חשמל ורוד. חשיבה מחוץ לקופסה על ידי סילוק הקופסה.

עוף הפלמינגו נתן ליזם ביומימיקרי ספרדי רעיון לבניית טורבינת גלי ים

מאת: שמעון בוגן

“הָמוּ גַּלִּים בְּרוּץ גַּלְגַּלִּים” כתב ר’ יהודה הלוי בפואמה “על הים” (בדרכו מספרד לא”י דרך מצרים, בשנת 1140).

רעיונות להפקת חשמל מאנרגיית התנועה המחזורית של גלי הים הוצגו ופטנטים אושרו כבר מתחילת המאה ה-20. בישראל, למשל, קיבל הסופר והמחזאי יגאל מוסינזון (חסמב”ה, קזבלן) ב 1966 מימון ציבורי למימוש המצאה שלו בתחום, אבל נטש את הרעיון.

הגישה המקובלת והנפוצה ביותר היא העתקה של תנועת הגלים לתנועה חד ממדית – מעלה / מטה – של מצוף, או קדימה / אחורה של כנף ענקית חלולה. המצאה מתקדמת יותר משלבת את התנועה בשני הצירים ע”י הזזה של קופסה חלולה שמעוגנת על מוטות נייחים מובילים, אנכי ואופקי. את התנועות הקוויות של המתקנים המוצעים ממירים באמצעים מכניים או פניאומטיים לתנועה סיבובית של רוטור בתוך גנרטור לייצור חשמל.

האם ניתן לממש את המשפט של ריה”ל כפשוטו? האם ניתן לגרום לגלגל להסתובב ברציפות בכיוון אחד בכוח גלי הים, ללא שינוי כיוון וללא איבודי אנרגיה ? האם ניתן לוותר על הקופסה ולסלק אותה?

רפאל אפאריסיו סנצ’ז איש וולנסיה הוא יזם ביומימיקרי. את תפישת העולם הרב תחומית שלו ואת הגיגיו הוא מיטיב לבטא ולנסח, בספרדית, בבלוג שלו.
הפלמינגו ניזון מפלאנקטון בשולי אגמים ובריכות. לשם כך מעבירה הציפור כמויות ענקיות של מים דרך מקורה הגדול, שמשמש כמשאבה וכמסנן. במהלך שלושה חודשים בהם חקר את הרגלי האכילה של הפלמינגו הנחתה את רפאל תחושת בטן עמומה שבאופן תזוזת הראש מכיוון הרגליים קדימה, ובגלים הקטנטנים שנוצרים תוך כדי התנועה של המקור הייחודי, יש יותר ממה שנראה לעין.

לצפיה בסרטון בנושא:

במוחו הקודח התחברו העיצוב של המקור, הגלים הקטנים והידיעה שקיימת בעיה הנדסית בלכידה של אנרגיית גלים. בחשיבה מהופכת, וכחסיד מושבע של תהליך ההנדסה לאחור, החליט רפאל לבחון בשיטות הנדסיות ובכלים הנדסיים את ההשפעה של גלים במים על ההתנהגות התנועתית של דגם מקור פלמינגו, ואת המאפיינים ההידרודינמיים של מכלול כזה.

החקירה המעמיקה והרב תחומית הניבה גלגל בעיצוב יוצא דופן ומיוחד – שלוש כנפיים בדמות מקור פלמינגו על ההיקף. הקצה הרחב של כל כנף נדחף ע”י תנועת הגל בים, בעוד שהקצה הצר פולח וחותך את הזרם בתנועתו הסיבובית הנגדית. בצורה זו התנועה בחזור אינה מייצרת התנגדות משמעותית לסיבוב. הקצה הרחב של הכנפיים שודרג מספר פעמים עד שהושג פרופיל זרימה למינארי, והוקטנה למינימום זניח ההאטה עקב גרר (drag) מטורבולנציה. ההתנהגות הזו מתקיימת בתנועה הלוך-חזור ובתנועה מעלה-מטה של גלי הים. כך התקבל גלגל תנופה, שמבצע סיבוב חד כיווני רצוף מהיר. הדרך מגלגל כזה, שמעוצב בהשראת מקור הפלמינגו, ועובד, לייצור חשמל – מוכרת ותקנית.

מקור הידיעה