25 באוגוסט 2017

מושגים כמותיים על אנרגיה.


המושג של אנרגיה הוא קצת מופשט, אנשים בדרך כלל לא ממש קולטים את הכמויות האדירות של אנרגיה שחברה מודרנית צורכת. הקטע שבקישור מנסה להמחיש קצת את הכמויות והגדלים.

החישוב מתייחס ל 7 חומרים בסיסיים שבשימוש האנושות: פלדה, אלומיניום, כרום, נחושת, מנגן, מלט וזכוכית. הטבלה מפרטת מה הכמות (במיליוני טונות) של כול אחד מהחומרים האלה שהשתמשו בה ב 2010. היא גם מפרטת את כמות האנרגיה הדרושה בתהליך הפקת חומרים אלה (החל מכרייה, הובלה, התכה ועיבוד).

הפקת חומרים אלה הוא, כמובן, רק אחד מהשימושים הרבים של האנרגיה על ידי האנושות.
כדי להבין את הגודל של המספר הזה – 1.66 כפול 10 בחזקת 13 קוט"ש – הולך המחבר ומחשב כמה מתקנים מסוגים שונים דרושים כדי להפיק כמות כזו של אנרגיה.



קחו למשל חוות לוחות שמש ענקית – חוות טופז, במדבריות דרום קליפורניה שיש בה 9,000,000 לוחות שמש, בתפוקה נומינלית (כאשר השמש זורחת) של 550 GW, ותפוקה שנתית של כ 1.3 TWh חשמל. החווה מתפרסת על פני כ 25 קמ"ר שטח.
כדי להפיק את כמות האנרגיה הדרושה עבור החומרים שציינו למעלה צריך 12,760 חוות כאלה (שנים עשר אלף ! +), כלומר כ 115 מיליארד לוחות, ושטח של כ 319,000 קמ"ר כלומר כמעט כשטחה של כול גרמניה, או קצת יותר משטחה של פולין.
אם רוצים להפיק את האנגיה מרוח – ניקח לדוגמה את חוות הטורבינות שפרדס פלאט:

בחווה זאת 338 טורבינות, בכושר ייצור כולל (כאשר הרוח נושבת) של 845 MW. הייצור השנתי שלה הוא: 2 TWh. השטח שלה 80 קמ"ר.
כדי להפיק את כמות האנרגיה הדרושה עבור החומרים שציינו למעלה צריך 8300 חוות כאלה (שמונת אלפים שלוש מאות!), כלומר כ 2,800,000 טורבינות, ושטח של כ 664,000 קמ"ר כלומר יותר משטחה של כול צרפת או כול ספרד.
מיותר לציין שלוחות שמש וטורבינות רוח מפיקים חשמל לפעמים, כלומר – בצורה תזזיתית, כאשר הרוח נושבת והשמש זורחת. כול מתקני ההפקה של המתכות (מכרות, תנורי התכה) לא יכולים לעבוד לסירוגין, כמה שעות כן וכמה שעות לא, הם חייבים לעבוד רצוף. לכן – לא חשוב כמה מיליארדים של לוחות שמש תתקין או כמה מיליונים של טורבינות רוח – מקורות אלה אינם מסוגלים לספק את האנרגיה הדרושה.

יעקב

אין תגובות: