חיים על אדים: למה דלק מבוסס מימן הוא לא הפתרון האנרגטי הנכון

פרסם אצלנו

צור קשר

יום שבת 20.04.2024

חיים על אדים: למה דלק מבוסס מימן הוא לא הפתרון האנרגטי הנכון

02/07/2021 11:15

| שיתוף

לפני שרצים להשקיע בדלקים מבוססי מימן, יש להבין שהם לא קיימים בטבע ושיש להפיק אותם ולשנע אותם בהשקעה אנרגטית עצומה שאין בה תועלת "ירוקה". כמה עובדות מדעיות שיוציאו את המימן מהבלון

לאחרונה מתרבים המאמרים בעיתונות, גם הכלכלית, על יתרונות המימן כדלק העתיד (למשל "ההמצאות שישימו אותנו על מפת האנרגיה", TheMarker, 20.6) כאמצעי להאטת ההתחממות הגלובלית. ואומנם נראה כי המימן הוא דלק שיש לו סגולות רבות: תוצרי השריפה שלו הם רק אדי מים; הוא משחרר אותנו לכאורה מהתלות בדלקי מאובנים (נפט, פחם וגז); ואפשר לנצל אותו לא רק במנועים אלא גם מהתקנים חדשניים הנקראים "תאי דלק", המייצרים חשמל ללא חלקים נעים ובנצילות יותר גבוהה.

אולם, לפני שנרוץ להשקיע בחברות הרבות שהחלו לפעול בתחום, חלקן חברות הזנק הנראות מבטיחות, ולפני שהמדינה תידרש להשקעות רבות בתשתית, כפי שבעלי עניין מציעים, כדאי לעצור רגע ולבחון מה יש למדע לומר בנושא. לפחות נדע אילו שאלות לשאול.

המימן הוא דלק נהדר, וכלכלת המימן אינו נושא חדש; אך יש בעיה: הוא לא קיים ככזה בטבע. לכן הוא אינו "מקור אנרגיה", כפי שמנסים לקדם אותו. נכון, המימן הוא האלמנט הנפוץ ביותר, אבל כמעט כולו מופיע מחובר לחמצן, בתור מים. וכדי להפריד אותו מהחמצן יש להשקיע אנרגיה. כמה? בדיוק כמות האנרגיה שתשתחרר כשנשרוף אותו. ככה זה בטבע. וזה לא מספיק. כדי שיוכל לשמש כדלק, צריך לאגור אותו ולהוביל אותו (בלחץ גבוה או בטמפרטורות נמוכות מאוד). וזה מוסיף עוד לפחות חמישים אחוזים להשקעת האנרגיה. לכן, מאזן האנרגיה של השימוש במימן הוא שלילי מלכתחילה. הוא בעצם אמצעי לאגירה ולהובלה של אנרגיה, ולא היעיל ביותר. העיסוק בכלכלת מימן הוא הסחת דעת מנושאים אנרגטיים וסביבתיים חשובים בהרבה.

המימן נמצא גם בדלקי מאובנים, וכמעט כל המימן שבשימוש כיום (בזיקוק נפט ובתעשייה הכימית, למשל) מופק מפחם ומגז טבעי, בתהליכי פירוליזה, שיש בהם לא מעט זיהום ושכמובן לא יגמלו אותו מהתלות במשאבים מתכלים. השימוש במימן כדלק עתידי תלוי כולו בחילוץ המולקולה שלו ממולקולת המים, בתהליך הנקרא אלקטרוליזה, העושה שימוש בחשמל, בכמויות שכאמור דומות למה שיהיה ניתן להפיק בשריפתו, ועולות עליהן בהרבה אם מוסיפים אגירה והובלה (נבחנות טכנולוגיות נוספות, אך כנראה לא יותר יעילות).

כדי שהתהליך יהיה ירוק, צריך שהחשמל יבוא מאנרגיה מתחדשת, כמו שמש ורוח (או אנרגיה הידרו־חשמלית, במקומות שהיא קיימת). אבל אם כבר מיצרים חשמל, אפשר להשתמש בו ישירות – למה לעבור קודם דרך המימן? התשובה: האנרגיה המתחדשת אינה רציפה, וצריך לאגור חשמל לשעות שבהן השמש לא זורחת או הרוח לא נושבת. לכן, מימן מתחרה עם טכנולוגיות לאגירת חשמל, הנמצאות כיום בתהליך פיתוח מואץ. אך החשמל מגיע לכמעט כל מקום, בזמן שכדי לנצל את המימן יש להקים תשתית חדשה (מורכבת, יקרה ושיש בה סכנות) לאגירתו ולחלוקתו.

כבר כיום די ברור שבעבור מכוניות חשמליות הסיכוי שהמימן יתחרה במצברים הוא קלוש. עבור משאיות ואוטובוסים, שאפשר לתדלק במקום מרכזי ולא בתחנות דלק מבוזרות, ושדורשים מצברים גדולים, יכול להיות שיש כיום יתרון מסוים למימן, אבל הוא ייעלם כנראה בשנים הקרובות. יש למימן, כדלק לא מזהם, אפשרויות (הכרוכות בסיכונים ניכרים) בהנעה תעופתית וימית, תחומים שבהם הסיכוי להנעה חשמלית הוא חלום רחוק (לפחות במטוסים ובאוניות בעלי ממדים גדולים). אולם חייבים לזכור תמיד שאין מדובר ב"מקור אנרגיה", ושמבחינה אנרגטית התהליך הוא הפסדי.

יהיו גם בעתיד שימושי גומחה למימן, בין שיופק בתהליכי פירוליזה או בתהליכי אלקטרוליזה. עם זאת, אסור לשכוח שאין מדובר במקור אנרגיה, אלא רק באמצעי לאגירתה ולהובלתה, לא יעיל ומסוכן. וזה לא ישתנה בעתיד. זו פיסיקה.

ד"ר אברהם ארביב שימש כסגן המדען הראשי במשרד האנרגיה

דה מרקר | אברהם ארביב | 27.6.21

תגובה אל העורך


שם מלא דוא"ל תוכן התגובה קוד אבטחה (אנא העתק את הקוד לתיבה שמתחתיו)

מחירי סחורות

מדדי נפט וזהב

EIA today in energy