בשכבות העמוקות של כדור הארץ נוצרת אנרגית חום שניתן לנצל אותה מבלי לפגוע בסביבה. בימי קדם, זמן רב לפני גילוי החשמל, ניצלו הרומאים את המים החמים הפורצים מן האדמה לחימום בתים.

מאת: מרלן-אביבה גרינפטר – אפוק טיימס ישראל

בשכבות העמוקות של כדור הארץ נוצרת אנרגית חום שניתן לנצל אותה מבלי לפגוע בסביבה. בימי קדם, זמן רב לפני גילוי החשמל, ניצלו הרומאים את המים החמים הפורצים מן האדמה לחימום בתים. כבר בתחילת המאה ה-20 היה ניסיון להפקת חשמל מאנרגיה גיאותרמית ועתה קרנה עולה בשל משברי האנרגיה והסביבה. אולם, כיום רק אחוז אחד מן החשמל בעולם מסופק בדרך זו.

החברה הישראלית אורמת הרחיבה בקניה, אפריקה, את תחנת הכוח "אולקריה" שבסמוך לעיר נאיוואשה, קרוב לאגם בשם זה לאורך הריף הגדול (השבר הסורי-אפריקני). באוקטובר 2008 החליטה קניה להרחיב את תחנת הכוח הגיאותרמית "אולקריה" ולהקים תחנה נוספת לייצור 2000 מגה-ואט. התכנון הוא שתוך 10 שנים 85 אחוז מצריכת החשמל שלה יסופקו על ידי אנרגיה גיאותרמית. קניה החליטה על כך למרות שתחנת כוח המופעלת על פחם זולה יותר מניצול אנרגיה גיאותרמית. ממשלת קניה מקבלת לצורך הפרויקט תמיכה מהבנק העולמי ומממשלת גרמניה דרך ארגון הצדקה( AFP (Association fundraising professional.

זוהי אחת הדרכים לפתח את יבשת אפריקה מבלי לגרום לתוספת בפליטות של גזי חממה שסבורים כי הם הגורמים להתחממות כדור הארץ.

כיצד מייצרים חשמל גיאותרמי

האנרגיה הגיאותרמית נוצרת בשכבות העמוקות והחמות ביותר של כדור הארץ. כאשר מים באים במגע עם שכבות אלו הם מתחממים, לעתים עד לטמפרטורה של מאות מעלות, והופכים לקיטור. כידוע, קיטור יכול להפעיל טורבינות ההופכות אותו לאנרגיה חשמלית.

בעשורים האחרונים התגלו טכנולוגיות מתקדמות שמאפשרות ניצול האנרגיה הגיאותרמית גם כשהטמפרטורות אינן מגיעות לכדי הפיכת המים לקיטור (300-150 מעלות צלזיוס).

1. השיטה הפשוטה והראשונה לניצול אנרגיה גיאותרמית בשם "קיטור יבש" (Dry steam) יכולה לנצל אך ורק קיטור הפורץ מן האדמה ולהפכו באמצעות טורבינות לחשמל.

2. בטכנולוגיית "הבזק הקיטור" (Flash steam), חלק מהמים החמים הופך לקיטור בזמן המעבר ממאגר בלחץ גבוה לאזור בעל לחץ נמוך יותר. הקיטור מניע את הטורבינות.

3. כשמים אינם מגיעים לרתיחה גבוהה ניתן להשתמש בטכנולוגיית המעגל הבינארי (Binary cycle). השיטה מנצלת את ההבדל בין נקודות הרתיחה של שני נוזלים: מים שאינם מגיעים לרתיחה עוברים דרך נוזל אחר שנקודת הרתיחה שלו נמוכה הרבה יותר, ואז הנוזל השני מגיע לרתיחה והופך לקיטור המנוצל ליצירת אנרגיה חשמלית.

יתרונות האנרגיה הגיאותרמית

1. היתרון הבולט של השיטה היא בהיותה אנרגיה מתחדשת. אין צורך באספקת דלק חיצוני שמחירו בשוק נתון לתנודות, לעיתים חדות ביותר.

2. יתרון בולט אחר שהופך את השיטה לידידותית לסביבה הוא בעצם היותה טכנולוגיה נקייה שאינה מביאה כמעט לפליטת מזהמים. ישנה פליטה מעטה של פחמן דו-חמצני וגפרית – כחמישה אחוזים מן המקובל בתחנות כוח הפועלות על פחם או על סולר, וכמות זו ניתן להפחית על ידי בנייה נכונה). כל העולה מן המפעל הוא פליטות של קיטור המתפזר באוויר והחום הנפלט הוא בכמות נמוכה ביותר.

3. רציפות באספקת החשמל – המפעל יכול לפעול 24 שעות ביממה במשך שבעה ימים בשבוע.

4. תחנת כוח גיאותרמית דורשת מעט מאוד שטח לעומת תחנות כוח המופעלות על פחם או על גרעין.

5. שינוי במזג האוויר אינו משבש את פעולת תחנת הכוח.

חסרונותיה של השיטה

החסרון הבולט הוא שחייבים לבנות את תחנת הכוח לאורך ציר של מים תת קרקעיים מחוממים. חסרון נוסף הוא שלעיתים ישנה ירידה עם הזמן בחום הקיטור, כפי שקרה בתחנת הכוח הוותיקה ווארקאי בניו זילנד.

חשמל גיאותרמי ברחבי העולם

הנסיך האיטלקי פיירו גינורי קונטי היה הראשון שהקים באופן ניסיוני תחנת כוח חשמלית מאנרגיה גיאותרמית ביולי 1904 בעיר לרדרלו בטוסקנה שבאיטליה. הוא הפעיל גנראטור קטן באמצעות הקיטור והצליח להדליק באמצעותו 4 נורות חשמל. בשנת 1911 הוקמה במקום תחנת הכוח החשמלית הראשונה בעולם המופעלת באמצעות אנרגיה גיאותרמית. רק בשנת 1958 בנתה ניו זילנד את תחנת הכוח המסחרית השנייה בעולם.

בארצות הברית ג'ון ד. גראנט בנה בשנת 1922 תחנת כוח בבית המלון "הגייזרים", כ-100 ק"מ צפונית לסן פרנסיסקו בקליפורניה. התחנה סיפקה חשמל רק לבית המלון. בשנת 1960, בקרבת מקום, הקימו את תחנת הכוח שהייתה אז הגדולה בעולם. כיום ארה"ב היא היצרנית הגדולה בעולם והיא מייצרת מדי שנה 2700 מגא-וואט חשמל מאנרגיה גיאותרמית. כדי לייצר כמות זו מאנרגיה פוסילית היו זקוקים ל-60 מיליון חביות דלק בשנה (שישה מיליון מ"ק). בארה"ב נמצאות בשלבי פיתוח תחנות כוח גיאותרמיות אשר יספקו עם הקמתן 3959 מגא-ואט.

כיום קיימות תחנות לייצור חשמל הפועלות באמצעות אנרגיה גיאותרמית ביותר מ-20 מדינות בעולם בכל היבשות בהספק שמעל 8500 מגא-וואט לשנה, ומספקות חשמל לאוכלוסיה של 60 מיליון איש. פיתוח מואץ בשנים האחרונות הורגש גם בגרמניה, באיסלנד, באוסטרליה, בפיליפינים (היצרנית השנייה בגודלה אחרי ארה"ב) ובמקסיקו, התופסת את המקום השלישי בעולם. באפריקה, לאורך הריף הגדול, הצטרפה אתיופיה לקניה.

ליפן יש כיום 18 תחנות כוח הפועלות באמצעות אנרגיה גיאותרמית, אך הן מספקות רק 0.2 אחוז מתצרוכתה. בשנת 2009 מתכננת יפן לחזור ליזום והקמה של תחנות גיאותרמיות אחרי הפסקה של שני עשורים.

שימושים נוספים

השימוש הידוע ביותר גם לנו הישראלים, הוא רחצה במעיינות חמים. בארץ, באזור השבר הסורי-אפריקני בים המלח ולאורך הירדן בחמי טבריה ובחמת גדר מנצלים את המים החמים לרחצה ולמרפא.

במקומות רבים בעולם משמשים זרמי מים חמים לחימום בתים באמצעות צנרת המובילה אותם. באורגון שבארה"ב התקינו צנרת של מים ממקורות גיאותרמיים כדי להמיס את הקרח על הכבישים בחורף. הדבר מונע שימוש במלחים שנוהגים לפזר למטרה זו והגורמים לעתים לזיהום מי התהום. חימום בריכות דגים אף הוא בשימוש בעולם.

אנרגיה גיאותרמית משמשת גם לגידולים חקלאים בחממות. שוב בקניה, בחוות אוזריאן הקרובה לאגם נאיוואשה והמייצאת ורדים לאירופה, הותקנה מערכת "מוכנה להרכבה" של חברת אורמת הישראלית. הלילות בחווה היו קרים ולפני כן חיממו את שטח החממות באמצעות חשמל מן הרשת. החווה השקיעה מיליון דולר במערכת החדשה ומאמינים שההשקעה תוחזר תוך שש שנים.