עשרה בקרוב בהשוואה לארובות השרב

78

.ש" סנט לקו10.8ש הרי יטענו שהממוצע הוא "ט לקו סנ6יעלה , של הזמן4/5בממוצע , הדרוש

אגירה של חשמל במצברים היא . רק שליש, ש" סנט לקו30זה נישמע הרבה פחות נורא מאשר

וולטאיים חמור -לכן המצב של שימוש בתאים פוטו. בנצילות נמוכה ביותר ומחיר האגירה גבוה

ובדה המצערת היא שהשיטות הסולריות הע. סנט60 סנט לקוש ל40העלויות שם נעות בין . יותר

הללו כיום אינן מהוות כלל פיתרון למסות הגדולות של אספקת החשמל הן מפני שהן אקראיות

וראוי לחזור ולהזכיר שכגודל . ה הגבוהה כל כךדומקדם העומס כל כך קטן והן מפני עלות היחי

כמות . ן אותו ולתפעלהעלות כך גדולה כמות החשמל הדרושה כדיי לייצר את הציוד להתקי

. של העלות 0.3היא שוות ערך בקרוב ל ש

נחזור עוד פעם ונזכיר גם שדרוש שטח ענק עד כדי טרוף כדי לספק את החשמל מקרינה

600 השטח שיהיה דרוש כדי לספק את החשמל הניצרך היום יהיה לא פחות מ. סולרית

כל השטח שיהיה דרוש ,זאתלעומת . מכל מדינת ישראל3%הו שטח של כ זקילומטרים רבועים

וולטאיים או -תאים פוטול דרוש מהשטח ש2% קילומטרים רבועים או רק 12לארובות שרב יהיה

שטחים אלה יצטרכו . חלקים לעשרת אלפים מהמדינה6ורק , תחנות של חשמל סולרי תרמי

.להיות מוכפלים כאשר האוכלוסייה תגדל ותעשיה תתפתח

. פני השנה והתאמת האספקה לביקוש מהלך ההספק על1.10

מובא מהלך ייצור החשמל במעגל יומי טיפוסי בכל חודש וכן ההשתנות העונתית 11בציור

. מחודש לחודש

-דרך אחת להתאים את הצריכה לביקוש היא להפחית את ההספק המותקן של הציוד •

לישים מסך בערך שני שהההשקעה באלה מהוו. טורים מנועים ומשאבותאטורבינות גנר

ישנו אנו נחסוך בהשקעה ועם זאת נקטין את שיאי ההספק ו. כל ההשקעה בארובה

.ליתאהתועלת המקסימשניתן מום אופטי

שרות גם להנמיך את ההספק של הציוד המכאני עד כדי כך שההספק יהיה האפקיימת •

וההספק 25%אז עשויה לגדול בערך ב נימצא שהעלות. קבוע על פני כל השנה

וערך רב מאוד לאספקת חשמל עם הבטחה ו אולם ישנ. וואט- מגה120 יהיה כהמותקן

באופטימיזציה אפשר להוזיל את עלות החשמל לפחות . של הספק מינימאלי קבוע

.התכנון צריך להחליט בין שני אלה.10%ב

ברמה של שבוע ימים ניתן להסתגל לניודים . היא אגירה שאובה מובניתאחרת דרך •

יומיים והשבועיים בביקוש על ידי אגירה של כחצי מיליון קוב הולשינויים היומיים בייצור

זה . . בגובה קרוב ככל האפשר לגובה הארובה ובתוספת לעומד ההתזה של המיםמים

שאבת לשאוב מים או להקטין את הכמות הנבמשך השבוע להפסיק כמעט מאפשר

צרכנים זוהי תוספת שמל המיועד לשאיבה יופנה אז לחה. בשעות של מחסור בחשמל

11הסתכלות על ציור . נטו ברמה הממוצעת מאספקת החשמל75% כדי דשל ע

היממה ועל פני השבוע בהתחשב בכך מראה שאין כל קושי לבצע זאת על פני, שלהלן

אין כל הפסדי הדברים החשובים הם ש. שהצריכה משתנה במעט בין ימי השבוע

בחישוב ביטבתה מצאנו . יית מאגר המיםרק לבנ, אנרגיה וההשקעה היא מינימאלית

דרך .ש"סנט לקו2היה כ , במחירי החשמל של ישראל , שאגירה שאובה יכולה להביא

79

אך היא לא יכולה להתגבר . זו של החלקה יומית ושבועית היא ישימה כל ימות השנה

.על שינויים סינופטיים ארוכים ובוודאי לא על הגל העונתי

, להיעזר במוצר ביניים כמוהיא ומי האספקה לצריכה להתאמת עקנוספת דרך •

ק יולים להפכניתן להתפיל מים בעונת הקיץ כאשר אנו י. התפלת מים, למשל

למשל אם מורידים . ובחלק מחדשי המעברקיץ בתקופת ה. חשמל בהספק גדול

וואט ממוצעים - מגהה320( את ההספק המותקן לערך של ההספק הממוצע

תפיל ברציפות בין תחילת חודש אפריל לסוף חודש אוקטובר ניתן לה )11בציור

. מגה וואט256ההספק הממוצע הנותר הוא של . רק בעזת האגירה השאובה

עד 1/3פעולה זו מיקרת מעט את ההתפלה כאשר ערך ההשקעה בציוד מהוו

יה בהתפלה גאולם הן ההשקעה והן הוצאות האנר. מההשקעה כולה1/4

מעניין ביותרכך כל התרגיל. יהיו נוטים למחציתהבשיטת אוסמוזה הפוכ

חשוב להבין שמי התהום מהווים לנו . ומאפשר על ידי אופטימיזציה ריווחי ענק

.להתאמת צריכת המים העונתית לכושר האספקהאגירה גם כן אמצעי

Net Power Variations During Representative

Days of Every Month in the Year

0

100

200

300

400

500

600

700

Month

Net Power, [MW]

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

6 12 18 24 6 12 18 24 6 12 18 24 6 12 18 24 6 12 18 24 6 12 18 24 6 12 18 24 6 12 18 24 6 12 18 24 6 12 18 24 6 12 18 24 6 12 18 24

Annual Average

Figure 11 - The power distribution over the year

[near Eilat, Israel]

The individual sinusoid represents a daily change in power at the noted month - the

daily average from a gross annual sinusoid with an average at a minimum in January

and December and a maximum in June

80

. עגל יומי טיפוסי בכל חודש ובמעל עונתי במההספק של ארובת שרב ביטבתה. 11ציור

.חלקים שונים של המערכת.1.11

. מערכת ההתזה1.11.1

של קבוצות קבוצותלחבורות של מתזים מחוברים . מערכת זו עשויה ציוד זמין מבחינה מסחרית

המים באים מרשת צינורות המונחים על גבי קורות . מטרים8תחנות התזה שהמרחק ביניהן כ

נים מצינור אלה ניזו רשת של צינורות מקבילים. ות את הפתח המעגלי העליון של הארובהשחוצ

עיצוב הקורות הצינורות והכיסוי שלהם עשוי כדי . בנה הפתח הזה על גבי המף את ראשי המקי

.התנגדות לזרימת האוויראת ה האפשר ללהקטין ככ

כל המערכת מתחברת .כם מדידת ספיקה דרים המאפשרישנם נחיריםמאחורי המתזים

וכן , של מקטעים שוניםמאפשרת מדידת ספיקות, למערכת בקרה המכריזה על מצב המתזים

מטרות תחזוקה וכדי לכוון את כמות המים לדבר זה דרוש . סגירה ופתיחה של חלק מהמתזים

. לפי השתנות תנאי האקלים,המותזת

בגבהים שונים ים עם מאגרי ביניים אספקת המים נעשית על ידי סידרת משאבות וצנרות מקביל

לאור הציוד הזמין והמחירים ראוי לבדוק כמה יחידות מקבילות וכמה יחידות . חיבורי רוחבועם

אולם רשת אספקת המים הזו הנשעת על . של נעלותופטימיזציהא זאת לצורך. תהינהבטור

להפעיל את מעטפת הארובה מתאימה גם כדי לווסת את הכמות הכוללת של המים וכדי

..המערכת בעקיפה של חלקים שנפגעו

הדבר יכול להיעשות במנות מנות . הבקרה הכללית של הספיקה לא חייבת להיות ברצף

קרוב לאופטימום שינויים די גדולים נשארים . . ושיתוק או הנעה של משאבותבצינורות המקבילים

אין לווסת את הספיקה על ידי . באזור של ההתנהלות האופטימאלית ועם נזק כלכלי קטן ביותר

..שימוש במגופיםבכמקובל הפסדי אנרגיה

וויסות ההתזה בצורה לא אחידה על פני הכניסה העליונה יכולה לשמש איזון להשפעות שליליות

בראש אם הכניסה . רוח צד תורמת אנרגיה קינטית נוספת למערכת, בעקרון. של רוח צד חזקה

רוח חזקה . אם כי מעט, ספק ראוי הרוח החיצונית תתרום לה הדרגתית ומעוגלת כבארובה היא

.ממנה באה הרוחצד הדופן באותו דויר לא סימטרית ואפילו ערבול ליורימת אגרום זמאד ת

.ריסוס יתר בחלק אוויר מתערבל גם כלפי מעלה יאזן את התופעה

ם הראו שפריסה מדידות שנעשו וכן חישובי. את השינויים בספיקת המתזים יש לבצע בהדרגה

. דקות יכול למנוע הפרעות וניודים בזרימת האוויר2-3 על פני ישל השינו

רבינות ואחת המשימות שטרם הובאו לכלל תכנון מפורש היא האפשרות שלפחות חלק מהט

יניע משאבות מבלי צורך להשקיע בגנראטורים לייצור חשמל ומנועים כדי לנצל את החשמל

לחסכון ניכר בהשקעות וכן בהפסדי אנרגיה בשני יאכולים להבאנחנו י. להנעת המשאבות

להתקן כזה יש חסרון שפחות חשמל יהיה זמין בשעות ביקוש שיא לפי תכנון . מעברים מיותרים

.של אגירה שאובה

81

.איסוף הרסס.1.11.2

בה צריכים להיות בכמות שהיא בקרוב כפולה מהכמות שתתאדה עדוכמות המים המרוססים מראש האר

:זאת משני טעמים. לתנועת האוויר לבסיס הארובה

דרושה כמות מים גדולה כדי שקצב הקירור יהיה מהיר וקו הטמפרטורה הפנימית יהיה קרוב •

ק מהטיפות התנגשו בטיפות אחרות לח, לאדיאבטה לחה וגם אחרי שחלק מהמים כבר התאדה

).3שמאלי בציור ראה קו .. ( האדים ירד בגלל ריכוז מלחים שגדלץולחוהתלכדו

. פר עמיסה ולא נצטרך לאסוף אותם בעזרת כלי עבודתתאנו מעוניינים שכל המלחים ישארו ב •

מיליון 600 מטרים ביוטבתה עשויים להגיע ל1200X400כמות מי הים שנצטרך לרסס לארובה בממדים של

קילוגרם 35בהנחה של ( מיליון טון בשנה21כמות המלחים במים אלה היא בסדר גודל של . קוב בשנה

.ם הרעיון של ארובות שרבוגורליות לקיממש ובכן בפנינו שתי בעיות מרכזיות ביותר ו. )מומסים בקוב מים

לא תתלכדנה ושלא תיספחנה לקירות בחלק האנכי של הארובה יש לדאוג לכך שטיפות •

להמשיך יכולתתקלות בקיר וחוסר י של הטיפות עשויה הייתה לגרום להאקראיתתנועה .הארובה

עם . וגם לצורך שיקום חלק מהאנרגיה המיכנית שהושקעה ברססולתפקד לצורך קירור

מים באוויר כדי להניע את שקל האיננו יכולים גם לנצל את שארית מהתדבקות בקירות

.הטורבינות

ת הרססאנו מבקשים להרחיק א, הגיעו לתחתית ופנו לזרימה אופקיתמרגע שהאוויר ובו הרסס •

זאת כי . ויר פורץ למרחב הפתוחומהר ככל האפשר ולפני שהא, יר הזורם עד לניקיון מוחלטומהאו

)אלא אם כן מדובר בארובה בנויה בתוך הים (.המלח בכמויות אלה מהווה מזהם חמור ביותר

)PHILIP CARLSONהוא . טעה בעניין זה טעות גסה1975 כמעט זהה כבר בשנת ן שרשם פטנט על רעיו

גבוה של ההר החלק הל מדרון ההר ומע גבוה ולבנות את החלק התחתון של הארובה ר לנצל הביקש

צריך להיות ברור שבחלק המשופע נפסקת למעשה פעולת הארובה מישום שרוב . להרים ארובה אנכית

אין כל ספק גם שמחיר הארובה בשיפוע ההר יהיה . הטיפות תרדנה על הדופן ולא יהיה כל קירור נוסף

מה גם שהארובה על המידרון תהייה ארוכה , ם אחדות יותר יקר מאשר ארובה אנכית באותו אורךפעמי

וזו , רבים חוזרים לרעיון הזה לבנות על שיפוע ההר( .פעמים אחדות יותר מארובה אנכית לאותו הגובה

לא דאוג שכל גובה הארובה ינוצל להנעה תוך הבטחה שאף טיפת מיםלת יישנה חשיבות מרכז. טעות

) תצא מהמשחק

ש "וואט שעה חשמל לצרכנים הרי ייצור של קו- קילו6 קוב מים מרוסס מביא לייצור םא. נחזור על החשבון

40 קילוגרם לפי 6.7או , קילוגרם מלח לקוב מי ים35 קילו מלחים לפי 5.8אחד יביא לפיזור באוויר של

. ( ביותר הכרוכה בהקמת ארובות שרבזוהי הבעיה הסביבתית החמורה. קילוגרם מלחים לקוב מי ים

העלה ספקא כנגד זה לא היה מי של.את הפרויקט העלו זאת כבעיה מעניין שכמעט לא קרה שהמבקרים

לנושא זה של ).וה בעיה החורגת באופן משמעי מרמת ספרי לימודובנה שכלל איננו מהבגלל גודל המ

ו את הפתרונות נאני משוכנע שמצא. קלות לאו כמה וכמה שנות מחקרנאיסופן הקדשטיפות הרסס ו

.הדרושים ברמת ביטחון גבוה ביותר

רבות לקיר הארובה התברר שאם הקירות חלקים די הצורך הרי טיפות המתק,ראשית )1

כבת הגבול הצמיגה סמוך לדופן הארובה מקבלת כוחות עילוי בגלל ונופלות בתוך ש

בניסויים . בחזרה אל תוך הארובהמהירות זרימה שונה משני צידי הטיפה והיא נבעטת

. זהו תנאי לקיום הטכנולוגיה.שנמשכו זמן רב הקירות נשארו יבשים

זקקת לנחירים ות אחיד ביותר וכן היא כזו שלא נת התזה שבה גודל הטיפפיתחנו שיט )2

כאשר הטיפות הן אחידות אין מבזבזים אנרגיה על טיפות דקות . דקים שעשויים להיסתם

ף לכך קצב נפילת הטיפות האחידות בגודל הוא אחיד ולכן הן נוס. שלא לצורך

82

חר דווקא לי ביטחון שנבןלמרות היתרון הזה אי (.ממעיטות להתנגש ולהתלכד

.)בטכנולוגיה הזו שפיתחנו

. שקל מאד להטעין את הטיפות במטען חשמלי אחיד ואז הן מתרחקות זו מזוומצאנ )3

מתחילה , יפות במטען בסימן הפוךכנגד זה אם מכניסים לאוכלוסיית הטיפות ט

ניתן להטעין את הטיפות בזרם .התלכדות מהירה ואחר כך גם שקיעה ואיסוף מהירים

ניתן גם להטעעין את הטיפות במיטען אחיד בזמן .שסימנו מתחלף בתדר שנבקש

.הריסוס ולהוסיף טיפות במטען הפוך בחלק של הזרימה האופקית

עבר דרך הטורבינות במיפות מרגע שהאוויר פנה החוצה בכיוון אופקי ויש שורה של מנגנונים לאיסוף הט

עוד כמות זעירה של רסס תיוותר גם אם , אחרי זה. כמאתיים מטריםלתרחבות באורך שות המודרך השופר

ד לשקע ניתן עוךוכ. באורך רידיאלי של עוד חצי קילומטרהוא ירחף אולי מעל בריכת מים לגידול דגים

את כל התהליכים ליווינו במדידה בעזרת לייזר שספר את הטיפות באוויר לפי קוטר . את הרסס לאורך גדול

. תוך כדי טיפולים שוניםלמדוד את הרסס בגבהים שונים בארובה, יכולנו למשל. וזאת תוך חלקי שנייה

תהליך המלחה חלש מאוד הוא מבטא . מחמיר ביותר לאיכות האוויר ביציאה מהדיפוזוריםןבחרנו תק

ההגבול העליון של קצב המלחה שהרשינו הי. בשטח רחוק למדי מהים ושאינו סובל בדרך כלל מהמלחה

10-9 kg/m2/sec. .) והיא יכולה להשטף מיקרון במשך שנה31זהו שווה ערך בקרוב לשכבה של

:נים הבאיםהמנגנוחלק מניתן היה להשיג זאת על ידי . )גם בגשמים זעירים ומיקריים

מעט שלם של להבים עם כיסוי כ8לפחת ( ובלהבים .מכוונים של הטורבינהבהתנגשות הטיפות )1

..) מכוונים30המעגל וכ

. עם משך זרימה אופקית של כמעט חצי דקה.הדיפוזוריםהארובה ושקיעה של הטיפות לקרקעית )2

. מטרים20-30של במהירות נפילה של טיפות שלמטר לשנייה בלבד תיאספנה טיפות מגובה

.ע כמעט מושלםוחלוקה של הדיפוזורים לארבע או חמש קומות ואפילו יותר תבאנה לשיק

תאריך ת משך האיסוף על ידי אות מטרים מעל לבריכות המקיפות את הארובהמטווח מעוף של )3

. 2-3שקיעה פי

:נוכל להוסיףדי שלא רתבריאבל בעתיד אם . קויאלה הספ

מספר כפול של קומות . ל האוויר למספר שופרות יותר גדול בכמה קומותלחלק את היציאה ש )4

.מקצר את גובה הנפילה של הטיפות עד לאיסוף למחצית

התנעה האקראית של הטיפות תאפשרנה .ניתן לחספס את הקירות באופן שטיפות תידבקנה להן )5

20ורך וקוטר של מטרים א200לשופר בן . איסוף מושלם לרוחב שהוא לא פחות משביעית האורך

. מטרים למעשה לא תשארנה כמעט טיפות

.ויר היוצא טיפות גדולות לאיסוף וכל טיפות במטען החשמלי המתאיםוז אל תוך האיניתן להת )6

אה צפות כתוי להשגת תוצאה שההסתברות להישארות טותהפעולות המשותפות שנמנו לעיל משפיע

למשל שלוש . ( טיפות לכל אחת מהשיטות לחודמכמה שיטות היא המכפלה של הסתברויות שתישארנה

צאה המשותפת תהיה והת. שיטות בטור שההסתברות להישארות טיפות לכל אחת מהן היא אלפית

.אנו יכולים להגיע מעבר לזה .הסתברות של יחידה אחת לביליון

וויר מיקרון לפני שהא400 מיקרון או 300ובים הצלחנו להיפטר מטיפות קטנות משבניסויים וחי

. מטר לשניה1.6 – 1.2 הטיפות הנותרות היא למהירות הנפילה ש. פורץ החוצה

נמדדו אוכלוסיות הרסס באחוז סכומי לפי .רובה אנכיתא ראה תוצאות ניסוי של רסס ב12ציור ב

ה אחרי התנגשויות טבעיות תוך כדי ילוסיכהעקום השמאלי מתאר את האו. הקוטר במיקרונים

רוז ההתנגשות יהעקום הימני התקבל על ידי ז. יר נייחוים בתוך ארובה באו מטר19נפילה על פני

.בעזרת מטענים חשמליים

83

. רוגין בהשוואה להטענה רצופהיען חשמלי כבה ונידלק לסט מראים אחוז סכומי עם מי13בציור

. מיקרון נספחו על ידי טיפות גדולות יותר300די קל ראות שטיפות קטנות עד לקוטר של

.קנו לני ידע מלא ויכולת ליישם פתרונות אופטימאלייםשנות ניסויים הכמה

ש " מטרים רבועים למליון קו750השטח הצפוי לארובה ביוטבתה עם בריכות הדגים הוא כ

הארובה ש לשנה השטח הכללי הוא של " מיליארד קו3.1בהספק שהתקבל של . לשנה

הקוטר הפנימי של הארובה . רבוערלומט קי2.325ושלוחותיה ובריכת המים שסביבה הוא בערך

ודי קל מטרים יותר גדול770ל 750בין והקוטר החיצוני הוא הבנויה והשופרות הוא קילומטר

..ואפילו כדאי להגדיל אותו לצורך גידול יותר דגים

.

Figure 12 - Cumulative volume of spray droplets

(right curve for on-off charging regime; left curve for continuous charging)

. העקום הימני הוא בהטענה חשמלית חלופית. עקומות לנפח סכומי של טיפות עד לקוטר מסוים. 12ציור

העקופ השמאלי הוא . קרוןמי 300 עד 250ולכן ישנן עשרות אחוזים יותר טיפות גדולות כבר בסביבות

.חידה ברץף הזמןבהטענה א

84

Figure 13 - Differences in cumulative volume between the on-off electrical charging

regime and the continuous charging. Note a 20% value reduction taken off the

droplets smaller than 280 micros diameter. The original share of these droplets was

over 60% and is now a little over 40%

ראוי לשים . 12כאן ההפרש היא בין שי הקווים שבציור . צטבר של כמות טיפות בקטרים שוניםההפרש המ

זאת מתוך אחוז מקרי 20% כולל באחוז הסכוני של י מיקרון כדי שינו280לב שחוסלוטיפות בקוטר קטן מ

.60%של אוכלוסיה זו כדי

טורבינות וגנראטורים. 3.1.11

אלה פותחו כבר . "ראקציה בזרימה צירית המיועדת לניפחי זרימה גדולים"הטורבינות הן מסוג

עם בקרה של זווית התקיפה של הלהבים " קפלן"הן מטיפוס הקרוי , 20בתחילת המאה ה

וא היחס שה" סולידיות"ישנו מושג הניקרא . וית התקפה של המכוונים הקבועיםוהמסתובבים וז

. רבינהורבינה ובין השטח של מעגל הטוטל על מעגל הטיבין שטח הלהבים המסתובבים בה

להבי הכוונה של האוויר 30ועם כ מסתובבים הבים ל 8 ועל פי רוב עם היא גבוהה" סולידיות"ה

.הנכנס לטורבינה

כיום מרבים . בחירה טובה בטורבינה בעלת מהירות מבוקרתכת יראורבינה בת שתי מהירויות נט

מיושר לזרם ישר וחוזר לזרם , ן יחילופ זרםםבעלות מהירות משתנה ע רבינותותר לייצר טוי

שתי חלופות אלה יהיה צורך לבחון פעם נוספת בשיקול יותר מעמיק. חילופין בתדר קבוע

.ובבחינת הזמינות בשוק

85

Figure 14 - Schematic view of the turbine

ציור סכמאטי של הטורבינה המומלצת. 14ציור

אות מתוך מטרים בשתי קומות המקיפות את היצי30התכנון שנעשה היה לטורבינות בקוטר של

וההספק .וואט- מגה7ארובה אחת הוא בההספק המותקן . ספר במ100ל והארובה ובסך הכ

. נה ושופר הפולט את האוויר תוך כדי האטהמודל מוקטן של טורבי. הממוצע בערך מחצית מזה

נוסף לכך נערכו גם . וירורסס באהנערכו ניסויים שונים על ההתנהגות והבקרה וכן על ספיחת

.ואופטימיזציה. סימולציות חישוביות

רבינות אחת לאחת כאשר כל ואחד הנושאים שיש עוד לבחון ולתכנן הוא תחזוקה של הט

להחליף ולחזור , לפרק , ורך למצוא דרך לחסום את זרימת האוויריש צ. השאר ממשיכות לעבוד

צריך לזכור שיש לנו לפחות יתרון אחד גדול בכך שפועלות אפילו כאשר ישנו רק שתי .להפעיל

. טורבינות בספק גדול וכמות חלקי החילוף תהייה קטנה ביחס100קומות

:םביניה. ישנם עוד כמה נושאים לבחינה ולתכנון אופטימאלי

. יש לקבוע מהו השטח של מעגלי הטורבינות ביחס לשטח החתך של הארובה •

משטח החתך של 0.7 ל 0.6פטימאלי הוא בין וא שיחס אצבחישובים גסים שעשינו נימ

.הארובה

86

ואף 200 100: תן לחלק את שטח המעבר לטורבינות למספר שונה של יחידותיכאמור נ •

טנת הממדים של בתחזוקה על ידי הקעל ידי זה משיגים הקלה מסוימת. יותר

מטרים ואורך 33 טורבינות הקוטר הוא כ 100קרה של להבים במאורך ה. רבינהוהט

קוטר מעגל כיסוי של ארובות 200של במקרה . מטרים15להב אחד הוא פחות מ

גם כן לא , מטרים 12 ל10- ואורך להב יהיה פחות ממטרים. 23רבינה בכניסה יהיה וט

ך להב של הטורבינה יירד ל ארובות אור400אם נעלה ל. כל זאת יותר פשוטקל אבל ב

. מטרים7-9

קצב הגברת היא ו. אבל לחלוקת השטח של פעולת הטורבינות ישנה עוד חשיבות •

המחיר הוא . פיחה על הדפנותס הן בשיקוע של טיפות והן בירהרחקת הרסס מהאוו

).א יותר קשה להקמהלא יותר גדול ולאך ((במבנה יותר מסובך אולי

וח מקובלות ר ובין טורבינות ,ר כאןי מתקן המצו,תואין כמעט כל דמיון בין הארוב •

בטורבינות הרגילות בחוות רוח ישנם באופן טיפוסי רק שלושה להבים די דקים ביחס

ך המעגל בלי להעביר ר זוהי פשרה בין קלות מעבר הרוח ד.סולידיות נמוכה ביותר"עם

ר יותר אנרגיה הרוח עוקפת את יניסיון להעבה ךתו .ה כלליה אנרגברורבינה הטל

וכפול במהירות 2ויר חלקי ו של צפיפות הא0.59 אילי האהמקדם האופטימ. המעגל

ושל מישקל עמודת האויר של האנרגיה של הרוח 100%אצלנו . הרוח בשלישית

ורחקת דרך רבינה וההפסדים העיקריים הם במעט האנרגיה הקינטית המומושקעת בט

ויר המקורר ועמודת הא שקל יתר שלא עומד לחץ בגלל מומקור האנרגיה ה .השופרות

.יר היבש והחם מחוץ לארובהובתוספת משקל הטיפות לעומת משקל האו

באופן תיאורטי ניתן לוותר על חלק ניכר של הגנראטורים , כפי שכבר הוזכר לעיל •

. וזה יניע מנועים שיפעילו משאבות, מלוהמנועים המחוברים לטורבינות כדי שייצרו חש

רבינות ישירות למשאבות ו לחבר את הט, באורח תיאורטי, ניתן.ןבחלק גדול של הזמ

אנו . בשעות ביקוש שיא אנו מבקשים לחדול לפחות מחלק של השאיבה. בלחץ גבוה

חשמל צריכים אז לעשות מאמץ לא לבזבז את הפסדי האנרגיה הכרוכים בייצור ה

ות יתכן גם לחסוך חלק ניכר של יתכניות ספציפבהתאם ל. ועי חשמלובהנעת מנ

.השקעה אם השאיבה לא חדילהה

המיבנה .1.11.4

אחזור רק בקיצור על הקביעות החשובות. כבר הרחבנו את הדיון בנושא זה לעיל

. גובה המבנה ורחבו אינם מהווים בעיה קשה כפי שרבים חושבים •

ביו השאר המהנדס שתכנן את , מחים העולמיים קיבלנו לכך אישור מכמה מהמו •

SEARCE TOWERיר במחהמחקר שיטתי הראה שניתן היה להקים את המיבנ. בשיקגו

. יותר נמוך מזה שאני הערכתי30%ב

פה נגד ושימוש בפלדת בניין רגילה אבל מצ, ישנן כמה טכנולוגיות לבחון ובעיקרן •

.לתי מתכליםובטון מזוין בסיבים חזקים מאד וב, קורוזיה

לסטיות גדולות מהערכת העלות אין השפעה מכרעת על מחיר החשמל ובוודאי לא על •

.הערך המהפכני של ארובות השרב

87

1400 מטרים ובין 700אפשר להשיג עלות מינימאלית די אחידה בין ארובה בגובה כ •

ובה הוא הדין ביחס לקוטר האר. מטרים כאשר ביניהם ישנו מינימום שטוח ואחיד למדי

. מטרים500 מטרים ו200בין

. או מה שקרוי דגם מוקטן"פיילוט"עם זאת אין כל היגיון וכל הצדקה להתחיל בבניית •

זהו בזבוז זמן וכסף ללא סיכוי שנלמד הרבה או נחסוך השעה בעתיד לתכנון מוקדם

. מכאן והבאהקפדה חמורה ביותר על אבטחת איכות ואמינותהכלי הנכון הוא

בין . ישנה שורה ארוכה של פרטים לא סגורים והרבה מקום ליצירתיותבכל זאת •

תכנון הדיפוזורים ביציאה אחרי ; פתרון בעיות של גזירה אופקית של התשתית: הנשאים

ניצול מבנה הארובה ; םימספרם גודלם אורכם והחספוס של פניהם בפנ ,רבינותוהט

.למטרות ארכיטקטוניות נוספות ועוד

של החשמל לעקום הביקוש הכוח הרבה מים להתאמת עקום האספקללא אגירה של ה •

כאשר רוצים לאגור מים להתזה . העיקרי שעל הארובה לעמוד בו הוא כוח הרוח

.ח העיקרי חוזר ומעשה רעידות אדמהועל הארובה עצמה הכ, בארובה

ספרימבניסויים במנהרת רוח וכן במודלים חישוביים מתקדמים ניראה שעם שינוי של •

מקדמי החיכוך או הפסדי אנרגיה , ריינולדס ממאה אלף בארבעה סדרי גדל למיליארד

.40%-30%ורדים ב

נים רגילים לא יכולים בבמשבנה מכות רוח שמניחים בגלל ממדים גדולים של המ •

הסיבה היא שדרוש שמכת הרוח תימשך בהתמדה . להתרחש באותה תדירות בארובות

לצורך תכנון הארובות צריך , אחרותםבמילי. נהא המבוזמן רב כדי שתשפיע על מל

. שניות7-10 ר שנמשכים פחות מאשר למשלתים ביויצוניקה חלמחוק כמה משיאי הרו

.)יהי לשנ מטרים70זה ברוח מטורפת של (

ניסויים שונים.1.11.5

רבים חזו את התופעה , יותר מכך.ת איננה טעונה הוכחהחהתופעה שאויר קר נו

. גשם מגיע ארצה ישנם משבי רוח עזים ובוודאי שכך כשבגשם יורדשמעט לפני שה

תי בקליפורניה בפני קבוצה של אנשים בחדר פגישות יקרה לי באופן אישי שהרצ

מהחדר בו הרציתי אפשר היה להשקיף . SAN DIEGO לא רחוק מ,בתחנת כוח במידבר

עוד אני מדבר. םיבש ואוויר דומ, בחוץ היה חם . המידברלם אידרך חלון רחב ידי

,רוח סערה פרצה, והינה החשיך מעט. WIND SHEARקראת מסביר את התופעה שנו

ן נהע. אל המידבררוזמן קצר אחרי זה ירד מבול קצ. מחי קוצים ואבקגלה בחוץ צלוג

ר קרה לפני אלפיים שנה ולו היו בהד אני מניח שלו. נסע ולאט לאט כל העניין נירגע

אין צורך . כוחות על והדבר היה נירשםיסים לחהיו מישם אנשים רבים נוכחים

. ון של ארובתו שרברקיח את העילהוכ

הטיפוסי ההיקף התופע. יהי מטרים לשנ20מהירויות טיפוסיות לזרימת האוויר האנכית הן של

אאני ביקשתי לכלוא את התופעה בתוך ארובה ולדאוג שהי. ל עד קילומטרשהוא בקוטר

הדבר . צוות הפיתוח אשר איתי ערך הרבה מאוד ניסויים במשך עשרות שנים .תתימשך ברציפו

:היה בארבעה תחומים עיקריים

I( ו סימולציות אחרות 1:2000ניסויים במנהרת רוח בקנה מידה טיפוסי של

.בדגמים מוקטנים

88

II( וחתך רבוע מטרים21ניסויים במודלים גדולים יותר כמו ארובה בגובה

.טרים מ2.1X2.1במידות של

III( 1:1בקנה מידה מעבדה לריסוס מים.

IV( תתמלחאופטימיזציה ואיסוף רסס של , בקרהשל ,דגם של טורבינה

I.ויים בקנה מידה קטןסני

ניסויים שנמשכו שנים אחדות והראו .צורת הכניסה לארובה מלמעלה •

פק ס בה60% ל30%הרווחנו בין .ידי רוח צד שניתן לקבל תוספת הספק על

.. שניתן לניצולהחשמלי

י את ההספק לניצול טאוריניתן לפתח באופן ת .הפסדי אנרגיהל מדידות ש •

ויותר מאוחר אי אפשר היה לקבל את מקדם ההפסדים אלא ממדידה. בארובה

10% גם לשפר בערך בחנוהצל . לא היה מקובל בוודאותממודל נומרי שגם הוא

.את הביצועים

ולציה רק הצי.המ של הזריהשפעה של צירקולציה על ההתנהגות •

איציה וזה היה בלתי צפוי משום שהאינט. להספק 20%הוסיפה קרוב ל

ההפך הוא הנכון וכך . לא היאו, קולציה גורמת להפסדיםראמרה שהצי

.אף נימצא בספרות

.נילמדו כל מיני גאומטריות במשך שנים •

. נומרייםובים שזה נלמד במקביל לחי. מודל הפוך בעזרת אוויר חם •

רים חוקתה על ידי אוויר מחומם במקום ופוזהזרימה המרובדת בתוך הדי

מטרי של סקטור מעגלי של ואיחיקוי ג, אוויר מקורר כאשר המודל הפוך

רבינה ויציאה לדיפוזורים והארובה כשהפתח העליון נמצא למטה והט

.יני התנגדויות לזרימהמרבינות תוארו על יד כל והט. למעלה

II .מטרים היו כלהלן21ה בגובה ניסויים בארוב .

.בימי חמסין, על יד התזת מים נערכו ניסויים ביצירת זרימה אנכית •

נערכו ניסויים עם קרור האויר על ידי התזת אוויר נוזל •

בשני המיקרים מדדנו פרופילים של הטמפרטורה ומהירות זרימה של •

שינויים בנו עים שקיבלנו בחישובים אלא שצפיצהספיקות תאמו את הממו. האוויר

. קבוע משטר זרימההזיזמן די ארוך כדי להגיע לאגם וש היה דר. רוח בגלל מכות

שטחי פנים גדולים שכנראה שבגלל המידות הקטנות יחסית של הדגם ובגלל זה

.ותאיזון הטמפרטורלהיה דרוש זמן ארוך יחסית , ויר הקר האונפחיחסית ל

תר קצר כאשר הטיפות היו דקות היה יו משך הזמן שנידרש להגיע למצב תמידי •

יותר וחילופי החום מהירים יותר

בגלל שכבת הגבול הצמיגה ריסוס במשך ימים לא הרטיב את דפנות הארובה •

.ליד קיר חלק יחסית

)ראה את הפרק על איסוף רסס ( למדנו על התנהגות הטיפות במיגוון תנאים

89

III .טיפותניסויים בבין הניסויים שהיו במעבדה לריסוס ו.

.בצילום ובשימוש בליזר סופר טיפות מדדנו ביצועים של מרססים שונים •

טיפות אחידות בצורה : שונה המבטיח כמהי דבריםןו מרסס לפי עקרותיפיתח •

. קלות יחסית למדידה ופיקוח על הספיקה; עמידות מושלמת נגד סתימה; דייקנית מאד

מכני של ןמת תכנוהפעלת המתז מחייבת כנגד זה אספקת חשמל למתז והשל

טרם בדקנו את .לא ניתן להעמיד כמה מתזים כאלה בחבילה צפופה. ההתקנה

אם הדבר ידרש להשגת תוצאה , האפשרות לייתר טיפות בקוטר קטן מאד

אופטימאלית

למניעת ליכוד על ידי התנגשות של הטיפות שימוש בהטענה חשמלית של הטיפות •

.וכנגד זה השגת ליכוד מהיר שך הטיפות

. בנפילה דרך אויר נייח בארובה סגורהמספר ענק של ניסויים ומדידות בטיפות •

, אלה נעשו תוך שימוש בשתי תחנות ספירה של הטיפות לפי גודל ומכאן קצב נפילה

.מדידה של התנגשויות ספיחה על הקירות ועוד

IV .מדידות בדגם של טורבינה ודיפוזר.

.בחינה של צורת הלהבים •

.נות של אוויר זורם ממפוח חיצוניספיקות שו •

.בקרה והשגת הספק מקסימאלי •

.ספיחת טיפות על הטורבינה •

V .הרבה מדידות מטאורולוגיות נעשו.

אבל היה גם . חלק מהמיפוי האירופי שניזון מנתוני לוויינים, חלק התקבלו ממדידות ש חיל אוויר

עט מל לגובה הארובה מספר קטן של מדידות בהפרחה של בלונים לגובה שעולה במ

נעזרנו . את הלחות ואת מהירות וכיוון הרוח, המתוכננת ומדד את פרופיל הטמפרטורה

גים שידעו למיין את המצבים הסינופטיים העיקריים באזור ומסך כל הנתונים בנו ובמטאורול

. פרופיל משתנה על פני היממה לפי החודש ולפי המשטר הסינופטי המצוי ביותר באותו חודש

למרות כל אלה השגיאה הגדולה ביותר בחישובים שלנו צפויה להיות בנתונים המטאורולוגיים

כבר הראנו שדי בשימוש בגובה ממוצע ביוטבתה כדי להצביע . והטופוגרפיים של אתר ספציפי

מטרים ומכן הפחתה 600באשר טעות של קרוב ל, על שגיאה גסה ביותר היחס להספק נטו

שגיאה לא יותר קטנה עשויה לקרות . ממה שניתן באמת לקבל 30%שגויה של ההספק ב

.שבה נעמיד את הארובה המתוכננתבנתונים המטאורולוגיים בנקודה הספציפית

ראה הפרק האחרון ( אין זה מיקרה שבתכנית העבודה המכינה , לכן

לקיים מדידות יומיומיות , ראיתי צורך לבחון יותר מאתר אחד ) בחוברת

לערוך קורלצי עם נתונים , ים במשך שנה אחת לפחותשל פרופיל האקל

אנו מקווים שבשילוב עם עדכון במחירי . זור ואז לתכנןארב שנתיים ב

ות הכלכליות ממעט כסטיות התקן בהער היחידה נוכל להקטין את

.10% לפחות מ20%למעלה מ

90

:חשוב ביותר להדגיש שני דברים

. אקראייםםנוייה שהם שיש להבחין בין דברים שיודעים מראש וכאל. א

הראשון ישנו נזק קטן מאד מבחינה כלכלית להפחתה ממוצעת במקרה

.בהספק הצפוי

אין להעלות על הדעת הרעה של התנאים עד כדי כך , גם אם שגינו. ב

שנימצא טכנולוגיה עדיפה לאספקת חשמל ממקורות מתחדשים

"ארובות שרב"ובפוטנציאל כל כך גדול כמו

ים קבלנו נתונים והבנה נוספת שהצלחנו לנצל לתכנון נכון של במרבית הניסוי

נוסף לכך למעלה . כרכים של דינים וחשבונות30כל המאמץ הזה סוכם ב. הארובות

עבודות לתואר גבוהה נכתבו על ידי תלמידים ואלה נבחנו כל אחד על ידי ועדות 20מ

הם ויהיה מקום אולי ת נשארו כמה וכמה נושאים שראוי לעסוק באלמרות ז. בוחנות

.לעוד שיפורים

91

Figure 15a - Mapping of the net output from a standard design Tower in the South of

Israel (5x5 km area units)

92

Figure 15 b - Mapping of the net output from a standard design Tower in Israel and

its neighbors (5x5 km area units)

93

.כלכליות הארובות. 2

ר קילומטר צפונה מאילת אש40, להלן הערכות כלכליות לארובה באתר ביוטבתה שבערבה

טרים מ 80 הבסיס ל מטרים והגובה ש1200X400ממדים של היא בהארובה . שראליבדרום

.מעל פני הים

Table 18 - Main dimensions and performances

. והביצועים של הארובה ביוטבתהיםיקרי הע הממדים18טבלה

Optimal vertical cylinder height 1200 m

Total height 1280 m

Diameter of main shaft 400 m

Distance from the sea 40 km

Elevation above sea level 80 m

Net average power 371 MW

Installed turbine capacity 1374 MW

Installed pumping capacity 589 MW

Annual deliverable electricity (95% availability) 3.09x109 kWh

Annul water spray About 600 M m3

Table 19 - Investment cost following standard conservative design

ובמחירים בני מספר ל לפי תכנון שמרניו הכ.גודל ההשקעה הנומינלי ועם הריבית בזמן ההקמה. 19טבלה

.שנים שחייבים בבדיקה עדכנית

S y s t e m

Nominal

investment

[M$]

Nominal investment plus

interest during construction

[M$]

Water supply 146.3 159.8

Structure 267.5 292.3

Turbines and

generators

364.5 398.1

Infrastructure 43.5 47.5

Others 29.2 31.9

Total 851 929.6

94

ראוי לעדכן את הערכים של ההשקעה בגין שינויי מחירים ובגין שכלולים שונים שימצאו כמעט

נוסף לכך . בדיקות אקראיות הצביעו עד כה על מגמה די בולטת של הוזלה. בכל התחומים

אחד מהם הוזכר . לפחות חלק מהם עשוי להתגשםישנם כמה וכמה רעיונות לשינויי תכנון ש

זאת אם תימצא דרך להעביר . לעיל והוא לקשור חלק משמעי של הטורבינות ישירות למשאבות

בכל זאת את האנרגיה ישירות מהטורבינות לייצור חשמל ולא למשאבות בשעות ששל שיא

יועד לשאיבת מכל האנרגיה מ1/3 העובדה היא למשל שבאתר ביוטבתה .הביקוש לחשמל

אם לא מנצלים את . חלק ניכר של שאיבת המים מתרחש בצמוד לבסיס הארובה. המים

מחיר הגנראטורים . האגירה השאובה נתן לחבר בין שליש מהטורבינות ישירות למשאבות

ישנה . המערך ומכאן נחסוך בערך שישית מעלות המערך המכניוהמנועים שווה בערך למחצית

ספת להשתמש בגנרטורים ובמנועים כשצריך ולעקוף אותם כאשר לא אפשרות תיאורטית נו

זוהי רק .אם ניתן למצוא פתרון טכני לזה נחסוך חלק לא מבוטל של הפסדי אנרגיה. צריך

דוגמה דומה יש בשימוש בבטונים חדישים שיאפשרו הקמת מאגר מים בראש . דוגמה אחת

היותר קטנה במיבנה המשתמש הארובה או גם בגבהים נמוכים יותר ולהתקרב להשקעה

.'וכו. בפלדת בניין

.היו עליות במחירי פלדה ודווח שהם חזרו וירדו -

תהיינה נמוכות מההערכות שלנו כוןבדיקה של אלסטום הראתה שעלויות המי -

.30%ב

יות עשוייות צשלושה מומחים בלתי תלויים העריכו שגם עלות הקונסטרוק -

.מרי הבינין אל בשיטת הבנייה וזאצ לא בגלל חו30%להיות נמוכות ב

:אפשר לסכם עד כאן -

I( ובכן המסקנה היא שכנראה ההערכות שלנו היו שמרניות

.מאד

II( הראנו שישנה רגישות קטנה יחסית לכך כבר

זאת בתנאי . שההספק נטו קטן יותר ממה שהערכנו

שאנו מודעים לכך מראש ועל כן נוכל לחסוך

בטרבינות , התזהב, בהשקעות הכרוכות בשאיבת מים

הפחתה של , למשל, בחשבון גס. ובגנראטורים

ההספק נטו בשליש תוריד את ההשקעות בשני

זאת . השלישים של ההשקעה מערכת המכאנית

כלומר הפחתת התפוקה . בתנאי שנדע זאת מראש

.בשליש תעלה את העלות רק בשישית

(III הראנו גם שאפילו אם תהיה הפתעה ונשקיע

. כדי להפיק אנרגיה שלא קיימתהשקעת יתר בציוד

העלאה של עלויות החשמל בשליש עדיין תשאיר את

95

ארובות השרב כתחליף המושך ביותר לשמוש בדלק

.ואחוז תשואה כלל לא מבוטל

IV (דאי ובוודאי שכך מרגע שלוקחים בחשבון את בוו

כנולוגיה שאפילו אין אף ט. הערך של מוצרי לוואי

.מתקרבת לערך הזה

ת של יכדאיות של הארובות ביוטבתה הנחנו סטייה אפשרת הכבהער

. 40%כלומר תוספת עלות של , עלות הייצור כדי פעמים סטיית התקן

ואז העלות 10%הינחנו גם הנחה מכבידה שהריבית על ההשקעה תהיה

40% סנט ותוספת של 4ל העגלה כלפי מעלה . ש" סנט לקו3.88היא

ההסתברות לעלית מחיר יותר . ש" סנט לקו5.6ות של לנו לעמביאה אות

!!!גדולה היא פחות מאחת לאלף

. 6B ו6Aהמחירים שנחזו למקורות שונים לאנרגיה הובאו בטבלאות

1988ההערכות נעשו שם בשנת . המחירים כיום קרובים לערך כפול

היו למחיר 2009ב בשנת " הערות שנעשו בארה2005-2010כתחזית ל

.ש" סנט לקו11ממוצע שך

מהטבלאות שקדמו 8B ו8Aעליות הייצור נלקחו מנתונים ששימשו לציורים , יר ספק להס

30% בשנה השנייה ו20%, בשנה הראשונה20%ההנחה הייתה שתהליך הבניה התבצע .להם

ההפעלה והתחזוקה . 9.1%ל יתבטא בתוספת עלות של וובסך הכ. בשנה השלישית והרביעית

. שנה30אורך חיי התחנה הוא . ש" סנט לקו0.556או דולר לקילווואט לשנה 12הוערכה לפי

להלן שחיברה את הערך החלופי של ייצור 20לצורך הערכה של ההכנסות הבאנו טבלה

זה גם נעשה ללא . י דלק לפי ההערכות המיושנות לפני עליית מחירי הדלק הקיצונית"החשמל ע

.שלשות את העלותיצוניות שמחסכון בגין ביטול ההוצאות החברתיות היתוספת הח

בגלל העלות הישירה של האמרגיה הנחסך המצומצם הזה הוספנו לערך , בכל זאת ,לבסוף

.את הרווחים בגין מוצרי הלוואי, מהמקורות בהווה

. 6Aבשתי העמודות מימין הטבלה מובאים הערכים של עלות ייצור חשמל מהטבלה המיושנת

יותר בשתי העמודות השמאליות. 10% ל ה עם ריביתי והשני5%עמודה אחת עם ריבית של

רק חלק ( ש" סנט לקו7 – ואיולקבל כרווח למוצרי הלוכל שנש "ספרים בסנט לקומובאים המ

.) מוצרים גשמיים13מהרשימה של

לום לחשמל יקרה לא ימעט התשמהתוצאה הבולטת היא שבכל

ש וכמעט וודאי שהוא יעלה על " סנט לקו 10.3 מארובות שרב מתחת ל

.ש" סנט לקו12

מחיק ץ סנט ובאר11ב עלות ממוצעת של חשמל היא "ארהבכאשר

סנט הרי 40והממשלה מוכנה לשלם , סנט11ממוצע של שמל עולה על

96

בהמשך נראה כתוצאה מכך מהי תקופת . מגזימים אין כל שש שאנו

.מיתניההחזר ומהו ערך התשואה הפ

ה יותר היא אפסית נוסף לכך טרחנו והראנו שההסתברות לעלות גבוה

.ואם טעינו אפילו בשליש התפוקה המסקנות לא מישתנות

Table 20 - Possible price for electricity from Energy Towers, including the value of

pumped storage and some bonus for clean energy

ערך התחלופה לחשמל בערכים ש מארובות שרב על ידי צרוף של " הכנסה אפשרית לקו– 20טבלה

שהרבה לפני עליית המחירים הקיצוניים והרווחים ממוצרי לוואי מבלי לקחת אפילו בחשבון את שווה הערך

. חיצוניות–של ההוצאות החברתיות

Range of net electricity

production cost

+

benefit of 7 ¢/kWh

Characteristic average prices

taken from table 6a

Source

5% discount 10% discount 5% discount 10% discount

Nuclear + benefit 10.31 12.05 3.31 5.05

Coal + benefit 11.07 11.49 4.07 4.99

Gas + benefit 10.98 11.47 3.98 4.47

Energy Towers

production cost for

comparison

1.68-3.93

2.51-6.42

גישה פחות שמרנית ודי ריאלית צריכה הייתה לקחת בחשבון את חמשת

:הרכיבים הבאים

.בשיטות שיש להחליפן, כיוםהערך החליפי של ייצור חשמל )1

ה קשה של נזקים מרשיהבונוס לאנרגיה נקייה וביטול של )2

.לווים ברמה הכלכלית סביבתית ואסטרטגיתנ

כל ( וטוקול קיוטו פרתשלום במסגרת סחר זכויות זיהום לפי )3

).לעג הזה תופס אפילו אצלנועוד הצעד הנ

התאמת עקום האספקה לעקום הביקוש ומוצרי להערך ש )4

;לוואי הוודאיים כמו אספקת מים מותפלים בחצי המחיר

גידול צמחים לאספקת ; פוטנציאל ענק וזול לגידול דגי ים

אספקת מים לקרור תחנות תרמיות ואוויר קר לייעול של;דלק

97

תועלות נוספות נימנה בהמשך וביניהן כאלה . ( טרבינות גז

שאין ביטחון שיוגשמו בישראל וכאלה שימומשו בקושי ללא

. תמיכהממשלתית הרואה את התועלת החברתית המלאה

Kף ,משל ספק רב אם כל מטיפי השקר על התחממות העולם

יביאו לתשלום , המלחמה בחמצן דו פחמני ופרוטוקול קיוטו

רומת הארובות לצינון העולם או לעובדה שהן נהנות בגלל ת

) ממשוב חיובי למיקרה של שינויי אקלים

.דרישה סבירה לרווח )5

זה צריךלהיות הבסיס למשא ומתן עם המדינה על התקבולים

.למוצרי הארובות

)22לרשימה שלמה של התועלות הנוספות ראה בפרקים הבאים ובטבלה

operations and maintenance

Figure 16a - Internal Rate of Return for Energy Towers - 5%

851 million dollars initial investment under the conditions of South Arava; 4 years

construction; 30 years life project; 0.556 ¢/kWh

כולל הכנסות למכירת , ש חשמל"הכנסה לקו שעור תשואה פנימית באחוזים כפונקציה של -.16Aציור

4ההנחות הן של .החשמל ורווחים נוספים בגין מוצרי הלוואי ופיצוי על אנרגיה נקיה ממקור מתחדש

30ש ואורך חיים של " סנט לקו0.556שנות בנייה עם ריבית על ההשקעות הפעלה ותחזוקה תמורת

.5%הריבית היא של . שנה

Internal Rate of Return for different income for

electricity unit(kWh) - 5%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

5 6 7 8 9 10 11 12Income for electricity unit [c/kWh]

IRR[%

]

N=200MW N=300MW N=400MW N=450MW

98

Internal Rate of Return for different income for

electricity unit(kWh) - 10%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

5 6 7 8 9 10 11 12

Income for electricity unit [c/kWh]

IRR[%

]

N=200MW N=300MW N=400MW N=450MW

Figure 16b - Internal Rate of Return for Energy Towers - 10%

851 million dollars initial investment under the conditions of South Arava; 4 years

construction; 30 years life project; 0.556 ¢/kWh

י שעואר תשואה פנימית באחושים כפונקציה של התשלום תמורת חשמל רווחים על מוצר– B 16ציור

מלבד הריבית שהייא 16Aהנתונים כמו בציור . ערך של אנרגיה נקיה ממקור מתחדשהלוואי וכן פיצוי על

10%של

99

Figure 16c – The Pay Back Period as a function of the income per kWh ( i=5%)

שאר התנאים 5%בריבית שלש וגודל התפוקה ו" תקופת ההחזר כפונקציה של ההכנסה לקו–. 16Cציור

. 16Aככתוב בציור

Pay back period for different income for electricity

unit(kWh) - 10%

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

5 6 7 8 9 10 11 12Income for electricity unit [c/kWh]

Pay-back period ]

N=200MW N=300MW N=400MW N=450MW

Figure 16d - The Pay Back Period as a function of the income per kWh ( i=10%)

.10%ש וגודל התפוקה בריבית של " תקופת ההחזר כפונקציה של ההכנסה לקו–. 16Dציור

Pay back period for different income for electricity

unit(kWh) - 5%

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

5 6 7 8 9 10 11 12Income for electricity unit [c/kWh]

Pay-back period ]

N=200MW N=300MW N=400MW N=450MW

100

לעיל וכן ברשימה של חמשת מקורות ההכנסה 20ראינו בטבלה

ש " סנט לקו11יים שאין ככל ספק שאפשר יהיה לקבל לפחות האפשר

. תמורת החשמל מארובות השרב

בריבית של 25%לפי זה ערך התשואה הפנימי ביטבתה צפוי להיות

5% שנים ב3תקופת ההחזר היא כ . 5% בריבית של 25% ל ומעל10%

.10% שנים בריבית של 4וכ

לברר לפחות ארבעה נתונים יהיה צורךנה לבנייה בודות ההכעבמסגרת המטלות שכתובות במסגרת

:ואלה קודם כל. קריטיים לבחירת האתרי למימוש

.ההספק הצפוי באתר ספציפי במיקום מדוייק )1

.בטח תמורת המוצריםוהתשלום שי )2

.עלויות הבניה )3

.כמה זמן יהיה דרוש כדי להגיע להסכמים ולרשיון בנייה )4

. הנתונים הללואין ספק שבחירת האתר תהיה תוך השוואת

יש לי חשש ממשי מאד שעם צורת ההתנהלות של הרשויות בישראל

סנט לאנרגיה לא ירוקה ולא מתוצרת 40ורשות החשמל המוכנה לשלם

ובעת ובעונה אחת מורידה , יותר גדול50הארץ וכזו שדורשת שטח פי

ספק רב אם תיבנה , את מחיר החשמל לצרכנים לערכים בלתי ריאליים

ר עברו כבוחומר על הטכנולוגיה ובקשה שידונו בה ה. בת שרבכאן ארו

נשיא המדינה דאג להרחיק את הרעיון .לפני קרוב לשנה ללא כל תגובה

שב שם שלושה מיליון יכדי לקדם בערבה אגמים של מי ים וניפח שי

?באמת. תושבים

" רשות החשמל "חשמל שנקראת כיום-ציבורייםשרותים בשעתו לפני מספר ניכר של שנים הרשות ל

שהם מוכים לשלם בונוס של שני סנט פ "נאמר בע מאוחר יותר .ש" סנט לקו10 טנטטיבית לשלם ההיצע

חברת רואי חשבון שסקרו את העבודה הציעו שייחס לריביות של . תמורת חשמל ממקורות מתחדשים

)21( לפי זה הכנו טבלה שלהלן8% ו5%

Table 21- The economic performance of the Energy Towers with the possible income

ריבית ועבור הכנסה של 8% ו5% ערך תשואה פנימית ותקופת החזר בגבול הערכים של – 21טבלה

ש" סנט לקו10-12

5 % 8 %

I.R.R. 23% to 27% 22% to 25%

Payback period 4.5 years to 3 years 4 years to 3 years

101

י ותועלות נוספותמוצרי לווא. 3

:ניתן לחלק אותם בעיקר לשלש קבוצות. בחלק של מוצרי הלוואי דנו פה ושם לעיל

. 3.1סעיפים . ( עלויות מומרות כמו מאגירה שאובה וכמו זיכוי לאנרגיה ירוקה )1

)בהמשך. 3.2ו

סעיפים . ( בנים סביב הארובותומחומריים ש, מוחשייםהכנסה ישירה ממוצרים )2

3.3 -3.5(.

כי הדבר תלוי , וייתכן שלאוכלכלי אשר יתכן שימומש-לות ממקור מקרותוע )3

.בהכרה ומימוש ממשלתי

וכמספר כזה של סעיפים נילווים , וחומריים סעיפים ממשיים13-14כל אלה מהווים כ

.בעלי אופי מדיני וחברתי

1. קבוצה מס

דבר . הביקושאחרות להתאים את עקום האספקה לעקום אגירה שאובה ושיטות.3.1.1

בישראל מקדם העומס הוא . זה מתגבר על אחת הבעיות המרכזיות באספקת חשמל

אפשר , חמור מכך. ויש לחץ חזק להקים עוד תחנות כוח ולו רק בגלל זה0.57בערך

התקנת ל עקרוני וןת כל היגיולל מעוכלהראות שתחנות פחמיות עם מקדם עןמס כזה ב

קשה להבין את .0.2הם מקדם עומס בערך מערכות חשמל ממקורות סולריים של

ןהמערכת שלוחצת להקמת עוד תחנה פחמית על כל חסרונותיה והשילוב חסר ההיגיו

.ווךטאיים-וחלטת להתקין תאים פוטומבצורה

.ישנן ארבע דרכים לתרום לנושא זה על ידי ארובות השרב

ות של ביקוש נמוך שניתן לאגור מים במאגר גבוה בשעהראנו . אגירה שאובה.3.1.1.1

בשעות ביקוש שיא אפשר לסגור את ) 2ראה ציור ( בתנאי הארובה ביוטבתה . לחשמל

75%זוהי תןספת של . לצרכנים,לשאיבהששימש בות ולספק את החשמל אהמש

אגור כ ל את האספקה על פני שבוע יש קלפי הערכה גסה כדי להחלי. להספק המשווק

ב אז התקבל לפי מחירים בישראל בזמן שחישבנו המחושווחהר. קוב מיםןחצי מיליו

.ש ממוצע" סנט לקו1.89היה

:חשוב להדגיש

.כדאי ביותר למצוא מקום למאגר על הר שכן •

אולם שיטות חדשות . הקמת המאגר על הארובה עצמה תייקר את המבנה •

. אולי את העלות היתרהלהרכב של בטון מזוין יכולות להמעיט

ים יכולה לשמש גם לריסון של כוחות ברעידת התקנה חכמה של מיכלי המ •

.אדמה

בתוספת עומד להתזה יוכלו לארובה גם אגירה בגובה יות נמוך מהכניסה •

ד מן גם לאגור יותר מים בעותני. להפחית את החשמל למשאבות לפחות בחלק

. כדי לקבל את הכמות בעומד המלאךנמויותר

102

. החוזרת ליםסהימה מהתיש לזכור גם שניתן לשקם חלק מהאנרגי, לבסוף •

.ביקוש גדול לפחות חלק ניתן לאגור לזמן שלו

אופטימיזציה של ההספק המותקן.3.1.1.2

ההספק המותקן בארובה עד שעלות ייצור החשמל תהיה ל אתיאפשר להקטין או להגד

שאפשר היה להקטין ברור ללא צורות אחרות של ניצול ). 11ראה הסברים לציור ( מינימאלית

לערך של ההספק לאופטימיזציה של ההספק שהוא קרוב מאד ההספק המותקן מעטאת

החשמל מהארובות זול מכל מקור אחר ת אולם בהיו. שמלח ל10%הוזלה של הממוצע ולקבל

ש אל לרווח הכללי "שיקול של הפעלה שלא בנקודת העלות המינימאלית לקו יכול להיות

.ה המיוצרתרגינזה יהיה תלוי בסך כל הא. המקסימאלי

. השימוש במוצר נוסף בחלק של הזמן.3.1.1.3

אחד . אפשר להתקין הספק יותר גבוה מהממוצע ולנצל את האנרגיה היתירה למוצר אחר

אפשר אז בשילוב ). 11ראה הסברים לציור . ( מהמוצרים המתבקשים מאד הוא התפלת מי ים

מאד של מים בחדשי הקיץ ואולי של הרמת ההספק המותקן ואגירה שאובה לייצר כמות גדולה

יותר הבראי). ראה הסבר לכך בהמשך( וזאת בעלות קרובה למחצית , בחלק מחדשי המעבר

. מי התהום יכולים במקרה זה לשמש לא רק כמאגר למים בתקופה שלא מתפילים מים,כוללת

. ברמה עונתיתאאבל לא ברמה שבועית אל" אגירה שאובה"בעצם מי התהום משמשים מעין

אגירה שאובה במשמעות הרגילה לרמה עונתית הייתה מחייבת אגירה בגובה רב ובנפחים בסדר

ספק רב אם יש בידינו לאגור כמות כזו בכלל . לארובה אחת מיליון קוב ויותר100גודל של

יתכן אולי למצוא מוצרים נוספים עתירי אנרגיה ושהיא מהווה לק . וכאשר אלה מי ים בפרט

במיקרה של התפלת מי ים בשיטת אוסמוזה הפוכה הההוצאה האנרגטית ( .מכריע במחירם

). מההוצאה90% ל80%מהווה בין

ת הספק אחידטח הב.3.1.1.4

ניתן להקטין מאד את ההספק המותקן בארובה עד כדי כך שניתן לספק חשמל ברמה אחידה

. 25%מחיר הייצור יגדל בערך ב. כל ימות השנה

. ירוקה זיכוי לאנרגיה3.1.2

ספק רב אם הם עשו חשבון אמת לערך . זיכוי זה עשוי להיות נידון באופן ניפרד עם הרשויות

ק כזה בהיקף שהוא נאבל יש בהחלט מקום לקבל מע. הנחסך שממש משלש את עלות הדלק

.ש" סנט לקו2לא פחות מ

מוצרי לוואי שונים. 2. קבוצה מס

. בשיטת אוסמוזה הפוכההתפלה. 3.2.1

גם מדינות בעלות אקלים . במים באיכות מי שתייה מהווה כיום בעיה מרכזית לאנושותמחסור

חשיבות לא . אבל בוודאי שמדינות על גבו המידבר במידבר עצמו. ממוזג וגשום סובלות מכך

,לבוש ועוד מפירות החקלאות, צרכי מזון ם גידול מפחותה יש להרחבת השטח המשקה לש

ותמחזר אותו במקום לשרוף עוד ת תקשור יותר פחמן דו חמצני דבריוהשקיית המ, סף לכךונ

.לו לאחר שריפהזה עדיף על ככול הקשקושים על איסוף ש. דלק פוסילי ולברא יערות

103

על ידי תכנון משולה עם הוכח מעבר לכל ספק שניתן להתפיל מי ים בקרוב למצית העלות

.עלות נמוכה ממחציתעל ידי אופטימיזציה ניתן אף לרדת ל. מתקני האוסמוזה

. ניתן לסוך במחיר המובלים של מי הים אל הארובה ואל מיתן ההתפלה שצמוד אליו,ראשית

צית חיה והמיבערך מחצית הנפח הוא של מי שת. שנית בתהליך ההתפלה מקבלים שני מוצרים

קן המנצל כיום משקיעים במית. אטמוספרות 60-70הנותרת היא של תרכיז מי הים ובלחץ של

זהבמקום . מלחת כדי להחזיר אותו למשאבה הלוחצת עוד מי יםחלק מהאנרגיה הטמונה בתי

. וירורור האיאפשר להגביר את הלחץ בתרכיז כדי להעלותו לראש הארובה ולהתיז אותו לשם ק

חסכון . חוסכים את ההשקעה במתקן להנצלת האנרגיה וכן מונעים הפסדי אנרגיה די ניכריםכך

כנגד זה ישנו הפסד קטן בכך . המוקדם במים לאחר שאיבתם מהיםל בטיפונוסף אפשר למצוא

נדקנו . האוויר יהיה במשהו יותר איטי שלוררישלחץ האדים של התרכיז הוא מעט יותר נמוך והק

כאשר מתכננים במשולב עוד . העלות של ההתפלה תרד קרוב מאוד למחציתםמצאנו שבסיכוו

. יותר קטנותאלמנטים ניתן היה להגיע לעלויות

כאשר מחירי האנרגיה . יע בעתיד משק המיםרלארובות השרב ישנו תפקיד אחר מכ

וולטאיים שמדינת -די אפילו במחיר של תאים פוטו. אה גם מחיר ההתפלהיגגואים

דולר 2ש כדי להעלות את מחיר המים ליותר מ" סנט לקו40ישראל היציעה עבורם

ארובות השרב . בסיס חיינובלערכי הטבע ולגינון סוף , זה יהיה סוף החקלאות. לקוב

זו הדרך שרשות . על החקלאים להבין זאת ועל כל אזרחי ישראל. תמנענה אפשרות כזו

.המים ורשות החשמל מובילים אליה

נניח שההספק השנתי . מעניין לבחון כדוגמה את המשמעות של ארובה אחת בערבה ביוטבתה

ל את ההספק בערך יקושי להגד אין גם) כפי שחישבנו. ( ש"מיליארד קו. 3.1הוא של הארובה

ש לקוב מי ים " קו3ונניח שמספקים . מטרים500 מטרים ל400 על ידי הגדלת הקוטר מ56%ב

מיליון קוב מים לשנה 200נתפיל . מותפלים או אף פחות כאשר זה נעשה בשלוב עם הארובות

חשמל . ש להספקה לצרכנים" מיליארד קו2.5נותרים . ש לשנה" מיליון קו600תוך הקדשה של

אם נניח שנקפיד על ייעול השימוש בחשמל ואם נוסיף עוד . אלף נפשות 500זה יסופק ל

להזכירכם אין כל קושי להקטין את ייצור ( ועוד , חסכונות על יד קרינה סולרית לחום ולקרור

לנפש לשנה עלה ומש " קו5000די יהיה ב) גם ללא הארובות 50%החשמל על ידי דלק ב

מטרים קוביים לנפש לשנה 400אפשר לספק חשמל לחצי מיליון תושבים ו, ובכן . מהארובות

מטרים נוכל 500בה לואם נגדיל את קוטר האר. וזאת במחירים יותר נמוכים מאשר היום

תן יהיה לספק לאוכלוסיה הנוכחית וברמה יאת כל החשמל נ. נפשותף אל800להתקרב ל

אפשר . קילומטרים רבועים במידבר9 י עשר ארובות ובשטח כללי של פחות מהנוכחית על יד

ויותר מהמים המסופקים 1.5מוספת פי , מטרים קובים לנפש לשנה400יהיה גם לספק עוד

.דבריות במים בחצי המחירקות את כל המשיהיה להאפשר . כיום

וף פעולה עם ירדן מצד אחד לשיתמובן מאיליו שפרויקט הארובות הוא נושא בעל ערך רב מאוד

הוא יכול גם לפתור את כל בעיות ים המלח בשבר קטן של העלות של .ם מיצרים בצד השיניוע

הרס , הימים וללא הנזקים הסביבתיים החמורים שאיימו על הרס כל ההתישבות בערבה תתעל

.מיפעלי ים המלח ועוד

ברמה של מערב אירופה או יתן לספק להם חשמל נעים מספרי הנפשות שי מופ17בטבלה

די ר מיליא7.73יקה ניתן יהיה לייצר חשמל ל רצא שבצפון אפמני. ב לאחר יעול מינימאלי"ארה

104

הרבה יותר צפון אפריקה ן יהיה לספק מת ספק שניןאי. אדם ברמה של מערב אירופה ניב

אם ( וב הקרח שכנות כמו תורכיה והמזרדרום אפריקה וארצותמאשר לכל אוכלוסיית אירופה ו

את החשמל צפון אפריקה תוכל . )כי גם הם יכולים לספק הרבה יותר מצריכתם העצמית

המרחק לציר הצפוני הו . ואולי יותר קילומטרים5000לספק לכל סביבותיה עד מרחקים של

5000תושבים בקנה מידה גדול לא מתקיימים מעבר לטווח ש . קילומטרים7000פחות מ

20%היא תוכל לייצר בעזרת של צפון אפריקה בתוך שיטחה .ידברקילומטרים מגבולת המ

ועדיין הםטנציאל רחוק סו פעמים הניל40בלבד של החשמל כמות מים השקולה כנגד

צפון אפריקה תוכל להפוך למאגר המזון הסיבים וכל תוצרת .מאד מניצול של חלקו הגדול

. הם יחדלו לרוץ לאירופה. חקלאית אחרת

מהחשמל ליצור 20%פאית ובויון בני אדם ברמה מערב אירל מ400פק חשמל לאירן תוכל לס

.כמות מים השקולה כנגד פעמיים הנילוס

הרבה מעבר לכל . מליארד בני אדם2.7ו ניתן להפיק חשמל ל קסיכבדרום קליפורניה ובמ

.את כל בעיות המים בחלקים מדבריים אלהגם אבל בעת ובעונה אחת ניתן לפתור . נטינטוהק

ילי ופרו בדרום 'אפשר לאמור דבר דומה על צ).ראה גם הפרק הבא על מניעת תהליכי מדבור(

.אמריקה

כי כל המים לשימוש בני ) 1999 לאפריל 17( ן וושינגטון פוסט ועיתהלפני מספר שנים פרסם

ולא עולה הערכתי היא שכמות זו קטנה יותר. מכלל המים בעולם2.5%האדם מהווים לא יותר מ

המחסור במים מביא . בהרבה ארצות קצב צריכת המים עולה על קצב חידושם.. עשיריתעל

. י בעמים שלמיםרלמחסור במזון ותופעות מחזוריות של בצורת פוגעות באופן קשה ואכז

הערכות היו שגידול . מדינות במחסור חמור של מים48 תהיינה 2025נעשתה הערכה ש עד שנת

ר " כך טען יו17.5% מיליארד יביאו לגידול בצריכת המים כדי 8.6יה העולמית ל י האוכלוסלש

ISMAIL SERGELDI. 21של ועדת המים לקראת המאה ה

הובלת . אולם באזורים מסוימים יווצר מחסרר. ל לא חסרים מיםויש מדינות גדולות בהן בסך הכ

אבל . ה קילומטר סנט למטר קוב למא10מספר טיפוסי הוא . מים למרחקי היי יקרה באופן יחסי

הובלת חשמל . תופעות המחסור הן בעיקר באזורים היבשים ובאלה ניתן לישם את הארובות

. ם אבל גם אספקת חשמל זולה להתפלת מים חסרה יותר ויותריאיננה יקרה גם למרחקים גדול

.ואת זה גם כן יכולות לפתור ארובות השרב

מיליון דולר לשנה שהם בקרוב 20ח של סנט לקוב מים מותפלים יביא רוו10הטלת רווח של

. סנט רווח לקוב מים0.65

רים מהפכה צאמנם ההתפלה בעזרת הארובות ואוסמוזה הפוכה יו. חשוב לי להוסיף כאן הערה

תי שתי דרכים נוספות להתפיל יאבל בעבודה אחרת שנעשתה הרא. חשובה ביותר לאנושות

רדת לעשירית או שתי עשיריות מחיר האחת משתמשת בעקרון שונה ומחירה עשוי ל. מים

השיטה השנייה עשויה לחסל במחיר עוד יותר נמוך את התופעה ההיסטורית של שנות בצורת

. המכשול הוא שוב רשות ציבורית שמנוהלת לא בדרך הנכונה.באגן הים התיכון

.דלקל םגידולי.3.2.2

צמחים לשמש במקום דלק פוסילי ת חלה התפתחות הולכת וגוברת להפיק אלכוהול מנובשנים האחרו

המכשול העיקרי הוא בכך שהגידולים הלו באו על חשבון גידולי .ושמנים צמחיים להחליף דלק דיזל

אם הצלחנו להפיק מים זולים מאד ועשינו זאת במצוד לאיזורים יבשים הרי שמצאנו . החקלאות המסורתיים

מיליון 40 הזמינים גדולים ומגיעים ח כ השטחים. דרך לספק דלק לתחבורה ולתפקידי הנעה אחרים

105

ואולי קצת , זהו שטח מספיק כדי להפיק את כח הדלקים הדרושים כיום לאנושות. קילומטרים רבועים

ת עוד ועוד תרכובות אלה חזור של תרכובות פחמניות ולא על יד פליטדבר ייעשה כולו על ידי מה. יותר

.שריפת יערות או פוסילייםצאה משריפת דלקיםולאוויר כת

מניעת תופעות מידבור.3.2.3

דוגמאות הן תעלת אינדירה גנדי ". מידבור"פעלי השקיה גדולים בעולם ישנו תהליך המלחה ומב

רדו על נהר הקולו, רלינג בדרום מזרח אוסטרליהאנהרות המארי ד ,סטן'גא במדינת רבצפון הודו

מים עושים דרך ארוכה מאוד דרך פעלים אלה שהנהר או מובל ממה שמאפיין . סעיפיו ועוד

מים נשאבים ממובל המים ומפוזרים בשדות רוב המים . איזורים יבשים בטרם הם נופלים לים

מטרים קילולמשל בתעלת אינדירה גנדי שאורכה כאלף . מתאדים אך תרכיז מלחים נישאר

מלחים ה. מהמים מתאדים מהשדות המושקיםיםיששלשני . מיליארד 10כמות המים היא מעל

ךוזרים למקור המים וממליחים אותו עד כדי כך שסמוחהם בסופו של דבר . הולכים ומצטברים

.למוצא לים איכות המים מגיעה לערכים שהופכים את המים לחסרי שימוש

לנהרות . במובל ניפרד ליםאותם\ל יה להיות לנקז את המים המליחים ולהובי צריך הןהפתרו

דרך אחרת היא להתפיל את המים המליחי .כבדה מאוד יתבאורך המדובר העלות נעש

במיקרה של תעלת . מהנפח המקורי20%ולההוביל לים רק את התאכיז בנפח שיהיה בסביבות

ספק גם אם יהיו מוכנם . מיליארד דולר אינדירה גנדי העלויות השנתיות היו מתקרבות לשני

הם . החלטת ביצוע מיפעל כזהרוב מקבלי ההחלטות דוחים. לשלם את עלות המים המותפלים

לא היו אחראים להקמת המיפעל וכאשר הוא יגמר באסון איזורי הם כבר ל יהיו שם כדי

. להיענש

יש קודם כל לנקז את השדות ולאסוף מים . אולם השימוש בארובות השרב מביא פיתרון כזה

. )בלי הקולוראדוכפי שהדבר קורה לאורך יו ( ם זורמיםיליחים וכן לתפוש מקורת מים מליחמ

האורך הדרוש הוא רק כדי לאסוף מספיק מים .מקימים מאסף קצר יחסית למי הניקוז המליחים

. את המים המליחים מתיזים אל פי הארובה ומייצרים חשמל. כדי להפעיל ארובת שרב אחת

ש " קו9קוב מים שהתאדה יפיק . ש " קו4-6התזת קוב מים תייצר מטרים 1200בארובה בגובה

ם המליחים תרד ימכאן עלות פינוי המ. 2-3%כמות המים שתיוותר לא תעלה על . ולי יותרוא

אבל . כפול ההכנסה בגין ייצור חשמל עשויה להגיע לערך. מיליון דולר לשנה100לפחות מ

וד כחצי קוב מים ע להרוויח רנוסף לאלה כל קוב מים מליחים שנגרע מהנהר או התעלה יאפש

.כלומר רווח של עוד כמיליאד וחצי קוב לשנה, הקרוב ליםטובים לקראת הקצה

אין ספק שרווח ענק יושג על ידי כך שיהיה שיקום של הקרקעות שהימליחו או אפילו היגיעו

יש כיום תהליך מתקדם של . ני סידן ומגנזיום בנתרןווצאה מהחלפת ית גבוה כ PHלתגובה של

.א רק לשקם אלא גם למנוע הרעה בעתידאפשר ל. הרס בכל מיפעלי ההשקיה הגדולים הללו

על אטימת הקרקע וקרום , וליםההשפעה של ההמלחה וחילופי היונים בקרקע היא על יב

. להשקיה ולאוורור הקרקע, לנביטההעהמפר

אולם בשיטות המקובלות כיום מחיר ההתפלה . יש מקום לשקול אלטרנטיבה להתפיל את המים

הכלל החשוב הוא שיש לנסות להיפטר . רחיק מהמלחים לכמות המים שיש להיפרופורציונל

לכן החלופה של התפלה עשויה לבוא בחשבון . מהמלחים במקום שריכוזם הוא הגבוה ביותר

כפי שהדבר קורה ( כאשר ישנם מעינות או יובלים השופעים מים מלוחים אל תוך העורק העיקרי

106

של התרכיז כדי להקטין עוד לה כמו כן יש מקום לשקול התפ). למשל לאורך נהר הקולורדו

.הח ההמלןיותר את נפח ההסעה לים וההוצאה להיפטר מ

שרב על מנת לעשות במשולב ארובות ישנם עוד מקרים בהם אפשר להשתמש בכלי הזה של

: דבריםכמה

לספק חשמל זול )1

חי הובלהפלאדות מים ולהקטין ני )2

.לפנות מלחים הרסניים )3

.זלה ניכרת בהולהתפיל מים ולספק מים טובים )4

להתפיל מים בזול, לנצל את הארובות בעיתות הקיץ בו יש הספק חשמלי יותר גבוה )5

.במי התהום, וליצור סוג שונה של מעין אגירה שאובה

IMPERIAL VALLEYחסרים מים להשקיה ב. שבקליפורניהSALTON SEAבה היא בימת דוגמה חשו

. התרכיז לשגר לאוקיאנוסר חשמל ואתמש בהם לייצותניתן להתפיל את מי הימה או להש .

להשקיה מסביב המותפלים יל מים מהאוקיאנוס בחצי המחיר ולהביא את המים ניתן להתפ

.באיכות טובהולימה וחלק אף לימה עצמה כדי לקיים בה נפח מים נוח

.גידול דגי ים. 3.2.4.

מיליון טון כולל95על דווח 2008ב. מיליון טון בשנה20בים היה כבעולם היקף הדייג 1950ב

ההערכה היא שזהו דיג יתר שכבר . בריכות דגיםב ו שבים גידול בכלובים,דיג רשתות בים

קילוגרם 16 כמות זו של דגים מספקת בממוצע כ. התחיל לפגוע באוכלוסיות בעלי החיים בים

.מזון מן החי לאוכלוסיית העולםלשנה

וב ר הרשימה היא בק.לגידול בשר מן החיעובדה חשובה שנייה היא כמה מזון יבש דרוש

:כלהלן

.לדגי ים דרוש קילוגרם אחד מזון יבש לגידול קילוגרם בש -

קילוגרם מזון יבש2 ים לקילוגרם בשר עוף דרוש -

קילוגרם מזון יבש 3לקילוגרם בשר חזיר דרושים -

. . ואולי אף מעל זה קילוגרם מזון יבש5לקילוגרם בשר בקר דרושים -

ם יהקטן ביותר וכמות מהמזון שטח גידול את הוא מצריך . של בשר דגים בולט ביותרהיתרון

ם ולהביא אליהם את יהקושי הוא למצוא שטחים מתאימים לברכות דג .טנה ביותרקהלהשקיה

.לספק חמצן לחיי הדגים ולבסוף לטהר את המים בטרם יוחזרו לים, היםמי

כל מה שדרוש הוא להשהות את . תרון פשט וזולהיישום של טכנולוגיות הארובות מאפשר פי

כמות המים המותזת בדגם . ליום אחד או מעט יותר, להתזה בארובותהמים הנישאבים מהים

. מיליון קוב מים לשנה600היא כ . ) מטרים400 מטרים וקטר 1200גובה ( טבתה ושתכננו בי

שתנה על פני השנה ובהתאם לכך כמות זו מ. מיליון קוב ליום1.64הכמות היומית תהיה בממוצע

יתכן להגדיל את מידת ההשהיה של המים בריכה בתקופה מסויימת ולהקטין אותה בתקופפה

בריכה בעומק מטר אחד תהיה . בקרוב מיליון קוב1.6לארובה יהיה סביב הבריכה מפח נ. אחרת

. דונם1600בשטח של

ים ועד יגהדגתילת החל מש,מוצענו שבמו למד"חברה לחקר ימים ואגמים"ממומחי הדיג ש ב

כך פוטנציאל . קילוגרם דגים במטר קוב של מים100 כלאיסוף השלל ניתן לגדל במשך שנה

107

קל מאד לראות שניתן בקלות . אלף טון דגים בשנה160גידול הדגים סביב הארובה הוא של

.ח הזהפהגדיל את הנל

לברכות היא בחינם ואין מאחר שאת המים אנו מביאים לארובה ממילא אספקת המים )1

.וקא צמוד לחוף היםולאו ד, כל קושי למצוא שטחים לבריכות

מקלים בכך.משתמשים בנחירי מתזים לפני ההתזה אםןאת המים יש בכל מיקרה לסנ )2

. . בהחזרת המים ליםידי גידול דגי ים במידה רבה על בעיית הזיהום על

במסגרת המחקרים על .י היםמלחת שהם כבדים ממיהמים המוחזרים לים הם מי ת )3

מי הברכות ללא תהסולריות פותחה טכניקה פשוטה המאפשרת הרחק הבריכות

בים המיותרים נשטפים ומעורבבים בהדרגה עד לבלי יהרכ. ערבוב מיידי עם מי הים

מתחת ת ועקבה ישנם שלושה שקעים עמוקים ל בשלוחה של ים סוף המגיעה לאי.הכר

ום פעמיים בי. מטרים1200הדרומי שבהם הוא בעומק כאשר . מטרים500לעומק של

את המומסים שמעל כך ישנה גאות מים שנכנסת מהאוקיינוס ההודי ויוצאת ושוטפת

זמובן מאיליו שאין להרשות ניצול ! אלף קוב לשנייה40הספיקות מגיעות ל. מטר500ל

זה של ים השטיפה הזו היא חיונית לקיום המפרץ הארוך ה. הגאות הזו להפקת חשמל

.סוף

השטח . מטרים1000סביב כ כולל עם השופרות שמלארובה שתוכננה ביוטבתה קוטר )4

ש לשנה "מיליארד קו. 3.1 אלף מטרים רבועים ובהספק ממוצע של 785שנתפש הוא

כדי להוסיף עוד . עיםו מטרים רב253ש בשנה הוא "השטח הדרוש להספקת מיליון קו

מטרים והשטח 1750ים לבריכת דגים הקוטר גדל לטרים רבועמ מיליון 1.6שטח של

.ש בשנה" מטרים רבועים למיליון קו775 מיליון מטרים רבועים או 2.4הכולל הוא

כדי לספק את הצריכה החשמלית כולה היום דרושות עשר ארובות כאלה והפוטנציאל )5

. לוגרם דגים לנפש לשנהי ק213 מילין טון בשנה או 1.6לגידול דגים הוא של

ון מיליון ט130 הנובע מהפקת חשמל בלבד הוא קרוב ליאל הפוטנצתברמה העולמי )6

קילו בשר דגים לשנה 20, או בממוצע לכל האנושות כיוןיג ביםידכל בשנה ללא

דגי ים הוא הרבה יותר גדול גם אולם הפוטנציאל לאספקת חשמל וגם לגידול. לנפש

. ויותרהיכדי הכפלת האוכלוסי

. .ש חשמל" סנט לקו2.5גים כדי חצי דולר לקילו דגים הרווח יהיה של ישלום של הדיאם נניח ת

כרווח נוסף .ש" סנט לקו1.9 ל שחקוב מים נקבל רוו סנט לכל10אם נדרוש , חשבון אחר

.ךארובה

מי קרור . 3.2.5

ת שיכולים לשמש לקירור בתחנקרים מיליון קוב מים 300טבתה תפלוט בכל שנה כ ויהארובה ב

המאגר לאגירה שאובה על . י היממהנהספיקה איננה אחידה על פני השנה ועל פ. כוח טרמית

ל את ההספק יאין לי כרגע פתרון לשינויים העונתיים אלא להגב. פני השבוע פותרת גם בעייה זו

לאיזה ערך ממוצע המתאפשר על ידי אגירה או ערך מינימאלי שמובטח על של התחנה הטרמית

. .הפני כל הדשנ

.עצמה. סדרי הגודל שניתן לשרת בכמות מים זו לקרור הם בהיקף דומה להספק של הארובה

.

108

אויר קר לטרבינות גז. 3.2.6

ככל שהאוויר קר יותר יעילות דחיסתו טובה יותר . לשריפה של הגז בטורבינת גז דוחסים אוויר

רבינה בערך ב וביצועי הטעשרונית אחת משפרת את קרור האוויר במעלה . והתפוקה גדולה יותר

מעלות עשרוניות הרי שתפוקה של 10-15 מאחר שקרור טיפוסי של האוויר עשוי להיות .1%

אפילו כאשר מישהו ישתכנע שראוי להקים !מדהים. 15%-10%טורבינות גז תגדלנה ב

מיידית לארובות תטב שיעשה זאת בשכנוומ, תחנות רב שלביות מופעלות בגז טיבעי

ות טורבינות הגז תגדל בצורה משמעית ויהיו לו מים קרים בשפע ל יעי כי שםשרב

טבעי או גז המופק מפסולת אורגנית Zניתן יהיה לנצל ג .רבינת הקיטורולצינון אחרי ט

לא יהיה צורך לתפוס לשם . 50% בנצילות שמעל בצורה הטובה ביותר הידועה כיום

כך עוד מחופי הים התיכון

.נויי אקליםמשוב חיובי לשי. 3.2.7

האפשרות לשנות . ל יותרוכושר הייצור של הארובה גדגם , האוויר עולהלכאשר הטמפרטורה ש

תגל סהטורבינה משתנה אין קושי לה רבינה וכאשר מהירותואת זווית הלהבים במכוונים ובט

תגיב אבל בטמפרטורה גבוהה יותר ובלחות נמוכה יותר הארובה . לשינויים לטובה או לרעה

.ות חיוביתלגון של הסתבכיו

.צינון כדור הארץ. 3.2.8

מהווה לא יותר ) 9ראה ציור ( ט יחסית הראה שהחום המוסע על ידי מעגל הדלי וחשבון פש

הרצועה - של קרינת השמש היורדת על פני שלוש הרצועות הסובבות את כדור הארץ1/20מ

גם ראה( המשוונית ה לרצועוםתי הרצועות המדבריות והיבשות יחסית מצפון ומדרש והמשוונית

ראה בעיקר כאשר האוויר באיזור יד קרינה אל החלל והוא מתבצע כנהקרור הוא על). 10ציורים

ובגובה גדול אפילו ומורידים גשם שבו מתעבים קו המשווה עולה כלפי מעלה ואידי המים

אולם . וממותיר הרווי אדים מתקרר כחצי מעלה עשרונית כל מאה מטרים התרוהאו. קופאים

בטרם הוא התקרר די הצורך כדי להיות רווי אדים ההתקררות היא מעלה שלמה כל מאה

הוא מגיע חם ך לח יותר והוא נעשה רווי מהר יותר כ שככל שהאוויר,צאמני. טרים התרוממותמ

וככל שהוא חם יותר . אין בו עוד הרבה אדים לחסום את הקרינה לחללבמקום שיותר למרומים

).ה בחזקה רביעיתרציה לטמפרטור בפרופו לפי חוק בולצמן( ה לחלל רבה יותר הקרינ

ע לרצועה המשוונית ועולה למעלה לח יותר כן ההתקררות ימגוויר הובכן כנראה שככל שהא

להשקות ולאוויר והמים שנתפיל בזול יאפשר שהארובות מוסיפות לחות ואם כך הרי. יעילה יותר

של הארובות תתרומנה לשיפור תהליך ההתקררות ךוכ. ללחותדבריות ולהוסיף עוד את המ

. ור הארץכד

ניראה שגם במנגנון זה ישנו משוב המשפר את ההצטננות של כדור הארץ ככל שהכדור

.מתחמם

.השבת אנרגיה. 3.2.9

לאגור את המים היא האחת . אנרגיה לפחות שתי דרכים להשבתישנן

.רבינות הידראוליות רגילותו טך דרהמתנקזים מהארובה ולשחרר אותם

ת המרוכזת ח בין התימלם הוא בניצול הפרשי הריכוזין השינימנגנוה

109

כמה דרכים לעשות זאת ןישנ. החוזרת מהארובה ובין מי הים המקוריים

מידת הניצול של הפרשי האנרגיה . והרבה עבודה מתנהלת בתחום זה

. זניח כללהזאולם אין . החופשית של אידי המים היא פחות מחצי

2 ו1סכום בינים של קבוצות

. מוצרי לוואי גשמיים ומוחשיים13מנינו )1

ירה כמנינו מספר דומה של מוצרים שניתן להרוויח מהם על ידי מ )2

אולם ביניהם כמה שתלויים בהכרת הציבור כמו צינון . לאחרים

כדור הארץ ובונוס על אספקת אנרגיה ממקורות נקיים

.ומתחדשים

:ה ממש מדהימה שארובות השרב פותרת התברר בצור )3

I( שטח , את אספקת החשמל במחיר הזול ביותר שישנו

מצריכת 16קרקע מינימאלי וכמות שהיא לפחות פי

.החשמל כיום

II( הארובות פותרות את בעיית המחסור במים בארצות

היבשות

III( הן פותרות את בעיות האספקה של דלק

על יד מחזור של התרכובות הפחמניותלתחבורה

. פת עוד דלק פוסילייולא שר

IV( הן פותרות בעיה של אספקת חלבון מן החי בכמות

ובמים ומבלי קרקע הקטנה ביותר של שמוש בשטח

.לפגוע באוכלוסיית הדגים בים

V( כדור שלמוםלארובות משוב מועיל להגברת התי

מתגברת מתחמם התפוקה שלהןאהארץ כאשר הו

.

. ש" סנט לקו7מתקרבת ל המוחשייםהכנסה ממוצרי הלוואי ) 4

. יתרונות סביבתיים כלכליים ואסטרטגיים3. קבוצה מס

בנתונים בקבוצה זו ישנן כמה חזרות על דברים שהוסברו בקבוצה הקודמת באשר הן

יחסות ערכית ושוות ערך למניעת י התא גם לאספקטים לא ברי מימוש פיזי אלותשייכ

צם הארובות פותרות בכך שאנו משיבים בע.כלכליים ואסטרטגיים, יםינזקים סביבת

א בקנה ויצ, היובנוסף לאלה בסיס לפיתוח תעשי. הסיבות לצאת מעידן הדלק7-8לכל

מעל ומעבר לאלה . אך בעיקר עם השכנות,העולם פ עם ארצות בכל" שת,מדה גדול

תרומה לצד התרבותי שלנו יש , חלוקה יותר טובה של המשאבים בין יותר מדינותישנה

.עם הטרורהתמודדות לם במאבק עם סוחרי הנפט ובעו

110

.היבוא של דלק תנהקט. 3.3.1

כל זה .. לרכישת דלק מיליארד דולר12.8 2008רגיה בארץ הוציאו בשנת נהא להפעלת מערכת

גם כאשר ננצל את הגז הטיבעי שנימצא ניצטרך לשלם תשלום כבד לבעלי הון . ל"ביבוא מחו

כל ספק גם אין . יה או מפעל מקומייכל עירשל ,פחהש מישל כל האלמנטאריםוזאת לקיו

גם לגז שהתגלה בחופי הארץ נפח סופי . שמחיר זה יגדל כאשר מחירי הדלק בעולם יגדלו

ולכן הפתרון של ארובות השרב הוא צורך חיוני וגם עסק הרבהותר כדאי אפילו מבאר . מוגבל

. גז שהתגלתה

בהשקעה בתחנת כוח 15% השתתפות של לפני מספר שנים מדינת ישראל הבטיחה

לא ש" סנט לקו0.7-1.5ולנטית לוויוהטבה זו הייתה אק. במקור אנרגיה מתחדשת שהשתמשה

שמוטב היה אילו 100%שנתמכה כמעט בחלה כל התקדמות ממשית להוציא אנרגיה סולרית

ארובות השרב יוכלו בהדרגה לוותר על כל מקורות דלק .לא היו כלל תומכים בה

. לייצור חשמל וויתור על רוב ההוצאה לדלק מיובא לצרכי תחבורה ועוד

במשך עשרות שנים תפוקת חשמל ללא צורך בטיפת דלק 100%ההשקעה ב

כאשר זוהי . מיליארד דולר10הייתה לעשר ארובות בעלות שאיננה מגיעה ל

. שנים לכל היותר3-4ההוצאה לדלק עבור חשמל במשך

לא הכולל נזקים שניגרמים על ידי דלק מביא את לציין שהערך המ למותר

מיליארד דולר 30כלומר קרוב יותר ל . ההוצאה הלאומית למספר משולש

יכול להצדיק לבנות בשנה אחת את הארובות למלוא אספקת וזה . בשנה

.בורה ומקורות לחוםלתחהאנרגיה כולל דלקים

. עמידה בדרישו פרוטוקול קיוטו.3.3.2

חות חייבות לרדת ת ובו ניקבע שמדינות מפו1997ו הוכרז בשנת פרוטוקול קיוט

למרות זאת . 2010 ולבצע זאת עד שנת 1990מתחת להיקף פליטת גזי חממה ב

באופן פורמאלי ים ישראל ישאף מדינה לא עמדה בזה ולמרות העובדה שבינת

לנצל , רישה ולהיפךדאסור לקחת את הסיכון לא לעמוד ב, איננה בין החייבות

עידכן את הכנס במרקש אישר . זכויות זיהוםלי את המנגנון המאפשר למכוראו

ר לנו להתעלם ממנו על אף ואס. מדינות158 ופרוטוקול קיוטו וחתמו עלי

של 2/3הארובות שלנו יכולות למלא לפחות .ה לפרוטוקול הזהפהביקורת החרי

. לשנה4.5%וגם ללא כל בזבוז משאבים להתקדם בקצב של כ. כל גזי החממה

ב ייקור "ב הראה שעמידה בדרישות אלה תגרום לארה"מחקר שנעשה בארה

גם אם הערכים המוחלטים .. ש" סנט לקו11ש ל" סנט לקו6-7של החשמל מ

. השימוש בארובות ימנע זאת. השינוי היחסי יהיה פחות או יותר תקף, שונם היום

.הוא יוזיל את האנרגיה בכלל והחשמל בפרט, להיפך

111

. לטובהשינוי תנאי סביבהלתרומה . 3.3.3

)לעיל.1.4.3ראה פרק ( מחיריםי הגנה בפני ניוד. 3.3.4

.הצורך בשמירת רזרבה גדולה של דלקים.3.3.5

פיתוח תעשיה ויצוא . 3.3.6

פלא אם תכרגע לא נראים מתחרים ולא א. ארובות בשנה200גודל השוק התיאורטי הוא כ

על זה . צר השנתי של מדינת ישראלוכמו כל הת. ר לשנה מיליארד דול200הדבר יתבטא ב

בתחילה עדיין יהיו מתחרים לארובות ובהמשך ,כנגד זה. צריך להוסיף חלק ממוצרי הלוואי

. יתכן שתימצאנה המצאות חדשות

.פרויקטים לשיתוף פעולה עם השכנים. 3.3.7

.תרומה אסטרטגית למדינות המערב ומילחמה בטרוריזם. 3.3.8

Table 22 - Summary of added benefits, very rpgh estimates

.הערכה גסה מאד. סיכום של תוספי ערך ומוצרי לוואי. 22טבלה

GROUP A

Environmental saving by Israel

government

1-7 ¢/kWh

2 ¢/kWh

Pumped storage Up to 34% or 2 ¢ /

kWh

GROUP B

Desalination 0.3-0.65 ¢/kWh or

more

Salinity prevention 1.1-1.3 ¢/kWh

Fish farming 1.1-2 ¢/kWh

Cooling water of thermal power stations 2 ¢/kWh

Pre-cooling of air for gas turbines 1 % /centigrade

cooling

Recovering energy by using the osmotic

pressure difference between the end brine

and the original sea water+hydro- electric

>1 ¢/kWh

112

Growing crops producing clean liquid

fuel

? (we have no

figure)

GROUP C

Avoiding fuel import 0.7-1.5 ¢/kWh

Complying with limits to power use Very high

Protection against fuel price fluctuation Very high

Strategic savings Very high

Industry and export Very high

Replacing oil with natural gas for

transportation

Very high

Dealing with sale of rights for pollution About 2 ¢/kWh

. ופתרון בעיותבעיות סביבתיות כתוצאה מבניית הארובות. 4

המספר המדויק תלוי במידת מה . כנון הארובות זיהינו כתריסר בעיות סביבתיותבת

.בצורת ההגדרות

.בעיות המלחה

.דליפת מים מלוחם ממובלים ממאגרים ומשטחי איסוף )1

התבדרות של רסס מלוח לשטחה החפשי מסביב לארובה )2

.החזרת תמלחת לים )3

.ידי המבנה גרמות עלהנבעיות

.גרימת צל )4

.הפרעה חזותית )5

.הפרעה לתעבורת בעלי חיים )6

.התנגשות של עופות ושאיבתן אך תוך הארובה )7

הפרעה לתעופה אווירית )8

.תפישת שטח )9

יונאליותצהפרעות פונק

רעש אקוסטי )10

רעש אלקטרוני )11

.פליטה של אויר קר )12

.שזה לא חסרון אלא יתרון( הגברת תהליך הקירור של הגלובוס )13

. שאלות אלה ישנן שתי תשובות13בבתגובה ל

I( בסך , לארובות השרב, למרות כל הבעיות הנמנות לעיל

.יתרון מבחינה סביבתית אדיר על השיטות האחרות, לוהכ

II( למרות זאת עשינו מאמץ להמעיט או לבטל כל אחת

113

.מהבעיות לחוד והצלחנו במידה רבה

להלן הערות קצרות ביחס לפיתרון של כל אחת מהבעיות הסביבתיות

הפתרון יהיה על ידי שתי פעולות מחייבות .וחים אל הקרקעדליפת מים מל 1.בעיה מס

כבתי בעזרת ממברנה מחומר פלסטי גמיש ואדמה אוטמת הראשונה היא איטם דו ש

כולל הברכות הסולריות , זאת לפי פטנט שפיתחתי ויישמתי באתרים שונים. ביניהן

ר למשך אטימה זו מביאה לאמינות גבוהה ביות. בבית הערבה אשר בצפון ים המלח

קצב הזרימה גם אם ישנה פגיעה אקראית בממברנה אחת והיא נוקבה .הרבה שנים

. הנודד בין שתי השכבות ומחפש חור שיני הוא זניח

קות המים ואמצעים אחרים לזיהוי ה היא על ידי מדידה זהירה מאד של ספייפעולה שני

פים ואפשרות לאורך מסלולי זרימת המים יש להתקין מספר מספיק של מגו. ליפהד

.לרוקן חלק מהמערכת אל תוך מאגר לשעת חרום

לבעיה זו . התבדרות של רסס מלוח לשטחה החופשי מסביב לארובה- 2. בעיה מס

איסוף הרסס נעשה בכמה פעולות שנבדקו הן בחישוב . שנות עבודה5הקדשנו לפחות

. 1:1סויים בקנה נידה יוהן בנ

.ורבינה הסובבתספיחת רסס על להבי המכוונים והט. א

די הצורך , חלוקת הזרימה של האוויר דרך טורבינות ושופרות יציאה במספר קומות. ב

.לקצר את משך השקיעה של הטיפות

. הקירות הפנימיים של השופרות עם בליות שחודרות דרך שכבת הגבולחספוס של . ג

.ספוח טיפות דרות הנעות בצורה אקראיתכדי לזאת

חיסול הטיפות , טען חשמלי הפוך כדי להגביר התנגשות טיפותמתוספת טיפות עם . ד

. הדקות ושקיעה יותר מהירה

מטר כדי להשלים את 400תוספת בריכות דגים ברדיוס נוסף לשופרות כדי קרוב ל

.שקיעת הטיפות

הישגנו את המטרה המחמירה ביותר של קצב שקיעה קטן כדי חלק אחד

. עם רזרבה משמעיתיה למטר רבוע יממיליארד של גרם לשנ

הזרמה מתונה מאוד של התמלחת הנאספת אל . החזרת תמלחת לים-.3.. בעיה מס

קרקעית הים בעומק מספיק תימנע השפעה על ריכוז המלחים על אוכלוסיה קרובה

לפחות בסעיף ההאילתי של הים . לחוף ותגרום למיהול הדרגתי לריכוזים זניחים

בשלושה שיטעינו את המים הכבדים בבור הראשון האדום ישנם חלקים עמוקים ביותר

ישנה גאות מפעמיים ביום ששוטפת את הים עד לעומק טיפוסי . ויגלשו לשני ולשלישי

. אלף קובים לשניה40 מטרים בספיקות ענק של 500של

וע אותה ספק אם נגם אם אפשר למ. אין לנו תשובה פשוטה .גרימת צל. 4. יה מסבע

נוסף לכך כדאי לזכור שהצל שנגרם על ידי מבנה אחד .רשראוי להשקיע את הנד

.גבוהה ורחב איננו יתר גדול מאשר הרבה יותר מבנים קטנים

114

קטיבת היו שחשבו שזה יהיה י סוגיה סוביאזאת הי .הפרעה חזותית - 5. בעיה מס

בכל מיקרה יהיה צורך לקיים תחרות על רעיונות לעיצוב ושימושי . מראה מרשים ותורם

.נה לארובהמיש

היות על יד הבטחת לכול יפתרון חלקי .הפרעה לתעבורת בעלי חיים 6. בעיה מס

מעבר דרך גדרות ; כמו למשל מתחת או מעל מובלי מים, מעברים במקום שזה ניתן

.ועוד

בתיעצנו עם מומחים .התנגשות של עופות ושאיבתן אך תוך הארובה -.7. בעיה מס

דבר זה ימנע כל . בוע אורות בראש הארובה ולאורכה ניתן לק. ל"לעופות בארץ ובחו

ועל ידי כך הקטנו את מהירות של 1.5הגדלנו את קוטר הפתח העליון פי . התנגשות

ישנן קורות לכל . 5ואת עצמת היניקה של ציפור פי 2.25 בערך פי האוויר הניכנס

. ת פנימהאלה תאפשרנה מעמד של ציפור הנגרר. רוחב הפתח העליון של הארובה

אופן ב, של ציפורים מעופפותןהערכת הצפרים הייתה שבגובה זה יש ממילא מספר קט

זרימת אוויר חם כלפי מטה ולא כוחות בו זור שישנה מיוחד כאשר זה יהיה תמיד בא

. עילוי לדאיית ציפורים

יהיה צורך לסמן את הארובות במפות ולהאיר .הפרעה לתעופה אווירית - 8.בעיה מס

וי נחיתה והמראה למסלולי וכמובן שאין להעמיד ארובה בק. באורות הזהרהאותן

בעיה זו איננה שונה ואולי פחות חמורה מאשר הרים גבוהים . שדות תעופה בפועל

.המסומנים במפה

תפש על ידי הארובות איננו גדול מתחנת כוח השטח הנ.תפישת שטח -. 9. בעיה מס

מאשר השטח הדרוש להתקנת אנרגיה סולרית יותר קטנה 50מופעלת בפחם והיא פי

750ש לשנה למעט מעל " מטרים רבועים למיליון קו250השטח גדל בערך מ. לחשמל

.מטרים רבועים אם מוסיפים גם בריכה לגידול דגים

רבינות רוח ו הרעש האקוסטי הצפוי איננו גדול מאשר בט.רעש אקוסטי -.10. בעיה מס

מומחה לנושאי רעש והוא הציע שלאחר הבניה יעצנו עם יהת. פךילה ,פתוחות

וההפעלה נשתמש במדידת הרעש האקוסטי וחיסולו על ידי רעש נגדי בהפרש הפזה

פנימי שלהם גם חיספוס . קיום השופרות מקל על הבעיה)..ANTI NOIS( כיום יםויהמצ

מדוד את הרעש ב של פונקציות בניה אחרות נצטרך לבאשר לשילו. ה זאתכן עוש

.מצא אפשרות דומהל בתוך שלד הבניה והעובר

ה ווקיום שלמבנה פלדה או גם בטון מזוין בפלדה מה .רעש אלקטרוני. 11.בעיה מס

.שמונע פיזור שלרעשים אלקטרוניים "יכלוב פרדי"

במקום שאוויר קר זורם ומפונה . זוהי בעייה אמיתית .פליטה של אויר קר 12.בעיה מס

אולם הוא עשוי . ירה נוחה יותר לגידוליםוון לאומתחתית הארובה ישנו אולי יתר

עשן שלתחנות כוח , לשמש לנשיאה של זיהם אוויר קשה אם לא ימנעו תחבורה כבדה

.באזור תהייה על כתף הגבעות שמסביב ישבותיתהראוי היה ש. ומקורות דומים

.)שזה לא חסרון אלא יתרון( הגברת תהליך הקירור של הגלובוס -.13. ה מסבעי

השקיה באיזור הארידי . אין כל צורך בעשייה או בהשקעה מיוחדת הדבר קורה מעצמו

תורם לכך תרומה חשובה מעבר לליחלוח של האוויר הנפלט מהארובות

115

ומהו תהליך הקידום ) דגם גדול( האם יש צורך בפיילוט . 5

?את בניית תחנת כוח בקנה מידה מלארלק

.נה שורה של סיבות לא לגשת להקמת דגם גדוליש. לעיל באריכותןכבר נדוזה נושא

תוחבתהליך הפתוח שמרתי על כלל חשוב שלא להזדקק לחמרים חדשים ופי )1

. ספק אם יש הכרח בדגם,על כן. שלא נוסו קודם לכןות טכנולוגי

באופן . התופעה הבסיסית ידועה שאויר חם עולה ואויר קר יורד וזה קורה סביבנו יום יום )2

ין סוף פעמים במדבריות כאשר גשם ירד וגרם למשב רוח חזק מאד מיוחד זה נצפה א

כל שאנו מבקשים זהלכלא תופעה . כלפי מטה תוך סיכון מטוסים נוחתים או ממריאם

.זו בתוך ארובה

ובנושאים .1:60בדגם בקנה מידה , 1:2000ערכנו ניסויים במנהרת רוח בקנה מדה של )3

.שנו גם בכמה שיטות חישוב קיבלנו תוצאות שאיש.1:1בקנה מידה רבים

.בכול מיקרה הינחנו מקדצי ביטחון נדיבים )4

כל עבודות ההכנה לפרויקט . דגם גדול הוא יקר מאד וידרוש שנים להקמה והרצה )5

אם לא , סך כל הזמן עשוי להגיע לשש שנים ויתכן . פיילוט"בקנה מידה יחויבו גם ל

בלבד מפני שאף אחד עוד לא נידע להתארגן נכון שאז נתחיל תהליך הדגמה חדש ולו

.זה לבד עשוי לשמש מכשול בלתי עביר. בנה בקנה מידה גדול

זאת טעות חשוב שהוא יכול לשמש . דגם גדול לא יאפשר לנו לנסות שינויים וחידושים )6

.כלי לימוד

מטרים איננו דומה כלל לפרופיל הגבוה יותר 400ההתנהגות האקלימית עד גובה של כ )7

.ותר מטרים וי1200 דע

הדברים שיבטיחו עשייה ללא טעויות גדולות הם לא דגמים גדולים אלא בקרת תכן על )8

ידי מומחים לכל תחום ותחום ועל ידי משטר הקפדה של אבטחת איכות ואמינות ברמה

. של כלפרט תכנוניהגבוהה ביותר וביקורת על יד כמה וכמה גורמים

.מקדמי ביטחון ראויים )9

אי אפשר המטלות 16ללא ביצוע של עבודה זו בעלת . לקראת בניהת עבודה שהוכנהילהלן תכנ

ללא קשר של גורמים . יהיה בכלל לבוא לקראת החלטה על בניה של תחנה מעשית גדולה

.ממנים אחדים שיילוו את עבודות ההכנה אז כשנגמור אותן נצטרך להתחיל מחדש

:העבודה המכינה עשויה כמה מאמצים מקבילים

. ותכנון של פרטים וקבלת הצעות מחיר מחייבותהכנת תכנון כללי )1

מדידות אקלים מדויקות על פני כל השנה ובכמה אתרים שבאים )2

.בחשבון

.קבלת אישורי בנייה )3

לכל אחד מהמוצרים ים על תעריפי תשלוםמהסכ )4

צעדים להבטחת איכות ואמינות )5

. יותר מחוות דעה אחתתבקרה שוטפת על ידי מומחים וקבל )6

גים באתרים ובחירת האתר המועדףשיהשוואה בין הה )7

116

.הנושאים-מאמץ להשיג ליווי של גופי סמכות אחרי כל אחד מתת )8

ריות הן להגיע לקהמטרות העי

. וכך להגיע לביטחון כלכלי הרבה יתר גדול%10סטיית תקן פחות מ )1

ותר מגוון גם אם הדבר כרוך בקבלת יותר מהצעה אחתילנצל ידע )2

.ילמצות מקסימום מוצרי לווא )3

.לתכנן מראש אלמנטים שעשויים להוסיף בעתיד )4

.לשמור על הידע ולהוסיף פטנטים חדשים )5

הנחנו תחילה שגיאות אפשריות גדולות מאד בהערכת העלות 23בטבלה

התוצאה הייתה סטיית תקן מעט למעלה . ומדידת האספקה ממדידות גסות מדי

ת הבניה תרד אחרי גמר העבודה המכינה לקרא. 24% ולכול היותר 20%מ

.10%סטיית התקן ללא יותר מ

Table 23 - Estimate of standard deviation of electricity production cost

.הערכת סטיית התקן עכשיו ואחרי עבודת ההכנה. 23טבלה

Subsystem Weight Error Error following first

stage

Design and bids

Structure 0.3 ± 30% ± 10%

Water supply 0.3 ± 30% ± 10%

Turbo-

generator

0.3 ± 30% ± 10%

Others 0.1 ± 30% ± 10%

Climate data 2 ± 25% ± 15%

Computation 2 ± 10% ± 5%

Weighed standard error ± 21.7% ± 10.9%

ות החשמל כדי סטיית תקן ת בעלוות הסטימובא, 24ה טבלב, ךבהמש

בחלק . יה יותר גדולהי וההסתברות לסט,ות תקןיאחת שתים ושלוש סט

,20% כלומר כ ן כיוםק של הטבלה הדבר נעשה לפי סטיית התןהראשו

. בלבד10%כלומר ל, ק השני אחרי שסטיית התקן תרד למחציתלובח

117

Table 24 - Changes in the electricity production cost in Eilat, Israel, (¢/kWh) due to

upwards errors in the cost estimates for today and after the first stage

.בשתיים ושלוש, עם הסתברות לסטיות גדולות מסטיהת העלות בסטיית תקן אחת24טבלה

Article II. Probability for a larger

error

50% 15.87% 2.28% 0.135%

Deviation in terms of a number of

standard deviation

0 1 2 3

Section 2.01 Today - Estimated standard deviation of electricity production cost =

20%

(a) Deviation from estimate 0 20% 40% 60%

(b) Electricity production cost

[c/kWh]

(c) at 5% discount rate

2.47 2.86 3.24 3.62

Electricity production cost [c/kWh]

at 10% discount rate

3.88 4.54 5.20 5.87

Section 2.02 Stage 1 - Estimated standard deviation of electricity production cost =

10%

Deviations from estimate 0 10% 20% 30%

(a) Electricity production cost

[c/kWh]

(b) at 5% discount rate

2.47 2.66 2.86 3.04

Electricity production cost [c/kWh]

at 10% discount rate

3.88 4.21 4.54 4.88

118

Table 25 - List of groups in the preparatory work plan

רשימת המשימות בעבודה המכינה-.25טבלה

Work group Main Performers

1.Review and translation of research records Sharav Sluices

2. Data collection and review research to date, translation and design target definition

Sharav Sluices + Engineering Company

3. Development and perfection of numerical tool for different evaluations (flow, output, wind forces, etc.)

Sharav Sluices

4. Preparation of an improved global atlas; development of a climatic model based on satellites site measurements and other geographical and economical data

Sharav Sluices

5. Measurements of climate parameters for a whole year: temperature, humidity, wind velocity per one site; collection of geologic, topographic and hydrologic data of the site

Sub-contractor + Engineering Company

6. Optimization of design and operation of the Tower

Sharav Sluices

7. Evaluation of environmental problems and solutions for specific sites

Sharav Sluices + Environment experts

8. Design of water supply and spraying system Engineering Company

9. Design of the construction and erection method

Engineering Company

10. Design of turbine system and generators Engineering Company

11. Design of control systems Engineering Company

12. Cost estimates and economic evaluation Engineering Company

13. Quality and reliability assurance Engineering Company + Sharav Sluices special team

14. Statutory process Sub-contractor + Sharav Sluices

15. Marketing, management, financing, legal and promised prices

Europartners

16. Inspection of items 8, 9, 10, 11, 12 Sharav Sluices

. מיליון דולר12עלות מוערכת לביצוע מערכת המטלות הללו היא כ ה, כאמור

ביצוע ל מרגע שנתארגן . מעט סכום זהתהשינויים בערך המטבע עשויים לשנו

העבודה תוכל . העבודה ניתן יהיה להסתייע במענקים של קרנות שונות

שנה חשיבות רבה מאד שכמה רשויות י. התבצע תוך שנה וחצי ועד שנתייםל

, ציאליים ילוו את העבודהנציבוריות העוסקות בנושאים אלה וכן משקיעים פוט

זאת . כראוידה נעשתה ושהעבניסוח היעדים ועד אישור , משאלת שאלותהחל

.ל מחדש והכלבסוף להתחיל אכדי ל

119

120

6. Some organizational notes

The development of this project took place at the Technion--Israel Institute of

Technology, in Haifa. The head of the development team was Prof. Dan Zaslavsky,

formerly the Chief Scientist of the Ministry of Energy, Water Commissioner and later

Dean of the Faculty of Agricultural Engineering. His last public task was for three

years ending on the 31 of August 2007 as the chairman of the "Israeli national

commission for R and D". He was in charge of issuing a thorough report of the state

of research and development and professional training in Israel. A similar precious

piece of work has been published before him only in 1984.

The intellectual property remains the property of “Sharav Sluices Ltd.” which used to

be a subsidiary of Dimotech, which is, in turn, a subsidiary of the Technion

Foundation for Research and Development. Dimotech has transferred its whole share

to Prof. Dan Zaslavsky. 10% of the company “Sharav Sluices” belongs to an

American company called "Tower Power"' owned by two friends who helopped

financially the proeject.

Patents have been requested in 15 countries where installation seems most feasible.

“Sharav Sluices Ltd.” is looking for strategic partners and venture capitalists to erect

the full scale power station in order to enter the commercial stage. The commercial

stage should commence in about 1.5-2 years after the initiation of the design stages,

with a maximum of 5 years to the completion of the erection of the first full scale

tower.

121

List of terms

Downdraft

An air flow directed downward.

Dry adiabate

The change in the gas temperature by changing the pressure with no heat exchange

with the environment and no vapor condensation or liquid evaporation.

Greenhouse gas emission

The greenhouse effect is trapping the heat and not letting it be radiated outside. It is

agreed that gases like carbon dioxide helps capturing the global heat and prevents its

cooling. Methane is some 55 times more efficient as a greenhouse gas, at least for a

period of a couple of decades after it’s emitted into the atmosphere.

Most people, and even some scientists, are not aware of the fact that water vapor is a

very efficient greenhouse gas may be the most efficient. The cooling effect is obtained

when air warms up and rises up. The cooling is about one centigrade every 100 meter

rise. When the air is saturated with vapor, on rising, the vapor condenses into water

droplets and the air cools only about half a centigrade every 100 m. Thus, on rising

high enough, the air remains practically free of vapor and it is still of relatively high

temperature. This process comes above the equatorial belts and leads to the most

effective cooling effect. It radiates out nearly 95% of all the solar radiation absorbed

over the belts around the equator, from 35 degrees latitude South to about 35 degrees

latitude North, including both the equatorial belt and the two desert belts - South and

north of it. Thus, a better saturation of the air with water vapor near the ground may

create an early vapor condensation and bring up a warmer air to improve the cooling

effect.

Interestingly, if we could irrigate the deserts without the need to burn fuel in order to

desalinate sea water, the plants grown there would take away carbon dioxide from the

air.

Kilowatt (kW)

Thousand Watts power (expressed by kW).

Kilowatt hour (kWh )

A total work done which is the product of power rate by the time.

122

Kyoto Protocol

The Kyoto Protocol is an agreement made under the United Nations Framework

Convention on Climate Change (UNFCCC). Countries that ratified this protocol

commit to reduce their emissions of carbon dioxide and five other greenhouse gases,

or engage in emissions trading if they maintain or increase emissions of these gases.

The Kyoto Protocol now covers more than 160 countries globally and more than 60%

of countries in terms of global greenhouse gas emissions. It calls for the reduction of

greenhouse gas emission to few percents less than the level in 1990. This must be

performed before 2012.

Megawatt (MW)

Million Watts or thousand Kilowatts.

Pascal

A pressure unit in dynes per square centimeter. One gram is nearly 10 dynes. So, one

Pascal is equivalent to the pressure of to one part in ten thousands of an atmosphere.

Photovoltaic cells

Plates or films that produce electrical current when put under the radiation of the sun.

Pumped storage

A volume of water stored in an elevated reservoir and which is released to flow down

and provide energy when there is peak demand of electricity.

Reynolds number

A dimensionless term VD/ν , where V - fluid velocity; D - a typical dimension; ν -

the kinetic viscosity. Reynolds number is widely used for dimensional analysis of

fluid flow where the viscosity of the fluid plays a role.

Solar collector

An instrument which has an area surface that absorb solar radiation to use it as heat or

electricity.

Solar thermal electricity production

Heat up an area or body by radiation of the sun to higher temperatures, creating steam

or air flow and producing a working machine that in turn, generates electricity.

Updraft

An airflow directed upward.

Watt (W)

A unit describing a rate of energy output. The unit is called a “power”. thousandWatts

make a kW mhllhon MW etc/

123

Wet adiabate

The change in air temperature by changing the pressure with no heat exchange with

the environment, the presence of liquid droplets that are evaporated or get more

condensed liquid.

124

List of figures

Figure 1 - The Energy Tower principle

Figure 2 - Components of the mechanical energy North of Eilat

Figure 3 - Temperature change with elevation (Left line - inside air, half centigrade

per 100 m, assumed to follow wet adiabate assumed to warm downward; Right line -

outside air, one centigrade per 100 m, assumed to follow a dry adiabate assumed to

warm downward

In reality, on the average downward warming is less than a full degree centigrade per

100 m. The other three lines are for droplets average sizes of 100 Microns, 300 &

500)

Figure 4 - Gross and net power vs. spray rate in grams of water /kg air

Figure 5 - Net average power vs. tower height for different diameters (AR=2) [near

Eilat, Israel] [AR=AD/AC](see fig. 1)

Figure 6 - Annual energy output vs. tower height for different diameters (AR=2)

[near Eilat, Israel] [AR=AD/AC](see fig. 1)

Figure 7 - I.P.L. geometry structure

Figure 8a - Electricity production cost from Energy Towers with 5% discount rate

[near Eilat, Israel]

Figure 8b - Electricity production cost from Energy Towers with 10% discount rate

[near Eilat, Israel]

125

Figure 9 - The Hadley Cell Circulation with two arid belts - Climatic zones in

Europe, Asia, Africa and Australia. The yellow and bright red areas marked by the

letter “A” are desert or arid lands

Figure 10a - Climatic zones in Europe, Asia, Africa and Australia. The yellow and

bright red areas marked by the letter “A” are desert or arid lands

Figure 10b - Climatic zones in America. The yellow and bright red areas marked by

the letter “A” are desert or arid lands

Figure 11 - The power distribution over the year

[near Eilat, Israel]

Figure 12 - Cumulative volume of spray droplets (right curve for on-off charging

regime; left curve for continuous charging)

Figure 13 - Differences in cumulative volume between the on-off electrical charging

regime and the continuous charging. Note a 20% value reduction taken off the

droplets smaller than 280 micros diameter. The original share of these droplets was

over 60% and is now a little over 40%

Figure 14 - Schematic view of the turbine

Figure 15a - Mapping of the net output from a standard design Tower in the South of

Israel (5x5 km area units)

Figure 15 b - Mapping of the net output from a standard design Tower in Israel and

its neighbors (5x5 km area units)

Figure 16a - Internal Rate of Return for Energy Towers - 5% 851 million dollars

initial investment under the conditions of South Arava; 4 years construction; 30 years

life project; 0.556 ¢/kWh

Figure 16b - Internal Rate of Return for Energy Towers - 10% 851 million dollars

initial investment under the conditions of South Arava; 4 years construction; 30 years

life project; 0.556 ¢/kWh

Figure 16c - The Pay Back Period as a function of the income per kWh (i=5%)

126

Figure 16d - The Pay Back Period as a function of the income per kWh (i=10%)

127

List of tables

Table 1 - Net average output (MW) for different tower dimensions for AR=2 [near

Eilat, Israel]

Table 2 - The annual energy output (106 kWh) for different dimensions and for AR=2

availability is 0.95 [near Eilat, Israel]

Table 3 - Total investment in towers ($M) of different dimensions, for AR=2

Table 4 - Cost of electricity production in Towers of different dimensions; discount

rate 5%; operations and maintenance taken as 0.556 ¢/kWh; construction time 4 years,

with investment spread over 4 years: 20%, 20%, 30%, 30% ; project life 30 years

[near Eilat, Israel]

Section 2.03

Table 5 - Cost of electricity production in Towers of different dimensions; discount

rate 10%; operation and maintenance taken as 0.556 ¢/kWh; construction time 4

years, with investment spread over 4 years: 20%, 20%, 30%, 30% ; project life 30

years [near Eilat, Israel]

Section 2.04

Table 6a - Characteristic electricity production costs (¢/kWh) by major electricity

suppliers, for years 2005-2010 (1996 US dollars) (75% load factor, 30 years)

Table 6b - Some updated cost information from the OECD of early 2007

Table 7 - The average net power range [MW] from Energy Towers and the total area

(thousand of square kilometers) in the world for each range

Table 8 - Average net power, the area, the annual energy and the number of required

towers for the region of North Africa

128

Table 9 - Average net power, the area, the annual energy and the number of required

towers for the region of South and Equatorial Africa

Table 10 - Average net power, the area, the annual energy and the number of required

towers for the region of India (Asia)

Table 11 - Average net power, the area, the annual energy and the number of required

towers for the region of Saudi Arabia (Asia)

Table 12 - Average net power, the area, the annual energy and the number of required

towers for the region of Persian Gulf (Asia)

Table 13 - Average net power, the area, the annual energy and the number of required

towers for the region of California and Mexico (North America)

Table 14 - Average net power, the area, the annual energy and the number of required

towers for the region of Chile and Peru (South America)

Table 15 - Average net power, the area, the annual energy and the number of required

towers for the region of Spain, Italy, Greece (Europe)

Table 16 - Average net power, the area, the annual energy and the number of required

towers for the region of Australia

Table 17 - Regional potential from the Towers producing more than 300 MW average

129

Table 18 - Main dimensions and performances

Table 19 - Investment cost following standard conservative design

Table 20 - Possible price for electricity from Energy Towers, including the value of

pumped storage and some bonus for clean energy

Table 21 - The economic performance of the Energy Towers with the possible

income

Table 22 - Summary of added benefits

Table 23 - Estimate of standard deviation of electricity production cost

Table 24 - Changes in the electricity production cost in Eilat, Israel, (¢/kWh) due to

upwards errors in the cost estimates for today and after the first stage

Table 25 - List of groups in the preparatory work plan

Section 2.05

Section 2.06

Section 2.07

Section 2.08

Section 2.09

130

Section 2.10

Section 2.11

Section 2.12 Contact address

Prof. Dan Zaslavsky

Head of the development team and C.E.O. of "Sharav Sluices"

Telephone: 972-4-8232319

Fax: 972-4-8293337

Portable: 972-52-3222237

E-mail: agdanz@tx.technion.ac.il

Address: Office: “Sharav Sluices Ltd.”, Faculty of Civil and Environmental

Engineering, Technion-Israel Institute of Technology, Haifa 32000,

Israel

------------------------------------------------------------

Home: 22 Nehemya str. Haifa Israel 32000

972-4-8327588