בעשורים האחרונים השתנה קו הרקיע של ערי העולם ללא היכר. מגדלי המשרדים ומגדלי המגורים מתנשאים לגבהים חדשים, עטופים רובם במעטפת מבריקה של זכוכיות. גם בישראל, ובמיוחד לאורך פרוזדור איילון בתל אביב, המגמה הזו בולטת לעין – רוב המגדלים החדשים בנויים עם חזיתות שקופות שעשויות מזכוכיות. מאחורי הבחירה בזכוכית עומדות שתי סיבות עיקריות: ההתפתחות הטכנולוגית שאפשרה ייצור זכוכיות איכותיות באופן מהיר, והעדפה אדריכלית ועיצובית שהפכה את המעטפת השקופה לאלמנט מובהק של המגדלים המודרניים. אך לצד היתרונות האסתטיים, יש לכך מחיר סביבתי כבד.
מעטפת זכוכית לבניין, מרשימה ככל שתהיה, מתקשה לבודד את פנים המבנה כראוי. לכן מבנים אלה צורכים כמויות אדירות של אנרגיה לצורכי קירור וחימום, מה שמזהם מאוד את הסביבה ומגביר את טביעת הרגל הפחמנית שלהם. על פי נתוני סוכנות האנרגיה הבינלאומית (IEA), תחום הבנייה הוא אחד מצרכני האנרגיה הגדולים בעולם. פעילות המבנים אחראית לכ-30% מצריכת האנרגיה הגלובלית ולכ-26% מפליטות גזי החממה הקשורות לאנרגיה (8% מפליטות ישירות מבניינים ו-18% פליטות עקיפות מייצור חשמל וחום המשמשים בבניינים). הנתונים ממחישים עד כמה ענף הבנייה משפיע על משבר האקלים וכיצד הפחתת צריכת האנרגיה במבנים יכולה להיות מפתח למאבק בהתחממות הגלובלית. נוסף על כך, זכוכית הפכה לסמל לבניינים זוללי אנרגיה.
הזיהום של יופי
כדי להתמודד עם הבעיה, סטארטאפ ישראלי חדש בשם Sky-Walls (סקיי-וולס) מפתח בימים אלה טכנולוגיה חדשנית בתחום הקלינטק (Cleantech). הטכנולוגיה הזאת שואפת לשנות את כללי המשחק ולהפוך את החזיתות השקופות לחכמות וליעילות יותר מבחינה אנרגטית – ולהשאיר את המגדלים גבוהים, זוהרים והרבה פחות בזבזניים.
"בנייני זכוכית מציבים דילמה מורכבת עם דרישות סותרות", מסבירה הילני ילוז, מהנדסת מערכות והמנהלת הטכנולוגית הראשית של החברה. "מצד אחד, מעטפת הזכוכית מאפשרת חדירת אור טבעי ויוצרת תחושה פתוחה ואוורירית, אך מצד שני, היא גורמת לאובדן חום בחורף ולהתחממות יתר בקיץ – מה שמוביל לאפקט החממה ולצריכת אנרגיה מוגברת עבור מיזוג אוויר", היא מסבירה.
סקיי-וולס שואפת לגשר על הפער בין היתרונות האדריכליים של הבנייה בזכוכית לבין הצורך הקריטי בהתייעלות אנרגטית. היא מפתחת מודול חכם וחדשני שמוטמע בחזיתות הזכוכיות. "מודול החזית האוטונומית שלנו מותקן ישירות על לוחות הזכוכית הקיימות בבניין", מסבירה ילוז. "באמצעות שימוש ב-AI הטכנולוגיה מאפשרת לשמור על חום או להוציא חום לפי הצורך. המערכת מאפשרת להפוך את קירות המסך ממערכות פסיביות למערכות דינמיות, תוך התאמה אוטומטית של מקדם חום השמש לתנאים הפנימיים והחיצוניים בכל רגע נתון". סימולציות מראות עד 30% חיסכון באנרגיה לחימום ולקירור הבניין. כך אפשר לצמצם את ההשפעה הסביבתית של גורדי השחקים ולהפוך אותם לבני-קיימא.
הטכנולוגיה שפיתחה החברה נרשמה כפטנט ומבוססת על עיקרון בידוד תרמי דינמי. כלומר, מעטפת הזכוכית מורכבת משני לוחות זכוכית – חיצוני ופנימי – שביניהם שכבת אוויר. כשהאוויר הכלוא בין הלוחות סטטי, הוא משמש כמבודד חום מעולה ויעיל הרבה יותר מאשר זכוכית רגילה. לעומת זאת, כשיש צורך, המערכת מפעילה סחרור מבוקר של האוויר, ובכך מפחיתה את תכונות הבידוד התרמי של מעטפת הזכוכית בהתאם לתנאי הסביבה ולדרישות האנרגטיות של הבניין. בזמנים שבהם הבניין חם מדי, אז החום הכלוא בתוך הבניין יכול להשתחרר החוצה דרך תהליכים של הולכה והסעה – תהליכים פיזיקליים להעברת חום, בזכות הפרש הטמפרטורות בין הפנים לחוץ. הטכנולוגיה מאפשרת לשמור על יתרונות העיצוב ועל האור הטבעי של חזיתות הזכוכית לצד הפחתה דרמטית של צריכת האנרגיה למיזוג. היא לא רק משפרת את היעילות האנרגטית של מבנים רבי-קומות אלא גם מקרבת את ענף הבנייה לעמידה ביעדי הקיימות הגלובליים.
טכנולוגיה ותקציב למען הסביבה
הסטארטאפ סקיי-וולס נוסד בשנת 2020, ממש על סף מגפת הקורונה – תקופה של חוסר ודאות עולמי, אך גם של האצה טכנולוגית ופריצות דרך חדשניות. מאחורי היוזמה עומד היזם אורן אהרון, בעל תואר ראשון בהנדסה גרעינית ותואר שני בניהול תעשייתי, שהציב לעצמו מטרה שאפתנית: לפתח פתרון חכם ויעיל לאתגר האנרגטי של מגדלי הזכוכית. כבר בשלבים הראשונים זכתה החברה להכרה ממשלתית, כאשר קיבלה מענק ממשרד האנרגיה והתשתיות, שנועד לתמוך בסטארטאפים חדשניים בתחום הקיימות וההתייעלות האנרגטית. ההצלחה לא איחרה לבוא, ובשנה שעברה הוענק לחברה מענק נוסף מרשות החדשנות – עדות לפוטנציאל הגלום בטכנולוגיה שפיתחה החברה ולתרומתה האפשרית להפחתת צריכת האנרגיה במבנים רבי-קומות.
המוצר נמצא כיום בשלבי פיתוח מתקדמים כשהמטרה של החברה היא למצוא אתר מתאים לפיילוט ראשוני, שבו יהיה אפשר לבחון את הטכנולוגיה בתנאי אמת. "אנחנו מקווים שבקרוב המוצר יעבור לייצור מסחרי, ובזכותו נראה יותר ויותר מגדלים מצמצמים משמעותית את צריכת האנרגיה וכך תורמים למאבק בהתחממות הגלובלית", מספרת ילוז. בזמן שהעולם מחפש פתרונות לצמצום צריכת האנרגיה של ענף הבנייה, הפיילוט המתוכנן עשוי להיות צעד משמעותי נוסף בדרך ליישום מסחרי רחב ומהפכה משמעותית בהפחתת השימוש באנרגיה, תוך שמירה על הקו העיצובי העכשווי אך עם קיימות מובנית מהיסוד.
הכתבה הוכנה על ידי זווית – סוכנות הידיעות של האגודה הישראלית לאקולוגיה ולמדעי הסביבה
