שתפו‬        

ממשק מגלים את אמריקה III: אימפריה של אנרגיה

21 במאי 2018



 

ארצות הברית היא האימפריה המודרנית וביקור בעיר הבירה וושינגטון מעביר את התחושה באופן בולט במיוחד.

תחום האנרגיה, שעם כל חשיבותו הוא רק אחד מיני רבים שמעסיק את מקבלי ההחלטות בוושינגטון, מדגים כיצד עוצמה כלכלית מהגדולות בהיסטוריה מייצרת מעצמה אנרגטית כמעט בלתי נתפסת.

בתחום המחקר, מהמנועים העיקריים לקדמה ויצירת יתרון תחרותי על פני אחרים, קיימים בארה״ב 17 מרכזי מחקר לאומיים (במימון מלא של משרד האנרגיה), שנהנים מתקציבי עתק של עשרות מיליארדי דולרים בשנה ושעוסקים בשלל פיתוחים בתחום ייצור ואגירת אנרגיה. בנוסף, יש גם השקעות ענק בסקטור העסקי, ומרכזי מחקר אקדמיים שאינם שייכים לרשת המעבדות הלאומיות.

אחד המפגשים המסקרנים שלנו היה הנהלת ארגון הגג של ייצור ואגירת אנרגיה באמצעות תאי דלק שפועלים על בסיס מימן. תחום זה, שסומן כפורץ דרך, מאפשר ייצור יעיל יחסית של אנרגיה ע״י שימוש במימן (המופק ע״י הפרדה ממולקולות מים) ומיועד בעיקר לשימוש לתחום התחבורה כתחליף למנועי הבעירה הפנימית. טויוטה, למשל, כבר מכרה כ- 1,000 רכבים שמשתמשים במנועים הללו, והאתגר העיקרי שלהם הוא להתמודד עם המגמה העולמית של שימוש בסוללות ליתיום–יון להנעת כלי תחבורה.

שימוש אחר בתאי דלק הינו כמקור נייח, ואז אף ניתן להשתמש בגז טבעי, פרופאן, ואפילו בגז בישול כמקור למימן (במקרה זה יש מעט פליטות לאוויר של מזהמים כגון תחמוצות חנקן, אולם ברמה פחותה בהרבה משימוש מקובל להפקת אנרגיה, מכיוון שאין בתהליך בערה).

חברי משלחת ממשק במשרד האנרגיה האמריקאי

למעשה, במרבית המקומות מדברים על סוללות הליתיום כמקור המוביל להנעת כלי רכב שונים. באוניברסיטת ג'ורג' מייסון  נפגשנו עם חוקרים העוסקים בתחום האנרגיה והחידושים בתחום (Energy Innovation), שערכו מחקר מקיף שעסק בנושא הדומיננטיות של סוללות הליתיום בתחום אגירת האנרגיה. ממחקרו עולה שהסוללות האלו מהוות כ-90% משוק האגירה ואף יותר, ובסין מוקמים מפעלי ענק לייצור המוני שלהן. לפי מקורות שונים, כגון בלומברג, ההכפלה הצפויה של כמות הסוללות המיוצרות תביא לירידה דרמטית בעלויות הייצור, עד לתחום של מאה דולר לקילו ואט אגירה. הטענה המועלית היא שהעדיפות הברורה של סוללות אלו תפגע בפיתוח טכנולוגיות אחרות. החדשות הטובות הן שזוהי טכנולוגיה יעילה להנעת כלי תחבורה ללא שריפת תוצרי נפט מזהמים, יקרים ופחות יעילים. מובן שאת הסוללות צריך להטעין בחשמל, וכאן עולה השאלה המרכזית בתחום האנרגיה כיום, כיצד מייצרים חשמל נקי וזול ככל האפשר.

בדומה לישראל, ייצור החשמל האמריקאי עובר בשנים האחרונות תהליך של הפחתת השימוש בפחם ומעבר לגז טבעי, בעיקר בשל היותו זול יותר ומזהם פחות. אולם, השאיפה היא לעבור לשימוש נרחב ככל הניתן באנרגיות מתחדשות שאינן פולטות גזי חממה (בעיקר פחמן דו חמצני), לצד שימוש מסוים בכורים גרעיניים לייצור חשמל. שאיפה זו מתבטאת בעידוד הפיתוח והשימוש בטורבינות רוח, תחנות הידרואלקטריות (מים) ובעיקר אנרגיה סולארית (שמש). השבוע, למשל, פורסם שקליפורניה תחייב להתקין פאנלים סולאריים על כל גג של מבנה חדש החל מ-2020. היתרונות בשימוש באנרגיית השמש בולטים מאוד בהיבטי מחיר, עירוב שימושים, ומעבר לרשתות חשמל מקומיות (על כך אולי נרחיב ברשומה אחרת).

ישראל הייתה המדינה הראשונה בעולם שהשתמשה באנרגיית השמש באופן המוני, כאשר התקינה דודי שמש על גג כל מבנה עוד בשנות החמישים של המאה הקודמת. היעילות הכלכלית של פאנלים סולאריים הופכת אותם כיום לכדאיים יותר מדודי השמש (שמשמשים רק לחימום מים), כאשר שימוש נרחב בהם יכול לספק הרבה מעבר לכל צרכי האנרגיה של המשק הישראלי. המגבלה העיקרית עד היום היתה סוגיה האגירה (כדי שניתן יהיה להשתמש בהם גם בלילה ובימים מעוננים) ולאור התפתחות סוללות הליתיום נראה שהפתרון לכך נמצא לפתחנו.

מכאן, לצד הצורך לשמר מגוון מקורות אנרגיה (כדי לא לשים את כל הביצים בסל אחד), נראה שבסבירות גבוהה מאוד, למדינות שטופות שמש, השילוב של אנרגיה סולארית וסוללות אגירה הוא הפתרון המיטבי ליצירת משק אנרגיה יעיל, זול, מבוזר וסביבתי. בכך ניתן לחסוך גם עלויות ענק של המשק למשל, לדוגמה הולכת החשמל.

לקריאת שאר הפוסטים בבלוג "ממשק: מגלים את אמריקה" לחצו כאן.




שתפו‬