מה האתגר הגדול של המעבר לאנרגיה מתחדשת, מהן הדרכים האפשריות לפעולה ואיך קיבוץ אליפז הקטן בערבה קשור לעניין
אף על פי שנדחק לשולי השוליים של השיח הציבורי, שינוי האקלים עדיין מהווה את האיום הגדול ביותר על יציבות החיים בישראל ובאזור כולו. האיום הזה אינו מבדיל בין גבולות, דתות, גזע או מין; כולנו סובלים ממנו. בקרן קימת לישראל התקבלה ההחלטה להצטרף למאבק במשבר האקלים, ולבחון את נושא האנרגיות המתחדשות בכלל ואת סוגיית אגירת האנרגיה בפרט.
רוח או סולארי?
"הגורם המשמעותי ביותר, אם כי לא היחיד, שמאיץ את ההתחממות הוא פליטות פחמן דו-חמצני הנגרמות כתוצאה מייצור אנרגיה באמצעות דלקים פוסיליים, כדוגמת פחם, נפט וגז", מסביר ד"ר דורון מרקל, המדען הראשי של קק"ל. "אם לא נדע לעבור לאנרגיות מתחדשות, ריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה ימשיך לעלות ואנחנו נחווה הקצנה של תהליכים אקלימיים כמו הכבדה משמעותית בעומסי החום, הן בעוצמה שלהם והן בתדירות שלהם, עד שלא ניתן יהיה לחיות פה יותר". מהסיבה הזאת קיבל לפני כשנתיים דירקטוריון קק"ל החלטה אסטרטגית שהקרן, שעוסקת בניהול היערות ובחינוך, תעסוק באופן פעיל במאבק במשבר האקלים. "באופן טבעי, אנחנו אמורים להמשיך לעסוק בניהול היערות, המהווה את ליבת הפעילות של קק"ל", אומר מרקל. "אבל החלטנו להיכנס לתחומים נוספים המצמצמים פליטות פחמן ולא רק מקבעים פחמן מהאטמוספרה".
פרסום
אולם, בעוד רוב המדענים ואנשי המקצוע תמימי דעים שאנרגיה מתחדשת היא הגורם הדחוף ביותר שיש לקדם כדי להאט את שינויי האקלים, וכי היא נקייה משמעותית משימוש בדלק פוסילי, עדיין הטכנולוגיה מתמודדת עם אתגרים רבים, בהם אתגרים סביבתיים.
בישראל כמעט כל האנרגיה המתחדשת היא סולארית. בשנים האחרונות הוקמו חוות של טורבינות רוח להפקת חשמל, אך ב-2022 פרסם המשרד להגנת הסביבה נייר עמדה שלפיו מדובר בטכנולוגיה שאינה מתאימה למשק הישראלי מאחר שהיא תוכל לספק לכל היותר אחוזים בודדים בלבד מתצרוכת האנרגיה במשק, והנזק שלה עולה עשרות מונים על התועלת הפוטנציאלית, במיוחד בכל הקשור לפגיעה בבעלי הכנף. המשרד דרש להקפיא את הקמת טורבינות הרוח ב-5 שנים כדי לבחון חלופות נוספות. "פתרון שנועד לפתור בעיה אחת על ידי יצירת בעיות אחרות, אינו פתרון אמיתי", מסכמת את עמדת המשרד להגנת הסביבה, השרה דאז, תמר זנדברג החתומה על נייר העמדה.
אגרנות היא לא מילה גסה
"בישראל זורחת השמש ברוב המוחלט של ימי השנה, ולכן אנרגיה סולארית היא המשאב העיקרי שעומד לרשותנו", מסביר מרקל. לדעה זו שותפים רוב גורמי המקצוע, אלא שגם הטכנולוגיה הזאת יוצרת אתגרים סביבתיים משמעותיים. "הבעיה הראשונה היא השטחים הגדולים שנדרשים כדי לפרוס את הלוחות הסולאריים – במדינה צפופה כמו ישראל, כאשר אין כמעט שטחים פתוחים, מדובר באתגר גדול", אומר מרקל ומוסיף שעם האתגר הזה "נראה שהצלחנו להתמודד". הפתרון שנמצא הוא "דו-שימושיות", כלומר התקנת הלוחות הסולאריים על גבי תשתיות שכבר קיימות, כמו גגות של מבנים, קירוי מאגרי מים, כבישים ושטחים חקלאיים. תומך בכך מחקר של המכון למחקרי ביטחון לאומי (INSS), שלפיו ישראל יכולה לייצר כיום כ-40 אחוז מצריכת האנרגיה על ידי פאנלים סולאריים בדו-שימושיות, מבלי לפגוע בשטחים פתוחים.
"האתגר הנוסף הוא אגירת האנרגיה בעזרת סוללות; זה האתגר שאליו נכנסה קק"ל", מסביר מרקל. "מאחר שהפקת אנרגיה סולארית יכולה להתרחש רק בשעות היום, יש צורך בסוללות אגירה שיאגרו את האנרגיה במשך היום ויספקו אותה בשעות שאין שמש". מרקל מסביר שיש חשיבות שנצילות הסוללה – כלומר היחס בין כמות האנרגיה שהיא יכולה לאגור לבין כמות האנרגיה שהיא יכולה לספק – תהיה גבוהה כדי לספק את כל האנרגיה הנדרשת בשעות ללא שמש. "כיום החומר הפעיל בסוללות האגירה הוא ליתיום שאותו מפיקים מחציבה בסלעים. חלק מהסוללות הולכות להטמנה בסיום חייהן", הוא מסביר. "לאחר ההטמנה הליתיום עלול לדלוף למי התהום ולזהם אותם. נוסף על כך, הליתיום הוא חומר פעיל שעלול לגרום לפיצוצים ולשריפות".
"המטרה שלנו היא למצוא חומר חלופי לליתיום שיעמוד בקריטריונים שהגדרנו", אומר מרקל. לצורך כך פועלת קק"ל עם מספר גופים מובילים בארץ ובעולם, ביניהם מו"פ מדבר וים המלח, מכון אילת-אילות אנרגיה, JNF הולנד ו-JNF קנדה. חומרים אחרים יוכלו לשמש חלופות שיאפשרו גמישות בחומרי הייצור של סוללות, כמו גם פעילות בטמפרטורות שונות, משקל שונה, עמידות בשריפות, עלויות ועוד. "יש בישראל יוזמות שבוחנות חלופות לסוללות הליתיום, כמו בעזרת שימוש בסודיום, באבץ ובברום. קיימים גם ניסויים לשיטות אגירה נוספות כמו מלח נוזלי, גלגל תנופה ולחץ אוויר. כולם ניסויים מבורכים כי הם עוסקים באחד האתגרים הגדולים", אומר מרקל.
ההימור של קק"ל – נתרן גופרתי
כדי לעבור מתיאוריה לניסוי מעשי, חברה קק"ל לחברת אילת-אילות אנרגיה מתחדשת בערבה וביקשה לקבל הצעות לשיטות חלופיות לאגירה. "קיבלנו 10 הצעות, ובחנו את כולן על פי שלושת הקריטריונים המרכזיים שהגדרנו – שמירה על הסביבה, נצילות והיתכנות כלכלית". הטכנולוגיה שנבחרה היא שימוש בנתרן (סודיום) גופרתי, בשיטה שהציע יוחנן רטנר, מחברת ראטאנרג'י (Ratenergy). "הטכנולוגיה פותחה ביפן ובגרמניה, והמטרה היא להביא אותה לארץ כדי לייצר כאן את הסוללות, ולמנוע שינוע יקר ומזהם שלהן. היתרון של השיטה הזאת הוא במציאת תחליף לליתיום," אומר מרקל. לדבריו, הנתרן הגופרתי עובד באופן אופטימלי בטמפרטורות של 40 מעלות, והמיקום של הניסוי בערבה, שבה חם רוב השנה, משתלב היטב בתנאים הללו.
פרסום
המקום שנבחר הוא הרפת שנסגרה בקיבוץ אליפז. "כשהגענו לקיבוץ בפעם הראשונה עוד היו שם פרות", נזכר מרקל בחיוך. "היתרון של הרפת באליפז הוא שעל כל הסככות כבר קיימת מערכת סולארית פועלת וזה מאפשר לנו לבצע ניסוי מעשי שמכסה את כל השלבים בתהליך באופן מלא. הקיבוץ מייצר את האנרגיה ואוגר אותה בסוללות. בחלק הוא משתמש לצורכיו וחלק הוא מוכר לחברת חשמל. לנו זה מאפשר לבחון את הנצילות והכדאיות הכלכלית, ממש הלכה למעשה".
במקרה של יום מעונן, או במצב חירום שבו נפגעת היכולת לספק חשמל בדרכים אחרות, אפשר להסתמך על הסוללה שתספק את הצרכים הרלוונטיים. "הנצילות לפי היזם היא של 80 אחוז ואורך חיי הסוללה הוא כ-20 שנה, כך שלפחות על הנייר הנתונים חיוביים מאוד והציפיות גבוהות מאוד", מסכם מרקל. הניסוי צפוי להתחיל ברבעון הראשון של 2025, לאחר קבלת כל האישורים הנדרשים, והתוצאות צפויות להתקבל בעוד כשנה.
