ביומימיקרי

משמעות המונח ביומימיקרי היא חיקוי החיים (Biomimicry: Bio=life; mimesis=imitate). ביומימיקרי היא דיסיפלינה רב-תחומית המקדמת חיקוי ולמידה מהטבע לפתרון בעיות בדרכים מקיימות.

חמנייה - לא רק מקור לגרעינים השחורים שבפיצוציה הקרובה לביתכם

מאת: זיו כהני

אי שם במדבר, ליד העיר סביליה שבספרד, קיים אתר שעלול להראות - תחת השפעת פאטה-מורגנה קלה - כנווה מדבר. מגדל ענק המוקף בכ-600 מראות ענקיות (כל אחד בגודל של כחצי מגרש טניס!), שמסודרות במעגלים.
המראות האלה עוקבות במהלך כל היום אחרי תנועת השמש, ומכוונות את קרני השמש ישירות לראש המגדל, ושם, בסופו של תהליך, מומרות קרני השמש לחשמל, שיכול לספק צריכה של כ-6000 בתי אב!

עד כאן תיאור של סוג אחד של שדה אנרגיה סולארית, בתחום טכנולוגי הנקרא Concentrated Solar Power, או בקיצור- CSP.
לצערם של בעלי העניין (אינטרסים כלכליים, ירוקים או כל דבר אחר), יש בעולם מעט מאוד שדות כאלה, ולטענתם המשאבים הבסיסיים הנדרשים, דהיינו קרקע ושמש, זמינים כמעט ברמה אינסופית.

הקונספט הטכנולוגי של מגדל שסביבו שורות של מראות נקרא Sun Solar Tower FCR , וכבר קיים בעולם. לאחרונה, תכנן צוות משותף של חוקרים מ-MIT ומאוניברסיטת RWTH Aachen שבגרמניה קונספט חדש לשדה סולארי מסוג זה, שעל פיו יידרש שטח קרקע קטן יותר, בעוד כמות קרני השמש שתכוון אל המגדל על ידי המראות דווקא תגדל.

את הצורה בה מסודרות המראות סביב המגדל בקונספט הנפוץ ניתן לתאר כשורות של בית קולנוע- שורה אחת מאחורי השנייה במרווחים קבועים. בסופו של דבר, למרות המרווח נוצרות הצללה וחסימה, ודבר זה מקטין, כמובן, את היעילות ואת הנצילות של כלל השטח.
איך הצליחו אותם חוקרים לתכנן קונספט חדש ויעיל יותר? מסתבר שהם חקרו את פרח החמנייה, ובשילוב מודל מתמטי גילו, שאם תמוקמנה המראות מסביב למגדל בצורה שמחקה את המערך הספיראלי של הפרחים הקטנים שעל פני החמנייה, הן בעצם תהיינה מסודרות בצורה שתקטין את השטח הנדרש בכ-20% (חסכון בעלויות הקמה ותחזוקה), וכן תקטין למינימום את ההצללה והחסימה של קרני השמש בין מראה למראה.
החוקרים הופתעו לגלות כי יש צורך בזווית מדויקת, בה כל מראה צריכה להיות מונחת-°137 בדיוק. בנוסף, הבינו שהמערך הספיראלי שמצאו כבר הוגדר על-ידי מתמטיקאי צרפתי שחי במאה ה-17, והניח את היסודות לתורת המספרים ולתורת ההסתברות. מבנה ספיראלי זה נפוץ בטבע וכבר ביוון העתיקה נעשה בו שימוש בתחום הארכיטקטורה.

למקור הידיעה