אנרגיה סולארית בלילה? המגדלים הסולאריים האלה פועלים 24/7

This post is also available in: English (אנגלית)

חוקרים מקטאר וירדן פיתחו בהצלחה מערכת אנרגיה סולארית שיכולה לעבוד גם בלילה ובכך יותר ממכפילה את תפוקת האנרגיה של תחנות הכוח הסולאריות הנוכחיות. החוקרים עשו זאת על ידי שילוב של שני מושגים – מערכת updraft ("אוויר עולה") סולארית ומבנה קירור downdraft ("אוויר יורד").

המודל המתוכנן יכול לייצר מספיק אנרגיה שנתית כדי לספק חשמל ל-750 בתים במשך חמישה שבועות או להפעיל כ-1,500 מנורות 60 וואט ללא הפסקה למשך שנה. המחקר "עיצוב חדשני של מערכת שמש דו-טכנולוגית לייצור חשמל", פורסם ב-"Energy Reports".

על פי אתר Techxplore, המקור של סוג זה של מערכת סולארית הגיע בשנת 1982 כאשר מהנדסים ספרדים בנו מגדל דמוי ארובה עם טורבינה מכנית בבסיסו. האוויר בתוך המגדל התחמם על ידי ספיגת קרינת השמש, וכאשר האוויר התחמם הוא יצר משב רוח עולה והפעיל טורבינות רוח, אשר בתורן הפיק חשמל. שיטה זו לא אומצה באופן נרחב בשל עלויות וגודל.

לעומת זאת, החוקרים פיתחו מערכת updraft משופרת ושילבו טכנולוגיית downdraft כדי להשיג תוצאות טובות יותר. מערכת ה-downdraft מתרכזת במגדל גבוה בו משאבות נושאות מים לראשו, שם אוויר חם אוסף ומקרר אותו. האוויר הקריר נעשה צפוף יותר מהאוויר החיצוני ונופל דרך הצילינדר. האוויר הקריר הזה מניע את טורבינת הבסיס שמייצרת חשמל.

המערכת נקראת מערכת שמש טכנולוגית תאומה (Twin Technology Solar System – TTSS). גובהו של המגדל הוא כמעט 200 מטרים עם קוטר של 13.7 מטרים, והמבנה מכיל עשרה מגדלי downdraft המקיפים מגדל updraft. מערכת זו ממשיכה לייצר חשמל גם בלילה משום שהאוויר מהיום ומאור השמש שומר על חומו.

המערכת פועלת בצורה הטובה ביותר באקלים חם ויבש, והסימולציה בה בחנו את המערכת התבססה על תנאי מזג האוויר של בירת ערב הסעודית, שם הטמפרטורות ממוצעות מהאביב ועד הסתיו הן מעל 37 מעלות. תפוקת המערכת מושפעת ממזג האוויר (לחות, למשל, מאטה את התהליך). החוקרים טוענים כי הסתמכות המערכת על אספקה רציפה של כמויות גדולות של מים עדיין מהווה בעיה.