עשרים מטרים מתחת לרחוב בפורטלנד, אורגון, סוזן פרידי ניצבת בין 50 מטרים של צינורות מים בבעלות העיר. בתוך הצינורות האלה יושבות ארבע טורבינות בגודל חבית שנראות כמו מקציפות ביצים ענקיות - רק שהן מוציאות כוח הידרואלקטרי. "אנחנו לוכדים אנרגיה שאחרת הייתה אובדת", אומר Priddy, מנהל התפעול של Lucid Energy, סטארט-אפ בפורטלנד.
בינואר, Lucid הפכה לחברה הראשונה בארה"ב שהתקינה מערכת אנרגיה מיקרו-הידרו מסחרית, והעברה את המתג על 1,100 מגה וואט של אנרגיה מתחדשת מדי שנה. "אני נמשך לפתרונות לבעיות גדולות", אומר גרג סמלר, מנכ"ל Lucid. "דברים שאף אחד לא עשה בעבר." סמלר עבד כיזם אנרגיה נקייה במשך 10 שנים כשגויס להנהיג את Lucid ב-2011. בהדרכתו, פרויקט פורטלנד יפיק מספיק חשמל כדי להפעיל 150 בתים בשנה. במהלך שני העשורים הבאים, זה מסתכם באנרגיה בשווי של 2 מיליון דולר שנמכרה לחברת החשמל המקומית. ההשלכות משמעותיות עוד יותר.
זרמים של מים זורמים מתחת לערים בכל רחבי העולם; במקרה של פורטלנד, הם נעים בקצב ממוצע של 39,000 גלונים לדקה. Lucid רותם את האנרגיה הזו עם מערכת בולטת בפשטותה. הטכנולוגיה היחידה בתוך צינורות המים היא טורבינות כדוריות עם חמישה להבים, בקוטר 42 אינץ', עשויות נירוסטה וסיבים מרוכבים. רוב החלקים האחרים - אטמים, מיסבים, חיבורי רשת - יושבים מחוץ להם. "המערכת כולה מתוכננת כך שאספקת המים לעולם לא תופרע", אומר פרידי. טורבינות המותקנות בצנרת מים מגיעות גם ללא עלויות סביבתיות. זהו ניגוד חד לסכרים הידרואלקטרים, שעלולים להרוג דגים ולפגוע בחיות בר אחרות.
"אנחנו לוכדים אנרגיה שאחרת הייתה אובדת."
המערכת של Lucid פועלת בצינורות המוזנים על ידי כוח הכבידה, מה שהופך אותם למתאימים למדינות מערביות וצפון מזרחיות, בהן המים זורמים במורד אל המקלחות והממטרות. חיישנים בצנרת מספקים נתונים על לחץ ואיכות המים, שיכולים להתריע מראש על פיצוץ צנרת או זיהום מים. ובכל זאת, לגרום לערים להשתמש במערכת יכולה להיות מכירה קשה.
מנהלי מים נוטים להיות שונאי סיכונים בכל הנוגע לטכנולוגיה חדשה: העדיפות שלהם היא לספק מי שתייה נקיים ובטוחים, לא לייצר חשמל. אבל פרויקט פיילוט בריברסייד, קליפורניה, בשנת 2012 הדגים את הבטיחות והפוטנציאל של המערכת שLucid תכנן. כתוצאה מכך, הטורבינות של החברה מאושרות לשימוש בצינורות המובילים מי שתייה עירוניים, כמו גם מי תעשייה, השקיה ושפכים. גם לחברות שירות יש תקציבים מצומצמים, וזו הסיבה ש-Lusid הביא תלבושת השקעה, Harbourton Alternative Energy, כדי לשלם עבור עלות ההתקנה של מיליון דולר בפורטלנד. העיר, לשכת המים של פורטלנד והמשקיעים יחלקו את ההכנסות שייצרו הטורבינות במשך 20 השנים הבאות. אז השירות יכול להיות הבעלים שלהם על הסף. מכיוון שצינורות מים יכולים להחזיק מעמד 50 שנה או יותר, הכנסה נוספת יכולה להיות עצומה. "זה יכול לספק צורה חדשה של הכנסה למתקני מים", אומר סמלר.
הם יצטרכו את זה. לפי הערכות, כ-240,000 רשתות מים נשברות מדי שנה. הצינורות של המדינה במצב כל כך גרוע, אומר הסוכנות להגנת הסביבה, שייקח 650 מיליארד דולר כדי לתקן את כולם.
מאז התקנת פרויקט פורטלנד שלה, Lucid שמעה מספקי מים בכל רחבי העולם, כולל סין, ברזיל, קנדה וקוריאה. "מקורות אנרגיה מקומיים ונקיים יותר", אומר סמלר, "ממש מהדהדים עם אנשים".
איך זה עובד
טורבינות מים
בתוך צינורות המים העירוניים של פורטלנד ברוחב 42 אינץ', התקינה Lucid Energy ארבע טורבינות עם חמישה להבים בערך כל 12 רגל.
כשהמים נעים מגובה גבוה לנמוך, לחץ מתפתח בצינור. הטורבינות ממירות את הלחץ הזה לחשמל באמצעות גנרטור על גבי הצינורות.
חיישנים המותקנים בתוך הצינור מזהים שינויים בלחץ המים, מסייעים בחיזוי צינור פרוץ ומנטרים מזהמים במי השתייה.
מאמר זה פורסם במקור בגיליון יוני 2015 של מדע פופולרי כחלק מתכונת "הפנים החדשות של האנרגיה" שלנו.
