החזית הירוקההחשמל גדל על העצים: בדרך למהפכה בתחום הפאנלים הסולאריים?
החזית הירוקה
החשמל גדל על העצים: בדרך למהפכה בתחום הפאנלים הסולאריים?
אחרי המצאת עגבניות השרי, פרופ' חיים רבינוביץ' עובר לאנרגיה ירוקה. המיזם שכבר מתבשל בהצלחה במעבדה שלו ושל שותפו פרופ' ליעוז אתגר הוא פאנל סולארי אדום שקוף, שיתאפשר למקמו בקביעות מעל שטחים חקלאיים נרחבים, בלי לפגוע ביבולים. הפיתוח יפחית את תעריפי החשמל, יקטין את הצורך בהשקיה, ויסייע למדינה להשיג את היעדים הסביבתיים. והשניים לא עוצרים בשדות: "יש להכניס פאנלים למקומות לא קונבנציונליים, גם על מנורות בחדר וגם על טקסטיל"
הפרופסור שהמציא את עגבניית השרי ממציא לנו עוד פטנטים, והפעם הוא רותם את הידע שלו בגידולים חקלאיים למאמץ העולמי לעבור לחשמל ירוק. המיזם שכבר מתבשל בהצלחה במעבדה שלו הוא פאנל זכוכית דק בציפוי אדום שיתאפשר למקם מעל שטחים חקלאיים נרחבים ביותר, בלי לגרוע מתפוקת החקלאים. ומי שתל את הרעיון הזה בראשו של פרופ' חיים רבינוביץ'? איש צעיר שהרכיב משקפי שמש מבריקים וחלף על פניו ברחוב. "הסתכלתי על האיש הזה ואמרתי לעצמי: רגע, הוא משתמש בחלק מהאור כדי לראות, והחלק האחר חוזר לסביבה והולך לאיבוד, כמו שהצמח צריך רק עשירית מכמות האור כדי לייצר פוטוסינתזה. למה שלא ננצל את האור האבוד הזה כדי לייצר חשמל?", מספר רבינוביץ' ל"כלכליסט".
רבינוביץ', פרופסור מהפקולטה לחקלאות, מזון וסביבה באוניברסיטה העברית, שיתף ברעיון שלו את פרופ' ליעוז אתגר מהמכון לכימיה באוניברסיטה, ויחד הם פיתחו אב־טיפוס של תא סולארי חדשני, שנועד לכיסוי מלא של שטחים חקלאיים (חממות, מטעים, שדות) ומקווי מים, באופן שיאפשר ייצור חשמל בלי לפגוע באור המגיע לגידולי החממות, ובלי לגזול שטחים פתוחים. לפי החוקרים, הפיתוח, שיעילותו הוכחה טכנולוגית במעבדה, יפחית את עלות האנרגיה לקוט"ש בישראל ב־75%, ובמקביל יקטין את הוצאות החקלאים ויגדיל את הכנסותיהם, וכמובן – יסייע למדינה להשיג את יעדי המעבר לאנרגיה מתחדשת.
התא הסולארי שפיתחו השניים מבוסס על גביש פרובסקייט המיוצר בתהליך פשוט וקל יחסית מחומרים זולים וזמינים בשיטה הדומה להדפסת נייר, בניגוד לתאים הסולאריים שבהם נעשה היום שימוש ברחבי העולם, הדורשים כרייה של מתכות יקרות והליך ייצור מורכב. "אנחנו לא משתמשים בסיליקון", הם מסבירים, "המצע העיקרי הוא זכוכית וחומרים זולים יותר. מפחיתים את עלות ייצור הפאנלים בחצי, ואין צורך במפעלי ענק. אפשר לייצר בצורה מקומית פשוטה יותר. זאת זכוכית דקה עם ציפוי אדום שמצמידים לחלון, אפשר לחבר אותה ישירות לגריד. בתוך כשלוש שנים נוכל להתקין את הפאנלים שלנו בחממות ראשונות".
ברחבי העולם כבר נעשים ניסיונות לייצר חשמל סולארי מעל גידולים חקלאיים, והסיבה לכך פשוטה: כשהשטחים הפתוחים הולכים ואוזלים, קירוי סולארי של שטחים שכבר מנוצלים הוא אך טבעי. לא רק מגרשי חניה וגגות בניינים, אלא גם שטחים חקלאיים. אבל לפאנלים הקיימים בשוק יש חסרונות משמעותיים: הם כהים ומונעים מהאור להגיע לצמחים, הם מסורבלים וכבדים לניהול, ולא מאפשרים כיסוי מלא של תא שטח שבו גדלים צמחים. וכאן בדיוק נכנס לתמונה הפיתוח החדש של רבינוביץ' ואתגר, שגם יכסה את מלוא השטח החקלאי וגם לא יפגע בתפוקת החקלאים.
"היום פאנל סולארי אטום למעבר אור, באופן מלא או חלקי", מסביר פרופ' אתגר. "זה אומר שתחתיו כמעט שום דבר לא יכול לגדול. צמחים לא יודעים להתמודד עם חושך, והיום הכיסוי בחממות הוא לסירוגין. זה אומר שמפיקים פחות אנרגיה או לוקחים שטח מהצמחים. אנחנו נכסה 100% מהשטח, ונוכל לתת לצמחים בכל זאת בדיוק את מה שהם צריכים כדי להתפתח".
הפיתוח שעליו עומלים השניים באוניברסיטה העברית יאפשר לצמחים לקבל את מנת האור הנדרשת להם לפוטוסינתזה, ויתרת האור תשמש לייצור חשמל. "ברור לכולם שהאנרגיה בחממות החקלאיות מבוזבזת כבר שנים", אומר פרופ' אתגר. "הפתרון שלנו ממקסם עד פי שלושה את ייצור החשמל הסולארי בשטחי הגידול, וגם מפחית את עומס החום על הצמחים ואת צריכת המים שלהם. כיסוי של שדות בפאנלים כאלו יכול גם להגן על הצמחים מפני פגעי מזג אוויר".
ומה הפוטנציאל העתידי? גבוה מאוד. סביב אגן הים התיכון לבדו בנויות חממות על שטח של כ־2 מיליון דונם, ובישראל בנויות חממות על שטח של כ־90 אלף דונם. מדובר כמובן רק בנתח קטנטן מהשוק העולמי. "אם נכסה רק מחצית מהחממות בישראל, נגיע לכל יעד של אנרגיה מתחדשת שישראל תציב לעצמה, בלי לפגוע ביבול החקלאי", מסביר רבינוביץ'. "אנחנו אפילו נעזור לחקלאים. הפאנלים הסולאריים יפחיתו את החום בקיץ על הצמחים, וזה אומר שיפחיתו גם את כמות המים שצריך להשקיה, שכן 95% מהמים שהצמח צורך הם לצינון. באופן עקיף נפחית חומרי הדברה, כי כשלצמחים חם פחות, אז יש פחות מזיקים. נשביח את יכולת ההתפתחות של הצמח, ומעל כל זה – נייצר חשמל ירוק. אנחנו גם חוסכים תשתיות הולכה, כי אפשר להתקין את הפאנלים שלנו במקום שבו צורכים את החשמל. אם את רוצה לעשות גג ירוק בבית, אז הפאנלים האדומים שלנו יכולים לכסות אותו".
הרגעים הראשונים שבהם החל להתגלגל הרעיון של רבינוביץ', גנטיקאי צמחים, מזכירים תקופה אחרת בחייו, התקופה שבה סירב לוותר על רעיון עגבניית השרי, שבסופו של דבר שינתה את שוק המזון העולמי. את המחשבה על פאנל הזכוכית האדום הדק הוא הציג בפני מכון מחקר גרמני במטרה למצוא שותפים לדרך. "אמרו לי שזה בחיים לא יעבוד", הוא מספר. "הם לא חשבו מחוץ לקופסה".
עדיין מוקדם מדי לומר אם הרעיון, שכבר הוכיח היתכנות במעבדה, אכן ישבור את תקרת הזכוכית של הפאנלים הסולאריים, אך רבינוביץ' כבר מתורגל בעמידה מול חומות של סירוב כשבראשו רעיון שהבשיל במעבדתו. בשנות השבעים הסבירו חברות זרעים רבות לרבינוביץ': "עגבניות השרי שלך לא שוות את הכסף. זה לא יקרה". נסו היום לפתוח מקרר בדירה ממוצעת, מאירופה עד מקסיקו, טייוואן וישראל, ונחשו מה תמצאו שם.
רעיון הפאנל הסולארי של רבינוביץ' מצא לבסוף בית חם קרוב לבית, שלא לומר בבית ממש. באוניברסיטה העברית הוא פגש את אתגר, פרופסור במכון לכימיה, שמכיר היטב את התחום הסולארי וכבר אחראי לפיתוחים שהצליחו לייעל תאים סולאריים. הוא גם הקים כמה מיזמים עם המצאות חדשניות בתחום הסולארי והבנייה הירוקה, וחברה אחת קמה על בסיס אחד הרעיונות שלו. אתגר, שגם פעיל בקידום המודעות למשבר האקלים ולפתרונות בסקטור האנרגיה, הבין מיד את הפוטנציאל שמסתתר מעל השטחים החקלאיים ברחבי העולם.
"אין פתרון כמו שלנו בשוק או בפיתוח", אומר אתגר. "כל אחד מאיתנו מגיע מתחום אחר, ושיתוף הפעולה בינינו מגדיל את היכולת להצליח, כי אנחנו מכירים את הפרקטיקה ואת הדברים שלא עובדים היום בשטח, משני צדי החממה. התחום הסולארי הוא הדרך להשפיע על משבר האקלים. מדינות מנסות להגביר את השימוש באנרגיה מתחדשת, ולאורך שנים זה עדיין לא נפוץ מספיק. אנחנו הולכים על הדור החדש של הפאנלים הסולאריים. כדי שיבוא שינוי אמיתי, פאנלים סולריים לא יכולים לשבת רק על הגג או במדבר. הם צריכים להיות עניין יומיומי שמיושם במקומות שונים ובצורות שונות. זה לא רק להוריד את המחיר, אלא להכניס את הפאנלים למקומות לא קונבנציונליים, על חממות, על מנורות בחדר וגם על טקסטיל".
העולם מצוי בפתחה של מהפכת אנרגיה. בשנה החולפת האיצו מדינות רבות את המעבר לאנרגיה מתחדשת, ובחמש השנים הקרובות קיבולת האנרגיה המתחדשת בעולם תוכפל. לפי ההערכות של סוכנות האנרגיה הבינלאומית, מקורות אנרגיה מתחדשים יהוו למעלה מ־90% מהגידול בביקוש לחשמל בחמש השנים הקרובות, ויהפכו למקור החשמל הגדול בעולם עד 2025. מחירי החשמל הסולארי הולכים וצונחים, וכיום הוא נחשב למקור החשמל הזול בעולם, לאחר ירידה של 80% במחיר מאז 2010.
