להגדיל תוצרת חקלאית מבלי להשתמש בשטחים נוספים. צילום: Unsplash
בזמן שממשלות בכל העולם מנסות לעמוד ביעדי הפליטות של הסכם פריז, חברות טכנולוגיה מייצרות פתרונות חדשניים – כאלה שלא רק מסייעים לצמצם את נזקי אפקט החממה, אלא גם מבטיחות עתיד מקיים יותר. זה הזמן לשים את היעדים הסביבתיים הללו גבוה בסדרי העדיפויות. הנה חמש טכנולוגיות שיעזרו לנו להגיע אליהם.
לכידת אוויר ישירה: "שואב אבק" לפחמן דו-חמצני
הסכם פריז שנחתם ב-2015, במטרה להתמודד עם משבר האקלים, קבע יעד מחמיר: הגבלת עליית הטמפרטורה העולמית מתחת ל-2 מעלות צלזיוס, והמלצה להסרה של כ-10 ג'יגה-טון של פחמן דו-חמצני בשנה, עד סוף המאה ה-21.
לכידת אוויר ישירה (Direct air capture – DAC) היא אחת מטכנולוגיות ה-NET (מאזן פליטה שלילית של פחמן דו-חמצני, כלומר סילוק של יותר פחמן מהאוויר מאשר מה שנפלט אליו) המתקדמות והחשובות ביותר. הטכנולוגיה פותחה כדי לטפל בפליטות פחמן דו-חמצני שנגרמו כתוצאה מתהליכים תעשייתיים קיימים או כאלו שהיו בעבר ושמהוות נטל מתמשך על הסביבה והאקלים.
טכנולוגיית ה-DAC, המיושמת בשנתיים האחרונות בפריסה ניכרת, מביאה לחיסכון משמעותי בעלויות לעומת טכנולוגיות קודמות. זאת כיוון שבניגוד אליהן היא לא רק "אוספת" פחמן דו-חמצני שנפלט, ושבטכנולוגיות אחרות צריך לאחסן באופן בטוח בעלויות גבוהות, אלא היא גם פועלת למחזורו לשימושים תעשייתיים.
איך הטכנולוגיה פועלת?
טכנולוגיית DAC פועלת באמצעות שני שלבים עיקריים: לכידה ושחרור (רגנרציה).
בשלב הלכידה, מערכת ה-DAC "שואבת" אוויר, מסננת ממנו את מולקולות הפחמן הדו-חמצני באמצעות חומרים כימיים מיוחדים, ומשחררת חזרה אוויר נקי. בשלב הרגנרציה, המערכת מחממת את החומרים לצורך הפרדתם ממולקולות הפחמן הדו-חמצני ואוספת את המולקולות בגז מרוכז, אותו היא מחזירה לשימוש חוזר בתעשיות אחרות – למשל להפקת נפט משופרת או להמרתו לכימיקלים יקרי ערך.
התרומה לסביבה
הטכנולוגיה לוכדת פחמן דו-חמצני מהאוויר ובכך מסייעת להפחית את הצטברות גזי החממה. בין החברות המובילות שפיתחו טכנולוגיית :DAC AirCapture, Climeworks, ו- .Deep Sky
כיום, מרבית הבניינים מצוידים בחיישנים ובטכנולוגיות חכמות לייעול של המערכות השונות בבניין כמו זיהוי תנועה והפעלת תאורה ומיזוג בחדר בהתאם. צילום: Pixabay
פלטפורמת AI לניתוב אנרגיה במבנים ירוקים
היישומים המובילים בטכנולוגיות של בנייה ירוקה תומכים ביצירת בניינים בעלי אפס פליטות, כשיעילות אנרגטית היא המפתח.
כיום, מרבית הבניינים מצוידים בחיישנים ובטכנולוגיות חכמות לייעול ולהפקת נתוני האנרגיה של המערכות השונות בבניין: למשל, זיהוי תנועה והפעלת תאורה ומיזוג בחדר בהתאם, או איסוף וניתוח של נתוני צריכת האנרגיה בבניין (כמו תאורה, חימום, אוורור ומיזוג אוויר) והפקת חיזוי לטובת הקצאת אנרגיה מדויקת ויעילה יותר. למרות זאת, לרבים מהם חסרה האפשרות לנתב אנרגיה בין המערכות בזמן אמת כדי לייצר חיסכון אנרגטי. כאן נכנסת לתמונה פלטפורמת הבינה המלאכותית Hank של חברת JLL.
איך הטכנולוגיה פועלת?
הפלטפורמה של JLL מנתחת נתוני תפוסה של כמות האנשים בבניין בשילוב נתונים חיצוניים (כגון הטמפרטורה בחוץ) כדי למטב את החימום, האוורור ומיזוג האוויר בבניין. המערכת משתמשת בנתונים בזמן אמת ובמודלים של אנרגיה כדי לבצע התאמות מתמשכות באנרגיה הנדרשת למערכות הבניין השונות, ולייעל את צריכת האנרגיה הכוללת. בכך היא מסייעת משמעותית בהפחתת פליטות פחמן דו-חמצני כתוצאה מצריכת אנרגיה מיותרת.
התרומה לסביבה
פלטפורמת Hank מפחיתה את צריכת האנרגיה בבניין בכ-20 אחוז. יתרון נוסף הוא הפחתת עלויות החשמל לדיירים באמצעות חיסכון באנרגיה ומניעת בזבוזה.
לגדל יבולים בעיר במקום לכרות יער: חקלאות אנכית
החקלאות המסורתית אחראית לכ-30 אחוז מפליטות גזי החממה העולמיות, וככל שאוכלוסיית העולם תגדל, הנתונים צפויים לעלות משמעותית וכן הלחץ על שטחים חקלאיים.
אבל מה אם נוכל לגדל מספיק תוצרת חקלאית בלי לתפוס שטחים חדשים, ובמקביל להפחית את הפליטות?
אחת הדרכים החדשניות לעשות זאת היא בשיטת החקלאות האנכית, שבה למעשה מגדלים צמחים בשכבות אנכיות לגובה, בעזרת תאורת LED ושימוש בטכניקות חקלאיות מבוקרות כמו הידרופוניקה (גידול במים) ואיירופוניקה (גידול באוויר) – ללא קרקע חקלאית. בדרך זו ניתן לייצר יבולים בשפע, גם בסביבות עירוניות צפופות.
צורת הגידול הזו חוסכת שטחי חקלאות ומונעת כריתת יערות לטובת פינוי שטחים נוספים. השיטה משמשת לייצור מזון מקיים, והיא מקדמת מִחזור משאבים, מגבילה דליפות מים ונמנעת משימוש בכימיקלים.
איך השיטה פועלת?
העיקרון הבסיסי של חקלאות אנכית הוא סידור הצמחים אנכית, במקום אופקית, לצורך חיסכון בשטח. הצמחים גדלים ללא אדמה, על מצעים כמו חמר, סיבי קוקוס או צמר סלעים, ומקבלים מים ישירות לשורשים.
התרומה לסביבה
גידול היבולים בשיטת החקלאות האנכית מתבצע בעיקר במתחמים פנימיים. המערכת, המוגנת בתוך מבנה, מאפשרת גידול יבולים בכל מזג אוויר ואינה מצריכה שימוש בחומרי הדברה.
כיוון שלא נעשה שימוש בקרקע חקלאית בשיטה זו, היא גם מפחיתה באופן דרסטי את צריכת המים ואף מפחיתה שימוש במכונות חקלאיות הפולטות פחמן דו-חמצני.
בין החברות הגדולות המפתחות מערכות חקלאות אנכית נמצאות, Plenty Unlimited, ו- Freight Farms.
הטרקטור החכם הראשון בעולם – MK-V
ואם אנחנו כבר בענף החקלאות, אי אפשר שלא לתת את הבמה לטרקטור החכם הראשון בעולם – טרקטור MK-V של חברת Monarch. עם מערכת בינה מלאכותית, סוללה שמספקת עד 14 שעות עבודה רצופות ומצלמות 360 מעלות שמבטיחות בטיחות מרבית, הטרקטור הזה עונה על הקריטריונים של החקלאות המודרנית. הוא אף הציב את חברת Monarch במקום הראשון בענף החקלאות ברשימת החברות החדשניות ביותר בעולם לשנת 2024 של Fast Company.
הטרקטור חשמלי לחלוטין, ומחליף טרקטורים המונעים בדיזל לטובת הפחתת פליטות פחמן דו-חמצני. נוסף על כך, הוא אוטונומי – כשלמפעיל ניתנת הבחירה אם לשלוט בו מרחוק או לנהוג בו, מה שגם מאפשר לו לעבור בקלות מהפעלת טרקטור יחיד לפיקוח על צי של טרקטורים אוטונומיים.
איך הטכנולוגיה פועלת?
הטרקטור מבוסס על מערכת בינה מלאכותית התומכת בחקלאות אוטונומית מדויקת – לטובת פעולות כמו כיסוח ועישוב ביעילות ודיוק מירביים.
בהיבט הבטיחות הוא מצויד במערכת "מודעות המצב" הכוללת מצלמת 360° המופעלת בעת נהיגה אוטונומית כדי לשמור על הנהג, על העובדים שמסביב, על בעלי החיים, על הגידולים החקלאיים וכדי למנוע התנגשויות בין כלי עבודה. במקרה שהמערכת מזהה דבר מה במרחק של פחות מ-30 ס"מ מהטרקטור, היא בולמת את הנסיעה ומנתקת את הכוח לספק, מה שמכבה אותו ומונע התנגשות.
התרומה לסביבה
הטרקטורים הללו מצמצמים פליטות פחמן דו-חמצני במידה משמעותית לעומת טרקטורים המונעים בדיזל.
קטנים, חכמים וירוקים: חיישנים ביוכימיים אוטונומיים
בעידן הנוכחי, שבו כל מערכת חכמה תלויה בחיישנים, מתחילים לקחת בחשבון את השפעת החיישנים עצמם על הסביבה. ייצור החיישנים האלקטרוניים הקלאסיים עתיר בשימוש באנרגיה, במתכות ובחומרים מזהמים. לכן, בשנים האחרונות נבחנים יותר ויותר פתרונות חלופיים לחיישנים האלקטרוניים, כשאחד המתקדמים שבהם הוא חיישנים ביוכימיים אוטונומיים.
חיישנים מתקדמים אלו כבר מוטמעים כיום בתעשיית הבריאות, כאשר הם מזהים ומנטרים באופן רציף סמנים בריאותיים ולעתים אף מחליפים בדיקות אנושיות. באמצעות מערכות אלחוטיות ועצמאיות הם מספקים ניטור בזמן אמת של מדדים חיוניים, כגון מעקב אחר רמת הגלוקוז או גילוי זיהומים בגוף. בין החברות המובילות המפתחות את הטכנולוגיה הזו תמצאו את Masimo שבסיסיה בארצות הברית ובשוויץ, Meridian Bioscience האמריקאית, ו-Abbott הבין-לאומית שיש לה סניף בישראל.
איך הטכנולוגיה פועלת?
חיישן ביוכימי הוא מכשיר המודד חומרים ביולוגיים או כימיים, ומוטמע במערכות לזיהוי יונים, חלבונים, DNA, מטבוליטים או רעלים, ללא צורך בהתערבות אנושית.
התרומה לסביבה
חיישנים ביוכימיים ברובם מבוססים על אנזימים, חלבונים, חיידקים מהונדסים או פולימרים ביולוגיים. חומרים אלו מתפרקים בסביבה באופן טבעי, ובניגוד לחיישנים אלקטרוניים – אינם מצטברים כפסולת אלקטרונית רעילה.
לסיכום, נציין שאף על פי שחמשת הפיתוחים הללו שונים זה מזה, כולם פותחו במטרה אחת: להפוך את העתיד לירוק יותר. אנחנו מקווים שפיתוחים מתקדמים אלו יניעו יותר ויותר פתרונות ירוקים נוספים גם בשנים הבאות, ומאחלים לכולנו שנה עתירה בפיתוחים ידידותיים לסביבה.
