בעידן של עלייה מתמדת במודעות הציבורית והממשלתית לגבי נושאי איכות סביבה, הנושא של אנרגיה תופס מקום מכובד בצמרת הדיון. תחום האנרגיה בכללותו מציב בפני האנושות כולה אתגר רב מימדים לפיתרון חלק מהותי של המשבר הסביבתי.
בעידן בו אנו חיים, רוב צרכי האנרגיה של העולם מסופקים על ידי שימוש בדלקים שמקורם במשאבים טבעיים מוגבלים (דלקי מאובנים בשפה המקצועית) – בעיקר נפט, גז ופחם. נושא חשוב מאוד מבחינה סביבתית, כלכלית, מדינית וכן הלאה, הוא אנרגיות מתחדשות, כאשר בתוך תחום מקיף וחשוב זה אנרגיה הידרואלקטרית מהווה מרכיב משמעותי בקנה מידה עולמי.
מקור המונח אנרגיה הידרואלקטרית הוא מיוונית. המילה "הידרו" משמעותה מים, ו"אלקטרי" משמעותה חשמלי/אנרגטי. זוהי אנרגיה ממקור מתחדש וטבעי לחלוטין, אנרגיה חשמלית המופקת באמצעות ניצול כוח תנועה של מים.
אמנם בישראל אין אפשרויות רבות לניצול אנרגיה הידרואלקטרית, אך מבחינה עולמית מדובר במקור חשוב, וישנן מדינות אשר מסתמכות במידה רבה על מקור אנרגיה נקי זה.
הפקת חשמל ממים
אנרגיה הידרואלקטרית היא מקור האנרגיה המתחדשת הנפוץ והגדול ביותר בעולם כיום. היא מובילה באחוזים ניכרים לעומת החשמל הסולארי, שנמצא כל העת בכותרות בישראל, וכך גם על פני אנרגיה גיאותרמית, אנרגיית רוח, וכן הלאה.
מנגנון הפעולה של יצירת חשמל באמצעות אנרגיה הידרואלקטרית הוא פשוט יחסית ומתבסס על התנועתיות הטבעית של המים. יש כמה דרכים להפקת אנרגיה הידרואלקטרית, אך כולן מתבססות על תנועה וכוח שנובעים מהמים עצמם.
הפקת חשמל באמצעות כוח המים מתבצעת כך שתנועת המים שזורמים במקורות מים שונים כגון נהרות, נחלים, מפלים שנמצאים באגמים גדולים, או אפילו בתנועת גלי הים, מסובבת טורבינה. טורבינה זו לאחר מכן מייצרת חשמל בתהליך הבסיסי והנפוץ ביותר שנמצא בשימוש כיום.
על מנת שיופק חשמל בסיומו של תהליך הידרו-חשמלי זה, יש צורך להקים תחנת כוח הידרואלקטרית, שממירה את האנרגיה המכנית של תנועת המים לאנרגיה חשמלית.
אנרגיה ירוקה ונקייה
אנרגיה הידרואלקטרית היא פיתרון סביבתי בבסיסו לייצור חשמל, ומתן מענה לדרישה ההולכת וגוברת לאנרגיה בעולם המערבי והמתפתח. מעבר להקמת הסכרים המשמשים לאגירת המים או ייצור והתקנת המערכות ההידרו-חשמליות השונות, תהליך הפקת החשמל עצמו נקי מזיהום מים, ואינו מחסל משאבים טבעיים של כדור הארץ.
על מנת לייצר אנרגיה הידרואלקטרית, המים פשוט זורמים באופן טבעי או מלאכותי, ובאמצעות הכוח האדיר שנוצר מתנועה זו נוצר חשמל. אין צורך לשרוף פחם, גז או דלקי נפט למיניהם כדי לחמם קיטור שיסובב טורבינה, או כל פעולת שריפה אחרת שמקובלת בהפקת אנרגיה ממשאבים מתכלים.
יחד עם זאת, לאנרגיה הידרואלקטרית יש גם בעייתיות סביבתית וחברתית, בעיקר כשזה מגיע לסכרים האדירים שעוצרים את זרימת הנהרות. הסכרים יוצרים אגמים עצומים שמטביעים אזורים שלמים, תוך כדי פינוי תושבים רבים והרס סביבות טבע נרחבות. כך שגם מקור אנרגיה נקי אינו מגיע ללא פגיעה בסביבה או באדם.
הקטנת התלות בנפט ומשאבים מתכלים
עבור מדינה כמו ישראל, אנרגיות מתחדשות מהוות הרבה מעבר למציאת פיתרון למשברים סביבתיים כמו התחממות כדור הארץ וזיהום אוויר נקודתי יותר. אנרגיה הידרואלקטרית וכל יתר האנרגיות המתחדשות מחלישות את התלות העולמית בנפט, שרובו מגיע ממדינות ערביות עוינות לישראל. חלק נכבד מהכספים של כל הנפט הזה מגיעים לארגונים שמנסים למעשה לפגוע בישראל. אנרגיה הידרואלקטרית, לצד אנרגיות מתחדשות אחרות, מסייעות לעולם כולו לסיים את עידן התלות בנפט ובמקורות אנרגיה מתכלים שיוצרים מתחים מדיניים, כלכליים וצבאיים.
שיטות להפקת אנרגיה הידרואלקטרית
יש כמה שיטות לנצל את תנועתיות המים כדי להפיק אנרגיה הידרואלקטרית, אלו הנפוצות שבהן:
- זרימת מי נהרות וסכרים: באמצעות סכרים עוצרים את הזרימה הטבעית של נהר או כמה נהרות (גם אגמים ונחלים קטנים). תוך ניצול הפרשי גובה קיימים או באמצעות הסכר, יוצרים תנועה חזקה ואדירה של מפל מים המסובב טורבינות להפקת חשמל. הסכר הגדול בעולם הוא סכר שלושת הערוצים בסין שמייצר כ-23 גיגה-וואט של חשמל.
- גלי ים ותנועת גאות ושפל: מתקינים טורבינות מיוחדות במי הים או באגמים גדולים. תוך כדי ניצול תנועת הגלים או תנועת הגאות והשפל מייצרים אנרגיה הידרואלקטרית.
- ניצול הפרשי טמפרטורה במים: שיטה חדשה ולא מספיק נחקרת של אנרגיה הידרואלקטרית היא אגירת מים במתקנים מיוחדים על פני הים או באגמים, וניצול הפרשים בטמפרטורת המים להפקת חשמל.
אנרגיה הידרואלקטרית בישראל
התחום בישראל אינו מפותח, בעיקר משום שאין בישראל נהרות או מקורות מים גדולים מספיק. אין ממש אפשרות בפועל לנצל אנרגיה הידרואלקטרית בהתבסס על מקורות המים בישראל.
הניסיון הראשון וכמעט היחיד להפקת חשמל באמצעות אנרגיה הידרואלקטרית בישראל היה בתחנת הכוח בנהריים אשר בעמק בית שאן. תחנה זו הוקמה ע"י היזם פנחס רוטנברג בשנת 1932 ופעלה כמה שנים, עד לסגירתה עם הקמת המדינה.
כיום פעילה תחנת כוח אנרגיה הידרואלקטרית קטנה מאוד בסמוך לקיבוץ כפר הנשיא בגליל העליון. בנוסף לכך, ישנו רעיון תעלת הימים הוותיק שספק אם ייצא אי פעם לפועל.