תמונת רכבת אדומה שחוצה עמק ירוק או מתפתלת על גשר בלב הצמחייה – היא תמצית הפסטורליה. ילדים בכל העולם מנופפים לרכבות, ולעיתים גם מבוגרים, שכבר ראו את הכלי הענק חוצה את קו הנוף יותר מפעם אחת בחייהם, עומדים רגע ומתבוננים בתנועה. גם הנסיעה עצמה מעניקה חוויה מיוחדת: לעיתים קרובות מסילות הרכבת עוברות בטבע, והמסלול מספק תחושת מסע גם עבור מי שסתם נוסעים לעבודה.
עכשיו, קחו את הפסטורליה הזאת, ותשדרגו אותה בערך מוסף: ייתכן שבעתיד הלא-רחוק תוכלו לנסוע ברכבת, בידיעה שבנוסף להיותה כלי מקיים יותר מרכב פרטי – היא גם "מנקה" אחריה את הפחמן הדו-חמצני שנפלט לאוויר. פיתוח אמריקאי חדש מציע להשתמש באנרגיה שנוצרת מבלימת הרכבת, בכדי ללכוד את הפחמן הדו-חמצני שנמצא באטמוספרה, וזאת – בכמויות גדולות ובעלות נמוכה בהרבה משיטות דומות.
"עשרות אלפי רכבות נוסעות בעולם בכל רגע נתון", אומר פרופ' יואב יאיר, דיקן בית הספר לקיימות באוניברסיטת רייכמן, שמאמר מקיף פרי עטו בנושא הנדסת אקלים יתפרסם בקרוב בכתב העת המדעי "אקולוגיה וסביבה". "הפתרון החדש מתבסס על כך שהן כבר ממילא נוסעות: הוא לא בונה תשתית חדשה לחלוטין, אלא משתמש באחת קיימת עבור לכידת הפחמן. כאן נמצא היופי של הרעיון הזה".
לתפוס את הפחמן
הפחמן הדו-חמצני הוא הגז שנפלט לאטמוספרה בכמות הגבוהה ביותר מבין כל גזי החממה. לפיכך, הצורך לצמצום ריכוזו כחלק מהמאבק במשבר האקלים, שנגרם עקב פליטת גזים אלה, הוא גבוה במיוחד.
"המין האנושי מוסיף לעולם כמויות עצומות של פחמן דו-חמצני, בין היתר בגלל שריפת דלקי מאובנים. מדובר על כ-50-40 מיליארד טון פחמן בשנה", מעיד יאיר. "החשש הוא שלא נצליח להפחית את הפליטה בקצב שיאפשר להתמודד עם משבר האקלים. לכן אנחנו מחפשים פתרונות מסוגים שונים".
תפיסת ואחסון פחמן (Carbon Capture and Storage – CCS) הוא תהליך שבו פחמן דו-חמצני שנפלט בתהליכים תעשייתיים שונים ובהפקת חשמל – נתפס, מופרד משאר תוצרי הלוואי של פליטתו, נדחס, ומאוחסן כך שלא יוכל להיפלט אל האטמוספרה.
נושא תפיסת ואחסון הפחמן נחקר בכיוונים שונים במהלך השנים האחרונות; מחקר ישראלי מ-2018 מצא שטכנולוגיות אלה עשויות לצמצם פליטות שמקורן בתחבורה, אם כי העלויות הכלכליות והסביבתיות של הטכנולוגיות הללו גבוהות מאוד. מעבר לכך, הפאנל הבין-ממשלתי לשינוי אקלים (IPCC) קבע שכדי להגיע ליעדי הסכם פריז – הגבלת עליית הטמפרטורות העולמית כחלק ממשבר האקלים ל-1.5 מעלות צלזיוס בלבד עד סוף המאה ה-21 – כנראה שיהיה צורך ליישם תפיסת פחמן על לפחות 15-10 אחוזים מגזי החממה שנפלטים ברחבי העולם.
לכידת פחמן ישירה (DAC) היא אחת מאותן טכנולוגיות תפיסת ואחסון פחמן. בטכנולוגיה זו, הופכים בעזרת אמצעים כימיים והנדסיים את הפחמן הגזי מהאטמוספרה למינרל מוצק או לנוזל – שמושקע באזורים שונים בתצורתו החדשה, וכך הוא מסולק מהאוויר לצמיתות. לדברי יאיר, כיום יש שני מפעלים שכבר עובדים בטכנולוגיה זו: אחד שמופעל באיסלנד על ידי חברה שוויצרית, והשני בארצות הברית. עם זאת, לטענתו, כל אחד מהם לוכד כמות צנועה של פחמן – לא יותר מכמה עשרות אלפי טונות בשנה.
תלוי בבלימה
הפיתוח החדש מנסה למנוע את הצורך להקים מפעלים מאפס (שכרוך גם הוא בזיהום), ולהשתמש במשאב קיים שמתבזבז כיום. "התפיסה מאחורי המחקר אומרת את הדבר הבא: הרכבות נוסעות בכל מקרה, והן גם ימשיכו לנסוע, ולכן יש פה משאב לא מנוצל: אנרגיית הבלימה של הרכבת כשהיא מגיעה בכל פעם לתחנה", מסביר יאיר. תפקידם של הבלמים הקונבנציונליים, שמצויים באמצעי התחבורה השונים, היא לעצור את הרכב; בבלימה, אנרגיית התנועה של הרכב (אנרגיה קינטית) מומרת, בין היתר, לאנרגיית חום, שנוצרת מחיכוך – ושכיום נפלטת מהקטר אל האוויר ומתבזבזת.
במודל ההפעלה החדש, שאותו פיתחה החברה האמריקאית CO2Rail, הרכבת תהיה מצוידת במערכת בלימה שונה. מערכת זו תמיר את האנרגיה הקינטית לאנרגיה חשמלית – שתיאגר בסוללה, ותפעיל את מערכת לכידת הפחמן מהאטמוספרה. אחרי לכידתו, הפחמן יומר מגז לנוזל, יאוחסן, וירד מהרכבת כמו עוד אחד מנוסעיה. הפרוצדורה תתבצע בעזרת קרון מיוחד שיצורף לרכבת; תוספת קטנה לתשתית שכבר עובדת. כך המכונה הענקית תקבל שימוש כפול: גם כלי תחבורתי, וגם כלי טכנולוגי מקיים.
החברה צפויה להתחיל בהתקנת היחידות הראשונות של קרונות הרכבת לוכדי הפחמן בראשית 2023, ולדברי מפתחיה, טמון בפיתוח פוטנציאל לסלק כמעט חצי מיליארד טון פחמן דו-חמצני עד 2030. "אלה מספרים יפים מאוד", מעיד יאיר. "מדובר על כמעט פי אלף יותר מהמפעל באיסלנד".
ההערכה של החוקרים היא שלכידת הפחמן תעלה סכום נמוך של פחות מ-50 דולר לטון, והמיזם אכן מצטייר כבעל התכנות כלכלית גבוהה. "חברות מסחריות שרוצות לקזז את פליטות הפחמן הדו-חמצני שלהן כדי לעמוד בהיתרי הפליטה שניתנו להן ישלמו לחברת הרכבות כדי לרכוש את שירותיה", אומר יאיר.
לדברי יאיר, החיסרון המרכזי של המיזם הוא הצורך בכוח אדם שיפרוק מהרכבת את הפחמן שנלכד. "עם זאת, אני מאמין שהעלות הכלכלית של התפעול תאוזן", הוא אומר. לטענתו, המצב יכול להיות אופטימלי אם גם הרכבת עצמה תפעל על אנרגיה מתחדשת. "אם הרכבת נוסעת על אנרגיה חשמלית, שמגיעה ממקורות מתחדשים – אז יש כאן רווח מכל הכיוונים"
בעיה אפשרית אחרת היא הצורך לטפל בפחמן הדו-חמצני שנתפס. כיום, עדיין לא קיים פתרון ישים בקנה מידה גדול ומוכח לאחסונו.
מכונות למען האקלים?
הפיתוח המדובר נכנס לרשימה של טכנולוגיות שמטרתן להילחם במשבר שאנחנו עצמנו יצרנו. במילים אחרות: הקִדמה וההתפתחות הטכנולוגית היא שגרמה למצב הביש, אך היא עשויה להיות מי שתעזור לחלץ אותנו ממנו. הגישה שדוגלת בפתרונות שכאלה קרויה אופטימיזם טכנולוגי, ובצורתה הקיצונית יותר היא מתייחסת גם לפיתוחים שכוללים התערבות משמעותית ורחבת-היקף של האדם באקלים כדור הארץ – כמו הנדסה סולארית (אוסף טכנולוגיות שמשנות את עוצמת קרינת השמש בכדור הארץ).
רבים מתנגדים להתערבויות טכנולוגיות קיצונית באקלים. ספציפית, קיים חשש שפתרונות של תפיסת פחמן עלולים לעכב ממשלות וחברות מלצמצם פליטות גזי חממה. עם זאת, יש גם לא מעט שסבורים שפיתוחים טכנולוגיים שלא כוללים התערבות קיצונית – כמו זה החדש – הם חיוניים עבורנו כבר היום. "השיח סביב האופטימיזם הטכנולוגי כולל מעין היבריס (חטא היוהרה, ש"מ) שגורם למחשבה שהטכנולוגיה תפתור הכול", אומר יאיר. "זה כנראה לא נכון, אבל אני סבור שהיא בהחלט יכולה לסייע. הרגולציה לבדה לא תספיק נגד משבר האקלים, אנחנו לא מתקרבים כרגע לעולם אידיאלי של אפס פליטות וזה נראה כמו מצב בלתי אפשרי בטווח הקצר". בנוסף, לדבריו, פתרונות מסוג זה, של לכידת פחמן בתצורות שונות, הם דבר שקורה ועובד כבר עכשיו, וראוי להתייחס לכך. "זה לא עתידני", הוא מסכם, "זה ההווה".
