good-fortune island עדכון מהאי של המזל הטוב עליה בדרגה של חומרת האסון בפוקושימה

 האי של המזל הטוב ידוע יותר בהגייה היפאנית פוקושימה Fukushima 福島

בקיצור המזל הולך ונעלם לפני כ20 דקות מדווחות רשתות התיקשורת שיפאן העלתה את רמת האסון מ-4 ל-5 בסולם שמגיע עד 7. תאונה עם השלכות רחבות יותר.

The Japanese nuclear agency's decision to raise the alert level to five classifies the Fukushima situation as an "accident with wider consequences"

לפי ה-BBC

ראוי להזכיר שגם בצ'רנוויל שם הדרגה של התאונה היתה 7 עיקר הנזק מלבד סגירת שטח גדול לאנשים במשך עשרות שנים היתה רק כ-7000 מקרים של סרטן בלוטת התריס (כמובן שהמיספר עדיין גדל) במי שהיו ילדים בעת האסון חלק משמעותי מן המיקרים ניתן למניעה ע"י לקיחת גלולות יוד לפני החשיפה כדיי להקטין את הסיכויי לקליטת יוד רדיואקטיבי בבלוטה. כמובן אם הגרוע מכל יקרה לכלל תאונה יש את האופי שלה ולכן התוצאות אינן זהות למשל ביפאן הכורים השתמשו באחוז מסוים של פלוטוניום.

 כיצד עבד הכור בפוקושימה 

על הראקציה או תגובת השרשרת הגרעינית ניתן לקרוא בפוסט

הסבר על מה קורה בכור גרעיני בצרות

מים מתחממים בליבת הכור והופכים לקיטור הקיטור מניע טורבינה והטורבינה מניעה גנרטור המים היוצאים מהטורבינה מגיעים למעבה אשר מקרר אותם בעזרת מיי ים כעת המים הנוזליים נשאבים בלחץ חזרה אל ליבת הכור. ניתן להליף את הליבה בדוד המופעל על פחם או גז ואז נקבל את התחנות הקיטוריות בארץ כמו אורות רבין בחדרה למשל. במציאות  יכלים להיות שלבים נוספים אבל בגדול כך פועלת התחנה. מוטות הבקרה control rods בולעים חלק מהנויטרונים ומאפשרים בקרה של קצב הראקציה. (התרשים מהאתר של  (U.S. Nuclear Regulatory Commission (NRC) 

פרוט של הכור בפוקושימה  התרשים מהאתר של המוסד לאנרגיה גרעינית NEI

ניתן לראות שהליבה מוגנת ע"י מעטפת פלדה ומעטפת בטון חזקות (לפי פרופסור דובי ההגנה הזאת עמידה גם לפגיעה של מטוס בוינג 747) אבל היא זקוקה לקרור של מערכות מחוץ לליבה חלקן נמצאות במיבנה המעטפת אשר בו התרחשו ההתפוצצויות.במיבנה המעטפת מצויים גם מוטות הדלק המשומשים אשר אינם נותנים כבר מספיק אנרגיה לשימוש בכור אבל עדיין מפיצים אנרגיה וחום משמעותיים ולכן הם נמצאים בברכה של מים. התמונה מכור אחר מהאתר של NRC

באחד הכורים בפוקושימה יש חימום יתר של הדלק המשומש

סרטון של ההתפוצצות בכור 1

סרטון של ההתפוצצות בכור 3

האם אפשר להשתמש בישראל רק באנרגיה מתחדשת?

בעקבות השאלה של תאודורה

האם אפשר לחיות בישראל רק עם אנרגיה מתחדשת?
נעשו מספר דוחות מפורטים לגרמניה בריטניה ודנמרק שהראו שהדבר אפשרי.
כחלק מהתשובה לגביי ישראל עשיתי חישוב קצר של השטח הדרוש כדיי לספק לישראל את כל החשמל מאנרגיה סולארית. גם כאן מדובר על חישוב כללי ולא מדויק אבל עדיין הוא מאפשר לראות איזה סדר גודל של שטח דרוש

ראשית כמה חשמל ישראל צריכה בשנה. לפי הדוח הסטטיסטי של חברת החשמל ישראל השתמשה בשנת 2009 ב-53,000 מיליון קילוואט שעה או בקיצור 5.3x10^10 קוט"ש

הנתון השני הדרוש הוא כמה קוט"ש ניתן ליצר בקמ"ר.

ל-NREL יש רשימת תחנות הסולאריות טרמיות בכל העולם כולל ספרד. (ספרד משום התאים שם דומים ואפילו קצת פחות טובים מהנגב)   (השתמשתי בעדכון מלפני כשנה וחצי יתכן שיש שיפורים מאז) ברשימה מופיעים מגוון נתונים על תחנות ספציפיות כולל תפוקת חשמל שנתית והשטח הכולל של התחנה אשר כמובן גדול משטח המראות. הנתון הטוב ביותר הוא של התחנות המצוידות בקולטים של סולל. והוא ‪79,000 MWh/yr.km²‬ או כ- 8x10^7 קוט"ש לקמ"ר. מכוון שישראל משתמשת בסדריי גודל של 10 בחזקת 10 קוט"ש שהוא גדול בשלושה סדריי גודל מהתפוקה של תחנה בשטח של 1 קמ"ר צריך סדר גודל של 1000 קמ"ר או עשרה רבועים של 10 על 10 קילומטר כדיי לספק את כל החשמל הדרוש.

חישוב מדויק יותר יתיחס לתפוקה לפי שעות ותאריך בשנה זמינות של התחנות והשמש דבר שיגרור הגדלת השטח הדרוש במקביל אפשר גם להשתמש בתאים סולאריים על גגות, בארגיית רוח, לבנות על שימוש בגז מספר ימים בשנה, ולהניח שהיעילות של התחנות תשתפר (ברייט סורס טוענים ליעילות גבוהה יותר למשל). תאים פטוולטאים רב צימתיים Multi Junction  המשולבים במיתקניי עקיבה עשויים לשנות מהותית את הנתונים בלעז Game Changer.
בעיה נוספת תהיה שמירת האנרגיה לזמנים שאין בהם שמש יש מספר פיתרונות לכך כגון: אגיה של מלח מותך עבור יצור חשמל בתחנה, אגירה שאובה, אגירת חום/קור במקום השימוש, יצור מימן, שימוש במצבריי מכונייות חשמליות , ועוד. וגם אם כאשר יש שבוע סוער במיוחד מקור האנגיה העיקרי יהיה גז מאובן עדיין הדבר לא נורא.

1000 קמ"ר זהו כמעט כל שטח הערבה ללא האזור הסמוך לים המלח. או כ-7% ממחוז הדרום בארץ. לא בילתי אפשרי לחלוטין אבל עדיין בעייתי. לכן כדיי לעבור ל-100% אנרגיה חשמלית מתחדשת צריך יהיה להפחית משמעותית את צריכת החשמל דבר אפשרי גם אם לא קל. גם עבור ההתקנה של התחנות הסולאריות הדרושות צריך יהיה להכנס לשטחיי אמונים ושטחים בטחוניים אחרים ולהתפשר על שמורות טבע ונופיי בראשית. אבל כאשר מדובר על שינויי אקלים שעלול למנוע את האפשרות לקייום אנושי בישראל מדובר בפשרות הכרחיות.

עוד על ריכוז שמש על תאים פוטוולטאים מסוג Multi Junction  או פוטוולטאי מרוכז CPV

The Ben-Gurion National Solar Energy Center

חוות אנרגיה סולארית ראשונה בישראל המבוססת על טכנולוגיה של אוניברסיטת בן-גוריון

Super-Efficient Cells Key to Low-Cost Solar Power

February 16, 2011 NREL

השנתון הסטטיסטי לישראל 2010