האנרגייה היא מרכיב חיוני בחיינו. היא מפעילה את המכשירים החשמליים שלנו, מחממת את בתינו, מניעה את כלי הרכב שלנו ועוד. אנו חיים בעולם שבו מקורות האנרגייה המסורתיים, כמו פחם, נפט וגז טבעי, הולכים ומתכלים, וכתוצאה מכך יש צורך דחוף למצוא מקורות אנרגייה חלופיים, נקיים ומתחדשים. קיימים לא מעט סוגים שונים של אנרגייה, ואנרגייה סולארית היא רק אחת מהם. אילו עוד אנרגיות קיימות ומה שימושן? במאמר זה נסביר את הכול.
מהי אנרגייה?
אנרגייה היא מושג מרכזי בחיינו המתאר את היכולת לבצע עבודה או לגרום לשינוי. אנרגייה קיימת בצורות של אור, חום, קול, תנועה וחשמל, וניתן להגדיר אותה בתור היכולת לבצע עבודה. במובן הפיזיקלי, עבודה מתבצעת כאשר כוח פועל על גוף וגורם לו לנוע למרחק מסוים, וכמות העבודה המבוצעת תלויה בגודל הכוח ובמרחק התנועה. אנרגייה אינה ניתנת ליצירה או להשמדה, אלא רק להעברה מצורה אחת לאחרת. לדוגמה, ניתן להמיר אנרגיית אור לאנרגיית חום באמצעות תא סולארי, או אנרגיית תנועה לאנרגיית חשמל באמצעות גנרטור.
סוגים שונים של אנרגייה
אנרגייה קיימת בצורות שונות, וכל אחת מהן ממלאת תפקיד ייחודי בחיי היומיום שלנו. האנרגיות השונות מניעות הכול – החל ממכשירי חשמל ביתיים, דרך מצברים עד הבית ועד למכונות תעשייתיות גדולות. צורות אנרגייה יכולות גם להיות מומרות, וכך למשל אנרגייה כימית מאוחסנת בסוללה עד שהיא הופכת לאנרגייה חשמלית ויכולה להפעיל מכשיר חשמלי בבית.
אנרגייה סולארית
אנרגייה סולארית היא אנרגייה של אור ושל חום המגיעים מהשמש, וניתן לנצל אותה באמצעות פאנלים סולאריים לייצור חשמל ולחימום מים. פאנלים סולאריים מורכבים מתאים פוטו-וולטאיים הבנויים מחומרים מיוחדים ומסוגלים לספוג אור שמש ולהפוך אותו לאנרגייה חשמלית. תהליך זה מתרחש כאשר חלקיקי אור פוגעים באטומים של החומר וגורמים לשחרור אלקטרונים, עד שזרימת האלקטרונים יוצרת זרם חשמלי.
אנרגייה כימית
אנרגייה כימית קושרת בין אטומים ומולקולות ומשתחררת בתהליכים כימיים, כמו שריפה ותסיסה. מקורות אנרגייה כימית כוללים דלקים פוסיליים, מזון וסוללות, וניתן לנצל אנרגייה כימית לייצור חשמל, לחימום, לקירור ואף לתחבורה. גם פריטים שמגיעים עד לפתח ביתכם – כמו מצבר עד הבית בתל אביב או מכונת כביסה בראשון לציון – משתמשים באנרגייה כימית. תחנות כוח רבות פועלות על דלקים פוסיליים הנשרפים כדי לייצר חום ואדים ולהניע טורבינות לייצור חשמל.
אנרגיית תנועה
אנרגיית תנועה, הידועה גם בתור אנרגייה קינטית, היא צורת אנרגייה הקשורה לתנועה של גופים. ככל שגוף נע במהירות גבוהה יותר, כך גדלה אנרגיית התנועה שלו. אנרגיית תנועה קיימת בכל מקום סביבנו, החל מתנועת כדור הארץ סביב השמש ועד לזרימת מים בנהר. ניתן לנצל אנרגיית תנועה לייצור חשמל, לחימום ולתחבורה. טורבינות רוח, למשל, משתמשות באנרגיית הרוח כדי להניע טורבינות ולייצר חשמל. טורבינות מים פועלות באופן דומה – הן משתמשות בזרימת מים כדי לייצר חשמל.
אנרגיית חום
אנרגיית חום – הנקראת גם אנרגייה תרמית – היא צורת אנרגייה הקשורה לתנועת אטומים ומולקולות. ככל שהאטומים והמולקולות נעים מהר יותר, כך גדלה אנרגיית החום שלהם. אנרגיית חום קיימת בכל מקום סביבנו, החל מהשמש ועד לגוף האדם. גם את אנרגיית החום ניתן לנצל לייצור חשמל, לחימום, לקירור ולתחבורה. תחנות כוח רבות משתמשות באנרגיית חום כדי לייצר קיטור המפעיל טורבינות וכן כדי לייצר חשמל. דוד שמש משתמש באנרגיית השמש כדי לחמם מים.
מהי אנרגייה מתחדשת?
אנרגייה מתחדשת היא אנרגייה המופקת ממקורות טבעיים מתחדשים שאינם מתכלים לאורך זמן. מקורות אלו כוללים את אור השמש, את הרוח, את המים, את הגיאותרמית (חום פנימי של כדור הארץ) וביומסה (חומרים אורגניים). הינה כמה מהיתרונות של האנרגייה המתחדשת:
1. מקור אנרגייה בלתי נדלה: אנרגייה מתחדשת זמינה תמיד. אור השמש, הרוח, המים והחום הפנימי של כדור הארץ הם מקורות אנרגייה מתחדשים שאינם מתכלים.
2. אנרגייה נקייה: אנרגייה מתחדשת אינה פולטת מזהמים, בניגוד לתחנות כוח הפועלות על דלקים פוסיליים. שימוש באנרגייה מתחדשת תורם להפחתה של זיהום האוויר, פליטת גזי החממה ושינויי האקלים.
3. חיסכון בעלויות: התקנה של פתרונות אנרגייה מתחדשת, כמו פאנלים סולאריים, יכולה להוביל לחיסכון בעלויות החשמל לאורך זמן.
4. קיימות: אנרגייה מתחדשת תורמת ליצירת עתיד אנרגטי בר קיימא וירוק יותר. שימוש במקורות אנרגייה נקיים יאפשר לנו להגן על הסביבה ולשמור על משאבי הטבע לדורות הבאים.
לסיכום
אנרגייה היא כלי מרכזי וחשוב בחיים של כולנו. יש מגוון רחב מהם של סוגי אנרגייה, ובמאמר זה פירטנו רק חלק קטן מאוד ממנו. השימוש באנרגייה הולך וגדל כל הזמן, מה שעלול להוביל למחסור בה ולפגיעה בסביבה. יש צורך לפתח פתרונות חדשים לייצור, לאחסון ולשימוש באנרגייה, וכן להשתמש באנרגיות מתחדשות ולשפר את יעילות האנרגייה.
שאלות נפוצות
אנרגייה היא היכולת לבצע עבודה. היא קיימת בצורות שונות, כגון אור, חום, חשמל, תנועה ועוד.
אנרגייה שמקורה במקורות מתחדשים, כמו השמש, הרוח והמים.
אנרגייה משמשת אותנו למגוון רחב של שימושים, כמו למשל: חימום וקירור, תחבורה, ייצור חשמל והפעלת מכונות ותהליכי ייצור בתעשייה.
זיהום אוויר ופליטת גזי חממה, שגורמים לשינויי אקלים וצריכת אנרגייה הולכת וגדלה, מה שעלול להוביל למחסור באנרגייה ולפגיעה בסביבה.
הפתרונות האפשריים כוללים שימוש באנרגיות מתחדשות, שיפור יעילות האנרגייה וכן פיתוח של טכנולוגיות חדשות המנצלות טוב יותר את האנרגייה הנוצרת.
