בנזין ודיזל מזהמים? יש אלטרנטיבות נקיות
רובנו מתדלקים כיום את המכונית בבנזין - דלק מאובנים מזהם ויקר. אייל רוזנר, ראש מנהלת תחליפי דלקים, מסביר מהן החלופות שיוצעו גם בישראל בעתיד הממש לא רחוק
מגזר התחבורה הוא נדבך מרכזי בתפקודה של חברה מודרנית, בכך אין ספק. אולם כ-96% מהתחבורה העולמית מונע על-ידי מוצרי נפט, ובפרט בנזין וסולר (דיזל). תלות זו הביאה את הנפט למעמד של מצרך אסטרטגי, העומד בבסיס החיים של החברה המודרנית ושולט בכלכלה, בגיאופוליטיקה, ובאיכות הסביבה בעולם כולו. בהתאם, קשיחות הביקוש לנפט גורמת לכך שכל ירידה קטנה בהיצע, מביאה עמה - באופן מיידי - עלייה משמעותית במחיר. יותר מ-400% בעשור האחרון, מ-25 דולר לחבית ב-2003 ליותר מ-100 ב-2014.
- לפרויקט המיוחד: תחבורה נקייה
הזעזועים במחירי הנפט בעשור האחרון מדגישים את הצורך למצוא תחליפי נפט למגזר התחבורה, וממשלת ישראל הכירה בכך והחליטה להקצות משאבים לתוכנית לאומית להפחתת תלות בנפט לתחבורה - התוכנית הלאומית לתחליפי דלקים. ראוי בהקשר זה לזכור כי בשווקי אנרגיה אחרים יש לנפט תחליפים רבים. כך למשל ניתן להפיק חשמל מאנרגיה גרעינית, גז טבעי, פחם ו-או אנרגיה מתחדשת. לא בבמקרה, רק כ-20% מהחשמל בישראל מקורו מתוצרי נפט כמו מזוט וסולר. לתחבורה אין את ההיצע הזה, והתלות בנפט - לפחות בינתיים - כמעט מוחלטת.
עם זאת, יש מגוון אפשרויות להחלפת נפט כדלק במגזר התחבורה, אותן ניתן לחלק לשלוש קבוצות מוצרים: דלקים מבוססי גז טבעי, דלקים מבוססי אנרגיה חשמלית, ודלקים ממקורות ביולוגיים.
דלקים ממקורות ביולוגיים
דלק ביולוגי הוא סוג של דלק המופק ממקורות מתחדשים. ואין כמו השוק הברזילאי כדי להדגים את הצלחתו. בעקבות משבר האנרגיה של שנות ה-70, הופעלה תכנית ממשלתית לעידוד השימוש באתנול (או אלכוהול כפי שהוא מוכר לנו) המופק מקני סוכר. כיום, יותר מ-85% מכלי הרכב בברזיל מותאמים לצריכה משולבת של בנזין ואתנול, ויותר ממחצית מהדלק הנצרך מבוסס עליו. גם בארה"ב קיים שימוש נרחב באתנול, כשקני סוכר ותירס הם הגידולים הנפוצים ביותר לייצורו.
עם זאת, בשנים האחרונות נשמעת ביקורת רבה על השימוש בגידולי מאכל כחומר גלם לייצור דלק, הנקרא ביו-דלק "דור ראשון". זאת בעיקר בעקבות הוויכוח לגבי ייעודם של גידולי מאכל לטובת ייצור אנרגיה, ולא מזון. המשמעות היא עלייה מדאיגה במחירי המזון. לכן ישנה מגמה עולמית לעידוד מחקר ופיתוח טכנולוגיות מתקדמות, המתבססות על גידולי אנרגיה ייעודיים כמו גידולי ביומאסה, קיקיון ואצות. מהאצות לדוגמה אפשר לייצר דלק ביולוגי שכן הן גדלות מהר יחסית לכל אורך השנה, אינן דורשות שדות חקלאיים בהיקפים גדולים ואפשר לגדלן גם במי קולחין.
חלופה נוספת היא הפקה של דלקים מפסולת חקלאית ועירונית. כך למשל ניתן להשתמש בשמנים ושומנים משומשים כדי להפיק ביו-דיזל, ובפסולת צמחית ועירונית כדי לייצר אתנול. ישנן מספר טכנולוגיות הנמצאות כיום בשלבי פיתוח, להמרה של חומר צמחי (שמקורו בשאריות הגידולים החקלאיים ובפסולת חקלאית ועירונית) לדלקים לתחבורה. תהליך זה מאפשר להפיק דלקים נוזליים, כאשר האתגר הוא להוריד את מחיר המוצר הסופי לרמות תחרותיות.
דלקים מבוססי גז טבעי
גז טבעי כדלק לתחבורה מוכר עוד מתחילת המאה הקודמת. מדובר בטכנולוגיה מפותחת יחסית אשר מיושמת במקומות שונים בעולם. בהתבסס על היכולת להפיק גז בישראל, ישנה הזדמנות להטמיע את הגז הטבעי ותוצריו בכלי הרכב בישראל, ובכך להקטין את התלות בייבוא ובשימוש בנפט.
המקור הזמין ביותר הינו גז טבעי דחוס (גט"ד) - שידידותי לסביבה בהשוואה לדלקים מבוססי נפט. מחירו צפוי להיות נמוך בהרבה, אם כי עלות הרכב צפויה לעלות - ועל כן השימוש בגט"ד מתאים בעיקר לכלי רכב בעלי נסועה גבוהה כמו משאיות, אוטובוסים ומוניות.
בנוסף לשימוש הישיר בגז טבעי בצורתו הדחוסה, ניתן להפיק ממנו תוצרים נוזליים. מתנול למשל (סוג של אלכוהול), שמשמש כיום כחומר בסיסי בתהליכים תעשייתיים רבים וכתוסף דלק, הוא דוגמה בולטת לכך. סין היא היצרנית והצרכנית הגדולה ביותר של מתנול, המיוצר בעיקר ממרבצי הפחם הרבים. כששליש ממנו מיועד לתחבורה.
שימוש במתנול מתאים בעיקר לכלי רכב קלים, תודות לאפשרות להשתמש בו במנועי בנזין. לעומת גז טבעי - שדורש השקעות גבוהות בתשתית ההולכה, אחסון ותדלוק - מתנול ניתן לשלב בקלות רבה במערך תשתיות קיים. בהיבט הסביבתי, למרות שלמתנול אין יתרון בולט לעומת בנזין וסולר, מחקרים עדכניים מראים שהשימוש בו אינו מגדיל את רמת הפליטות.
ניתן גם לייצר גז טבעי נוזלי (גט"ן), שהוא גז טבעי שמצב צבירתו שונה מגז לנוזל בתהליכי קירור. מאחר ונפח הנוזל קטן משמעותית, קל יותר לאחסן ולשנע אותו במשאיות, ועל כן שימוש בו יכול להיות כדאי כלכלית כאשר אין צנרת גז. לצד זאת, שימוש בגט"ן טומן בחובו מספר חסרונות בולטים - מחירו גבוה יותר עקב עלות ההנזלה של הגז ועלות השמירה על קירור, והוא דורש מיכל דלק כבד ביותר, כך שהוא מתאים רק לכלי רכב כבדים.
תוצר נוזלי נוסף של גז טבעי הוא GTL (ר"ת של Gas to Liquid, גז לנוזל). מדובר בדלק סינטטי הזהה מבחינה כימית לתוצרי הנפט. שימוש ב-GTL לא דורש כל הסבה, לא של תשתית האספקה והתדלוק, ולא של כלי הרכב. החסם העיקרי העומד הפני ייצור של GTL הוא העלות הגבוהה של בניית מפעל - כ-5-3 מיליארד דולר - והעובדה שרק מעט מפעלים כאלו נבנו בעולם.
דלק נוסף הוא ה-DME (ר"ת של Di-Methyl Ether, די-מתיל אתר). זוהי דוגמה נוספת לתוצר של גז טבעי שמתאים לתחבורה, אם כי DME עדיין נמצא בשלבי מחקר ופיתוח. כתחליף דלק, הוא נחשב לנקי במיוחד ויעיל מבחינה אנרגטית (בזבוז האנרגיה בזמן השריפה במנוע נמוך משמעותית בהשוואה לבנזין וסולר). עם זאת, בדומה לגז טבעי דחוס, DME דורש הקמה של תשתיות הולכה ותדלוק נפרדות וביצוע התאמה למערכת ההנעה של הרכב.
כלי רכב חשמליים והיברידיים
נכון להיום ישנן מספר טכנולוגיות שנעזרות במנועים חשמליים - בהן מבוססות מצברים, תאי דלק וקבלי על. לכלי רכב חשמליים יתרונות בולטים בהשוואה לבעירה פנימית, הן בניצול האנרגיה והן ברמת פליטות המזהמים (גם נמוכה בהרבה, וגם משוחררת לאוויר במעמד ייצור החשמל במפעל הרחוק, ולא על-ידי הרכב עצמו בעת הנסיעה). כמו כן, עלות החשמל נמוכה משמעותית בהשוואה לבנזין וסולר - וכך גם עלויות האחזקה של הרכב. עם זאת, בשלב זה ייצור רכב חשמלי מורכב ויקר, טווח הנסיעה של מכוניות מבוססות מצברים מוגבל והן דורשות תשתית טעינה ציבורית יקרה ומורכבת לתפעול.
רכב כלאיים נטען משקע החשמל:
הדגמים הבולטים כיום בשוק של כלי רכב עם מנועים חשמליים, הם רכבי הכלאיים (היברידיים, או Hybrid Electric Vehicle - HEV). למכוניות אלו תת-קבוצה של כלי רכב נטענים משקע, או פלאג-אין (Plug-in Hybrid Electric Vehicle - PHEV). בשני המקרים יש שתי מערכות הנעה - מנוע בעירה פנימי הצורך בנזין או סולר, ומנוע חשמלי. רכבי פלאג-אין מתחברים ישירות לרשת החשמל בכדי לטעון את המצברים (בנוסף להפקת חשמל בזמן בלימה ועבודת מנוע הבעירה הפנימי).
ברכבי כלאיים רגילים החשמל מופק מהמרת אנרגית החום של מערכת הבלימה לאנרגיה חשמלית, והם אינם נטענים מרשת החשמל. השימוש המשולב בבנזין ובחשמל מאפשר לכלי הרכב לשמר טווח נסיעה גדול - תוך הסתמכות על תשתית התדלוק הקיימת. נגמר החשמל? ניתן להמשיך לנסוע על בנזין.
לצד כלי רכב מבוססי מצברים, מושקע כיום מאמץ רב בפיתוח של טכנולוגיות תא דלק (מימן). בניגוד למצבר שהוא בבסיס מתקן לאגירת חשמל, תא דלק יכול להשתמש בדלק נוזלי על מנת לייצר חשמל באמצעות תגובה כימית. בעיקרון ניתן להשתמש בכל דלק, אך הנטייה היום היא להשתמש במימן דחוס. בדומה למכוניות חשמליות, לכלי רכב מונעי תאי דלק אין פליטות כלל (למעט אדי מים), ואלו משוחררות לאוויר בזמן ייצור מימן. כלי רכב אלו הם בעלי טווח נסיעה דומה לזה של רכבי בנזין ודיזל, ותהליך התדלוק שלהם אורך זמן דומה (דקות ספורות).
כלי רכב חשמלי מבוסס מצברים:
מספר יצרניות כבר הודיעו על תחילת שיווק דגמי מימן בשנים הקרובות - בראשון טויוטה והונדה היפניות. עם זאת, מדובר עדיין בטכנולוגיה שנמצאת בחיתוליה, כשכלי הרכב הצפויים יהיו מאוד יקרים. בנוסף, תשתיות ההובלה והתדלוק מאוד יקרות ומורכבות לתפעול, ובהתאם נדירות.
טכנולוגיה נוספת להנעה חשמלית היא באמצעות קבלי על (Supercapacitors). מדובר ברכיב המאפשר אגירה של אנרגיה חשמלית ושימוש בה לפי צורך, בדומה למצבר. עם זאת, טעינה של קבל על מהירה בהרבה, כאשר טעינה של דקות ספורות גם מאפשרת טווח נסיעה גדול בהרבה. נכון להיום מדובר על מערכת יקרה, והשימוש בקבלי על במערכות הנעה לתחבורה מוגבל בעיקר לתחבורה ציבורית, ונמצא בשלבים של מחקר ופיתוח.
דלק חליפי יכול לסייע בהורדת יוקר המחייה
ישנן חלופות רבות להנעה של כלי רכב, מעבר לשימוש בנפט ובתוצריו. את חלקן ניתן ליישם כבר בימינו, כשהחסמים העיקריים נובעים מהקושי שביצירת שוק יש מאין. טכנולוגיות אחרות זקוקות עדיין להשלמת תהליכי מחקר ופיתוח, עד שיוכיחו היתכנות טכנולוגית וכלכלית.
לכל הדלקים הללו ולאחרים ישנם חסרונות וחסמים רבים. אך בהסתכלות רחבה, הטמעתם תביא לבסוף לאפשרות בחירה שלנו, הצרכנים ,לגבי סוג הדלק בו אנו מעדיפים להשתמש. מגוון הדלקים משמעו תחרות, שתביא מצידה לירידה וליציבות במחירי הדלק, בעלויות הישירות של התחבורה ובעלויות העקיפות של כלל מוצרי הצריכה. כמו כן, תחליפי הדלקים צפויים לתרום תרומה משמעותית לאיכות הסביבה.
ללא קשר לאופן בו ייראה סל הדלקים העתידי של התחבורה, ניתן לקבוע בברור שמגוון הדלקים יוביל לירידה ביוקר המחייה תוך חיזוק הביטחון האנרגטי ושמירה על איכות הסביבה.
הכותב הוא ראש מנהלת תחליפי דלקים לתחבורה
לפנייה לכתב/ת 
