ארובת שרב

ארובת שרב (באנגלית: Energy tower) היא טכנולוגיה מוצעת להפקת אנרגיה נקייה שאינה פוגעת בסביבה (בניגוד לטכנולוגיות אחרות להפקת אנרגיה, כמו שריפת דלק וכדומה). עיקרו של הרעיון הוא הפקת אנרגיית רוח מלאכותית להנעת טורבינות בתוך מבנה סגור, תוך ניצול אנרגיית השמש. הפרויקט נגנז. ארובת השרב (באנגלית מגדל אנרגיה) היא מבנה גלילי חלול העשוי ממסבך פלדה המכוסה ביריעה, גבוה (כ-1,000 מטרים) ורחב (בקוטר השווה לשליש הגובה לפחות). בחלקו העליון הוא פתוח, ובחלקו התחתון, בסיסו, הצמוד לקרקע ישנה התרחבות של הגליל. בחלקו העליון מורכבת מערכת להתזת מים, ומותקנות בו משאבות להעלאת המים לראשו. ארובת השרב נבנית במקום חם, יבש, וקרוב לים. הפקת האנרגיה מתבצעת באמצעות שאיבת מי ים לראש הארובה והתזתם על האוויר החם שבארובה. המים מתאדים וכך מקררים את האוויר שבמעלה הארובה. אוויר קר צפוף יותר מאשר אוויר חם, ולכן הוא שוקע וזורם כלפי מטה, לכיוון בסיס הארובה, תוך שהוא חולף על פניהן של שבשבות המחוברות לטורבינות המייצרות חשמל. את הרעיון הגה פיליפ קרלסון מחברת לוקהיד (נרשם כפטנט בשנת 1975), והוא פותח ונחקר בטכניון החל מ-1989 על ידי פרופסור דן זסלבסקי, שהתמנה מאוחר יותר לנציב המים (1992-1993), בין היתר במסגרת כ-20 עבודות דוקטורט שונות והושקעו בו כ-150 שנות אדם של עובדי מחקר. מאזן האנרגיה של המגדל אמור להיות 55% להפקת האנרגיה ו-45% להפקת חשמל. על פי פרסומי הטכניון, "ארובת השרב" אחת תהיה מסוגלת לייצר כ-12% מהצריכה של מדינת ישראל בנתוני 2004. בנוסף לכך היא תתפיל כמוצר-לוואי בשיטת האוסמוזה הפוכה כ-200 מיליון קוב מים בשנה בעלות של כ-25 סנט לממ"ק. עלות ייצור החשמל על פי זסלבסקי תהיה בין 1–4 סנטים לקוט"ש. עלות הקמתו של מתקן כזה מוערכת ב-0.85 - 1.2 מיליארד דולר וכושר ייצור החשמל שלו הוא בין 200 ל-600 מגה ואט. ב-2004 החל הטכניון במשא ומתן לבניין ארובת שרב בהודו. החסרונות העיקריים של ארובת שרב הם מחיר ההקמה הגבוה (שכן מתקן שכזה ישתלם כלכלית רק בקנה מידה עצום), חוסר המודולריות שלה, זיהום הסביבה בטיפות ים מלוחות, וחוסר ההתנסות בפועל עם מבנים בסדר גודל דומה. אחד היתרונות של "ארובות השרב" על פני טכנולוגיות סולריות אחרות לייצור חשמל היא היכולת לספק חשמל לאורך כל שעות היממה שכן המגדל אינו דורש קרינת שמש ישירה, אלא להיות ממוקם בסביבה חמה ויבשה מאד. כמו ב"ארובות השרב", רעיון ה"ארובה הסולארית" נועד להפיק אנרגיית רוח מלאכותית בתוך מבנה סגור, תוך ניצול העיקרון הפיזיקלי הקובע שאוויר חם נע למעלה. מפתחי המגדל הם מהנדסי החברה הגרמנית "שלייך ברגרמן ושות'", שכבר הקימו מגדל הדגמה מוקטן בגובה 200 מטר, בשיתוף ממשלת ספרד ב-1982. חברת EnviroMission יוזמת הקמה של מגדל סולארי בגובה של קילומטר באוסטרליה. למגדל יהיה סמוך לקרקע בסיס זכוכית ברוחב של 7 קילומטרים. בסיס זה יקלוט את חום השמש, והאוויר שבו יחומם כתוצאה מכך ל-70 מעלות ויזרום ב-32 טורבינות לראש המגדל, שבו הטמפרטורה תעמוד רק על 20 מעלות. מגדל זה יוכל לספק תפוקת חשמל של 200,000 משקי בית. מגדל זה מזכיר את ארובות השרב, שבו האוויר זורם בכיוון הפוך. בדומה ל"ארובות השרב" אחד היתרונות של ה"ארובה הסולרית" על פני טכנולוגיות סולריות אחרות לייצור חשמל היא היכולת לספק חשמל לאורך כל שעות היממה וזאת על ידי אגירת חום בשעות היום באמצעות צינורות מלאים במים המונחים על האדמה, מתחת לקולט. צינורות אלו סופגים חום במהלך שעות היום ומשחררים אותו במהלך הלילה. אריאלי, ר. (2007). ארובות שרב בתוך: אנרגיה בהיבט רב תחומי. מכון ויצמן למדע. רחובות. דן זסלבסקי, איך מייצרים חשמל מפירות השמש בלילה?, באתר ynet, 20 בספטמבר 2007 דן זסלבסקי, ארובות שרב: התשובות לשאלות הגולשים, באתר ynet, 22 בספטמבר 2007 ארובות שרב: סרט וידאו הדגמה וראה בהמשך - זיהום הסביבה בטיפות ים מלוחות עמירם כהן, אלסטום במגעים להשתתפות בפרויקט ארובות שרב - שעלותו כמיליארד דולר, באתר הארץ, 19 בינואר 2004 https://www.transnational-renewables.org/Gregor_Czisch/projekte/new_et-brochure_zaslavsky.pdf Solar Updraft Towers Generate Mega Power J. Schlaich, R. Bergermann, W.Schiel, G, Weinrebe, “Design of Commercial Solar Updraft  Tower     Systems - Utilization of Solar Induced Convective Flows for Power Generation”, Journal of Solar     Energy Engineering, Vol. 127, pp. 117-124 (2005).