שתפו‬        

רחלי ווקס

שקוף שזה סולארי

פאנלים סולאריים חדשים, שאותם ניתן להציב גם על משטחי זכוכית שונים, יכולים לחולל מהפכה של ממש בתחום ייצור האנרגיה המתחדשת

22 בנובמבר 2017



כשאנחנו חושבים על פאנלים סולאריים עולים בראשנו מלבנים גדולים וכבדים בצבע כחול-שחור שמוצבים על הגג או ממלאים שטחי קרקע נרחבים. עם זאת, בשנים האחרונות פיתוח חדש צובר תאוצה: פאנלים סולאריים שקופים, חלקית או לחלוטין, שניתן לשים על חלונות מבלי שהם יפריעו לאור להיכנס או יסתירו את הנוף. מאמר סקירה אמריקאי חדש הציג את הפיתוחים האחרונים בתחום והראה ששימוש נרחב בפאנלים כאלה יאפשר לנו לייצר הרבה יותר חשמל מאנרגיית השמש, במקום מדלקי המאובנים המזהמים: פחם, נפט וגז טבעי.

המחקר, שפורסם על ידי חוקרים מאוניברסיטת מדינת מישיגן בכתב העת Nature Energy, מתמקד בפיתוח של פאנל סולארי שקוף לחלוטין. בפאנל זה נעשה שימוש במולקולות אורגניות שהחוקרים פיתחו על מנת לקלוט רק את החלקים הבלתי-נראים לעין האנושית של אור השמש: קרינות האולטרה סגול והאינפרה-אדום הקרוב, ולהמיר את האנרגיה הזאת לחשמל.

על פי החוקרים, הפאנלים השקופים ייצרו את אותה כמות חשמל שניתן יהיה להפיק ממוצרים מקבילים. בנוסף לזה, את הפאנלים החדשים ניתן להתקין על כל משטח שקוף: חלונות בתים, חלונות של כלי רכב ואפילו על מכשירים סלולריים, מבלי שהם ישפיעו על הפונקציונליות או על האסתטיות של המשטח. כך, גורד שחקים גבוה, למשל, יוכל לייצר לעצמו את האנרגיה הזקוקה להפעלתו (ואפילו לייצר חשמל נוסף ולהעבירה למקומות אחרים), זאת גם מבלי שיהי לו משטח ייעודי מיוחד לפאנלים סולאריים גדולים על גג הבניין.

לכסות שטחים נרחבים

למעשה, שילוב של שני סוגי הפאנלים, השקופים והמסורתיים, יכול להפיק כמות רבה מאוד של חשמל – כזאת שכמעט תספק את הצרכים של מדינה שלמה. הכותבים מעריכים שיש בארצות הברית כ-7-5 מיליארדי מטר רבוע של משטחי זכוכית ופרישת פאנלים סולאריים שקופים על שטח כה נרחב יכולה לספק מעל 40 אחוז מצרכי האנרגיה של המדינה. כלומר, מימוש הפוטנציאל של שתי שיטות קצירת האנרגיה האלו, יחד עם שיפור אגירת האנרגיה, יביאו לאפשרות לספק כמעט את כל צרכי האנרגיה של ארה"ב מאנרגיה סולארית בלבד. הנתונים מתייחסים אמנם רק לארה"ב, אך מובן שניתן ליישם את הפתרונות האלה גם במדינות אחרות.

יעילותם של הפאנלים הסולאריים השקופים (כלומר, האחוז של אנרגיית השמש שהם מסוגלים להפוך לחשמל) עומדת כיום על חמישה אחוזים, בעוד שיעילות הפנאלים שעל הגגות עומדת על כ-18-15 אחוז. סביר להניח שהפאנלים השקופים לעולם לא יהיו יעילים כמו אחיהם האטומים, אבל כאמור, השקיפות שלהם מאפשרת לכסות באמצעותם שטחים נרחבים יותר וכך לפצות על עובדה זו. כמו כן, חשוב לשים לב שבניגוד לפאנלים הסולאריים שעל הגגות, שנחקרים ומפותחים כבר עשרות שנים, הפאנלים השקופים נכנסו לתמונה רק לפני כמה שנים בלבד.

פאנלים שניתן להציב על חלונות אינם הפתרון היחיד לשלב קצירת אנרגיית שמש בבניין עצמו. "קיים כיום תחום שלם בשם BIPV (Building integrated photovoltaics), שכולל תאים סולאריים שהם בעצם חלק מהמעטפת – הם לא סתם תוספת למבנה אלא חלק מהמבנה עצמו", אומר ד"ר דניאל מדר, חוקר ויועץ מדעי, ממייסדי חברת הייעוץ הסביבתי SP Interface. "אלה יכולים להיות רעפים לגג – שהם לא מתקן נוסף לגג אלא משמשים כגג עצמו, חלונות, אריחים על הקירות ועוד". כיום, מוסיף מדר, בניית בניין בשיטה זו יכולה אף להיות זולה יותר מבניית בניין "רגיל".

הפאנל הסולארי השקוף. תצלום: MICHIGAN STATE UNIVERSITY

 ישראל נותרה מאחור

ההתפתחויות הטכנולוגיות בתחום האנרגיה הסולארית בהחלט מעוררות אופטימיות, אך בינתיים המצב בשטח לא ורוד במיוחד. כיום, רק 1.5 אחוזים מהדרישה לחשמל בארה"ב ובעולם מסופקת על ידי אנרגיה סולארית. ומה מצבה של ישראל ביחס לשאר העולם? "תלוי למי משווים", אומר מדר, "בהשוואה למדינות כמו מוזמביק אנחנו מתקדמים. בהשוואה למערב ול-OECD אנחנו מאוד מפגרים". מדר מספר שבעבר ישראל היתה מעצמה של אנרגיה סולארית: דוד השמש המודרני הוא המצאה ישראלית, ובשנות השבעים נחקקה חקיקה שתמכה בהתקנתו הנרחבת, אבל בעוד שאר העולם התקדם והתפתח – ישראל נותרה מאחור. "יש תכניות להגדיל את היקף השימוש באנרגיה סולארית, אבל הן לא באמת עומדות בסטנדרטים של הפחתת גזי חממה והפיכת החשמל שלנו, שנשען על דלקי מאובנים, למבוסס על אנרגיות מתחדשות", אומר מדר.

בהחלטת הממשלה שאושרה לקראת ועדת פריז בשנת 2015 הוגדרו יעדים לאומיים בתחום האנרגיות המתחדשות, והוחלט שעד סוף 2030 לפחות 17 אחוז מהיקף ייצור החשמל בישראל יהיה מאנרגיות מתחדשות. על פי דו"ח חדש של החברה להגנת הטבע, ניתן אף לעקוף את היעד הזה ולייצר עד שנת 2030 כ-30 אחוז מהחשמל של מדינת ישראל, זאת גם אם נסתפק בהצבת פאנלים סולאריים על הגגות בלבד. הדו"ח הוצג בכנסת וכולל גם תכנית פעולה ליישומו.

בינתיים, היקפי שימוש שכאלה באנרגיה סולארית הם עדיין חלום רחוק. "היום, אחד השיקולים העיקריים שמונעים את המעבר לאנרגיה סולארית הוא שאומרים שהיא יקרה ולא כלכלית", אומר מדר. "במידה מסוימת זה היה נכון בעבר, כמו כל טכנולוגיה חדשה יחסית, אבל היום אנחנו רואים שהעלויות שלה שוות ואפילו נמוכות יותר מאלה של פחם וגז". כיום, מדינות העולם מסבסדות באופן מסיבי את דלקי המאובנים – סבסוד שגדול פי שבעה מזה שלו זוכות האנרגיות המתחדשות. "מספיק להסתכל על מה שישראל עושה בשביל לפתח את מאגרי הגז שלה", אומר מדר, "אם את הכסף הזה היו שמים על אנרגיות מתחדשות, היינו נמצאים במקום אחר לגמרי".

הסיפור לא נגמר בסבסוד הישיר. "אנחנו גם מסבסדים בצורה עקיפה את כל הנזק שהדלקים המאובנים יוצרים: שינוי האקלים, זיהום אוויר ותחלואה של אנשים ונזק לתשתיות ולחקלאות", אומר מדר. "אנחנו משלמים בכל מקרה – אנחנו פשוט לא מודעים לזה". עלויות הנזקים האלו ברחבי העולם מגיעות ל-3 טריליון דולר. "כבר היום, עם העלויות העקיפות האלה, דלקי המאובנים הרבה יותר יקרים לנו", אומר מדר. "המדינה צריכה להשקיע באנרגיה הסולארית".


בעקבות הכתבה ב"זווית" הסיפור פורסם גם ב ynet

שתפו‬