חשמל נקי: התשובה נישאת ברוח

קצב הגידול של ענף החשמל המופק מרוח מתחרה בקצב גידול התעשייה הסולרית. כוח ייצור החשמל העולמי מטורבינות רוח גדל ב-25% בשנה בממוצע במהלך העשור האחרון, והגיע כמעט ל-60,000 מגה-ואט בשנת 2005. באירופה היה הגידול לא פחות ממדהים: מ-1994 עד 2005 זינק כושר ייצור החשמל מאנרגיית הרוח באיחוד האירופי מ-1,700 ל-40,000 מגה-ואט. בגרמניה בלבד יש כושר ייצור של יותר מ-18,000 מגה-ואט, בזכות תכנית בינוי נמרצת.

באזור שלזוויג-הולשטיין שבצפון גרמניה, מספקות 2,400 טורבינות רוח רבע מצריכת החשמל השנתית,

 ובחודשים מסוימים מספקת אנרגיית הרוח יותר ממחצית מצריכת החשמל באזור. כמו כן, לספרד יש כושר ייצור של 10,000 מגה-ואט, לדנמרק 3,000 מגה-ואט ולבריטניה, הולנד איטליה ופורטוגל יש כושר ייצור של יותר מ-1,000 מגה-ואט כל אחת.

בארצות-הברית מצויה תעשיית אנרגיית הרוח בתאוצה דרמתית בחמש השנים האחרונות. כושר הייצור הכולל זינק ב-43% והגיע ל-9,100 מגה-ואט בשנת 2005. למרות שטורבינות הרוח מייצרות כיום רק 0.5% מהחשמל בארה"ב, יש להן פוטנציאל התרחבות אדיר, בייחוד במדינות המישורים הגדולים סחופות הרוח (לצפון דקוטה, לדוגמה, יש מקורות אנרגיית רוח גדולים משל גרמניה, אך כושר הייצור שם עומד על 98 מגה-ואט בלבד).

אם תבנה ארצות-הברית די חוות רוח כדי לנצל משאבים אלה במלואם, הטורבינות יהיו מסוגלות לייצר עד 11 מיליארד קילוואט-שעה, או במילים אחרות, כמעט פי שלושה מסך כל החשמל שיוצר במדינה על ידי כל מקורות האנרגיה ב-2005. תעשיית אנרגיית הרוח מפתחת טורבינות גדולות ויעילות יותר ויותר, וכל אחת מהן יכולה להניב 4 עד 6 מגה-ואט. ובמקומות רבים אנרגיית הרוח היא הצורה הזולה ביותר של חשמל חדש, בעלות של 4 עד 7 סנטים לקילוואט שעה.

את הגידול במספר חוות הרוח החדשות בארה"ב זירזו נקודות זכות במיסוי על ייצור, המעניקות סבסוד צנוע של 1.9 סנט לקילוואט-שעה, המאפשר לטורבינות רוח להתחרות בתחנות כוח השורפות פחם. למרבה הצער, הקונגרס מאיים שוב ושוב להסיר את נקודות הזכות הללו. במקום להנהיג סובסידיה ארוכת טווח לאנרגיית הרוח, מאריך המחוקק בארה"ב את נקודות הזכות על בסיס שנתי, ואי הוודאות המתמשכת מאטה את ההשקעות בחוות הרוח. הקונגרס גם מאיים להכשיל בנייתה של חוות רוח של 130 טורבינות בים מול חופי מסצ'וסטס, שתוכל לספק כושר ייצור של 468 מגה-ואט - כלומר חשמל שיספיק כמעט לכל קייפ קוד, ולאיים מרתה'ז ויניארד וננטאקט.

העוינות כלפי אנרגיית הרוח מגיעה בחלקה מחברות החשמל, החוששות לאמץ את הטכנולוגיה החדשה, ובחלקה מ"נימביות" (נימב"י, או באנגלית NIMBY, משמעותו Not in My Backyard - לא בחצר האחורית שלי). אף על פי שייתכן כי אין לפטור בלא כלום את החששות בדבר השפעתן של טורבינות הרוח על הנוף, יש להגיע לאיזון בינן לבין המחיר החברתי של החלופות. מכיוון שצריכת האנרגיה של החברה האמריקנית גדלה ללא הרף, דחיית פתרון חוות הרוח מובילה לרוב להקמת או להרחבת תחנות כוח השורפות דלק מחצבי, ולאלה יהיו השפעות סביבתיות הרסניות בהרבה מהשפעותיהן של תחנות הרוח.

דלקים ירוקים

המחקר המדעי מוסיף להתקדם גם בתחום פיתוח הדלקים הביולוגיים שיוכלו להחליף לפחות מקצת הנפט הנצרך כיום על ידי מכוניות. הדלק הביולוגי הנפוץ ביותר בארה"ב כיום הוא אתאנול (אלכוהול), המיוצר לרוב מתירס

 ונמהל בבנזין. יצרני האתאנול נהנים מהטבת מס ניכרת: בעזרת סובסידיה שנתית של 2 מיליארד דולר, הם מכרו יותר מ-16 מיליארד ליטר אתאנול ב-2005 (כמעט 3% מכלל נפח הדלק למכוניות), והייצור צפוי לעלות ב-50% עד 2007.

מקצת קובעי המדיניות הביעו פקפוק בדבר נחיצותה של הסובסידיה, וציטטו מחקרים שבהם נמצא שקציר התירס וזיקוק האתאנול צורכים יותר אנרגיה מזו המופקת מן הדלק המתקבל במנועי המכוניות. אולם מניתוח הממצאים שערכתי עם עמיתיי לאחרונה עולה כי במחקרים אלה לא נלקחו כראוי בחשבון תוצרי הלוואי המיוצרים לצד האתאנול. כשהתחשבנו בכל התשומות והתנובות, מצאנו כי לאתאנול רווח אנרגטי נקי של כמעט חמישה מגה-ג'אול לליטר.

ואולם, מצאנו גם כי השפעת האתאנול על פליטת גזי החממה אינה ברורה כל כך. ההערכות הטובות ביותר שלנו מראות כי מעבר מבנזין לאתאנול המיוצר מתירס מפחית את פליטות גזי החממה בשיעור של 18%, אך מדובר בניתוח חלקי ומוגבל, בגלל אי ודאויות ניכרות באשר לשיטות חקלאיות מסוימות, בייחוד עלותם הסביבתית של חומרי הדשן. הנחות שונות בנוגע לשיטות אלו מובילות לתוצאות הנעות מצניחה של 36% בפליטה בעקבות מעבר לאתאנול ועד עלייה של 29%. כך שאף על פי שאתאנול על בסיס תירס עשוי לסייע לארה"ב להפחית את תלותה בנפט ממקור חיצוני, נראה כי הוא לא יתרום כל כך לעצירת התחממות כדור הארץ, אלא אם כן יהיה ייצור הדלק הביולוגי נקי יותר.

אך התחשיב משתנה במידה ניכרת כשמקור האתאנול אינו הסוכר שבתירס אלא תאית מצמחים עציים, כגון צפצפה או דוחן. להתססת תירס לצורך קבלת אתנאול נדרש חימום בעזרת דלק מחצבי, ולעומת זאת, יצרני האלכוהול שמקורו בתאית מחממים את הסוכרים שבצמח על ידי שריפת ליגנין, שהוא חלק של החומר האורגני באותו צמח שאי אפשר להתסיסו. שרפת הליגנין אינה מוסיפה גזי חממה לאטמוספרה, כיוון שהפליטות מתקזזות עם הפחמן הדו-חמצני הנספג בצמחים המשמשים לייצור האתאנול במהלך צמיחתם. החלפת בנזין באלכוהול שמקורו בתאית יכולה לקצץ אפוא 90% או יותר מפליטות גזי החממה.

דלק ביולוגי מבטיח אחר ידוע בכינויו "דיזל ירוק". חוקרים ייצרו אותו באמצעות הפיכת מקצת הביומסה לגז (גזיפיקציה), כלומר חימום חומר אורגני כך שיפלוט מימן ופחמן חד-חמצני, ואז המרתן של תרכובות אלה לפחמימנים ארוכי-שרשרת בתהליך כימי הקרוי "תהליך פישר-טרופש" (במלחמת העולם השנייה השתמשו מדענים גרמניים בשיטה זו להכנת דלקי מנוע סינתטיים מפחם). התוצאה היא דלק נוזלי לכלי רכב ממונעים, בעל כדאיות כלכלית, שלא יוסיף כמעט תוספת נטו של גזי חממה לאטמוספרה. ענקית הנפט Royal Dutch/Shell חוקרת כיום את הטכנולוגיה הזאת.