אנרגיה הידרואלקטרית

אנרגיה הידרואלקטרית (מיוונית: הידרו [ὑδρο-‎] = מים, אלקטרו [ἠλεκτρο-‎] = חשמל) היא אנרגיה חשמלית שמקורה בתנועת המים. זוהי האנרגיה המתחדשת הנפוצה ביותר על כדור הארץ, המיוצרת באמצעות ניצול תנועת המים בנהרות, בנחלים, במפלים, בגלי ים ובתנועת גאות ושפל של האוקיינוסים. את האנרגיה מתנועת המים ניתן להסב בקלות לחשמל על ידי ניצול זרימת המים לסיבוב גלגל (טורבינה), המייצר אנרגיה חשמלית. האתר שבו מותמרת האנרגיה מאנרגיה מכנית לחשמלית נקרא "תחנת כוח הידרואלקטרית". בתחנת כח הידראולקטרית מים הנופלים מפתח סכר או ממפל מים טבעי, ומסובבים טורבינה. מרגע שתחנת כוח כזו נבנית ומופעלת, כמעט שלא נוצרים גזי חממה או פסולת בעקבות פעולת התחנה.
המים ניתנים לאגירה באגמים טבעיים או מלאכותיים או במאגרים אחרים. באופן זה ניתן לאגור את אנרגיית המים הפוטנציאלית (כאנרגיה שאובה) ולהשתמש בה לייצור חשמל כאשר יש צורך בכך.

היסטוריה ושיטות

תחנת הכוח ההידרואלקטרית הראשונה הוקמה באנגליה בשנת 1870.
בסך הכל, נכון לשנת 2005, סך הייצור העולמי של אנרגיה זו הגיע ל-715,000 מגה ואט, שהם 19% מתצרוכת החשמל העולמית, ו-63% מהחשמל המופק בעזרת אנרגיה חלופית. החל משנת 2007 תחנת הכוח עם הגדולה ביותר בעולם היא התחנה ההידרואלקטרית בסכר שלושת הערוצים שבסין, ומשנת 2012 היא ייצרה 22.5 גיגה-ואט.

זרימת מי נהרות

סכירת מי נהרות היא השיטה הוותיקה והידועה ביותר להפקת חשמל הידרואלקטרי, ונפוצה עד היום בכל העולם. בין הסכרים ההידרואלקטריים המפורסמים ניתן למנות את סכר הובר שעל נהר הקולורדו בארצות הברית, סכר אסואן שבמצרים וסכר שלושת הערוצים שבסין. המדינה שבה יש שימוש מרבי באנרגיה הידרואלקטרית היא סין, שם הוקמו על נהרות עשרות סכרי ענק, שבהם מפיקים אנרגיה רבה. כתוצאה מכך נאלצו המוני בני אדם לפנות את בתיהם. על פי טענות ארגוני סביבה, יצירת סכרי הענק גרמה גם לפגיעה סביבתית גדולה ולשינויים במאזן האקולוגי. מדינות נוספות שבהן משתמשים רבות בטכנולוגיה זו הן קנדה, ברזיל, רוסיה וארצות הברית.

גלי גאות

שיטה נוספת היא אנרגיית גאות ושפל המתבססת על ההפרשים של גובה גלי האוקיינוסים בעולם בזמני הגאות והשפל. בצפון צרפת נחנכה בשפך נהר הראנס, בשנת 1966 תחנת הכוח לה ראנס, שהיא בעצם סכר גאות ושפל, שבה קבועות 24 טורבינות דו כיווניות. כל אחת בהספק של 10.3 מגה ואט בזמן שיא (240 מגה ואט לכל התחנה), כך שבאופן ממוצע מספקת התחנה 68 מגה ואט שעה. הפרובינציה נובה סקוטיה הקנדית במזרח קנדה הציבה במפרץ פאנדי על קרקע המפרץ, טורבינות תת-ימיות שמנצלות את האפקט של תהודת גלי גאות המיוחדים למפרץ זה.

אנרגיית גלים והפרשי חום

סוג חדש יחסית של אנרגיה הידרואלקטרית היא אנרגיית גלים, אשר בה מנצלים את גלי הים לסיבוב טורבינה וייצור חשמל. ניתן לנצל באופן דומה זרמי ים קבועים שנגרמים על ידי רוחות. ונעשו גם ניסיונות ביפן להפקת חשמל באמצעות רפסודות האוצרות את אנרגיית הגלים ונבנו מתקנים בחוף המערבי של ארצות הברית ובארצות הסקנדינביות לניצול הזרם הנובע מהפרשי החום והקור הניכרים בין שכבות המים השונות.

אנרגיה הידרואלקטרית בישראל

בישראל אין מפלים המאפשרים ניצול אנרגיה הידרואלקטרית, אולם כבר בנימין זאב הרצל הגה את פרויקט תעלת הימים. מדובר על חפירת תעלה שתזרים מים לים המלח מהים התיכון או מים סוף לשם ייצור חשמל בעזרת זרימת מים זו, בזכות הבדלי הגבהים שבין ים המלח לימים האחרים. בשנות החמישים החלו לעבד תוכניות לייצור חשמל מטורבינות מים בתעלת הימים, שהייתה אמורה לזרום מהים התיכון או מים סוף לים המלח, תוך ניצול הפרשי הגבהים הגדולים. בדיקות הראו שאין לתוכנית כדאיות כלכלית, למרות ההשקעות העצומות שכבר גויסו לשם כך מיהודי התפוצות, והתוכנית ננטשה.
בתוכנית למוביל המים הארצי, שהוצגה על ידי שמחה בלאס בשנת 1943 בפני ראשי היישוב נכללה גם תוכנית לייצור חשמל במסגרת מפעל הידרואלקטרי (גרסה מוקדמת של תעלת הימים). במסגרת התוכנית היו מי הים התיכון אמורים להגיע עד לכנרת (דרך תעלות ומנהרה) ומשם עד לים המלח דרך שורת אגמים מלאכותיים.
תחנת הכוח הראשונה שסיפקה חשמל לארץ ישראל ולעבר הירדן הייתה תחנה הידרואלקטרית – תחנת הכוח בנהריים הוקמה על ידי פנחס רוטנברג ונחנכה בשנת 1932, ניצלה את מי הנהרות ירדן וירמוך להפקת חשמל. התחנה פעלה משנת 1932 ועד כיבוש המקום על ידי חיילי הלגיון הערבי בשנת 1948.
בשנת 1992 הקימה חברת מצד עתרת – המאגדת את קיבוץ כפר הנשיא עם מספר אנשי עסקים – תחנת כח הידרואלקטרית קטנה בנהר הירדן סמוך למצד עתרת, כשני ק"מ ורבע מדרום לגשר בנות יעקב. לתחנה הספק של כ-2.6 מגהוואט.