מקורות אנרגיה חלופיים

גישה אחרת, הקונה לה חסידים רבים בשנים האחרונות, היא הפקת דלק מחומר צמחי לא על-ידי פירוק, כמוזכר לעיל, אלא בתהליכים כימיים. לדוגמה, ביודיזל (biodiesel) הוא דלק למנועי דיזל, שמקורו לא בנפט גולמי אלא בשמנים צמחיים ובאצות. התהליך הכימי הקרוי טרנס-אסטריפיקציה הוא תגובה (בנוכחות זרז) בין טריגליצרידים, המצויים בשמנים ובשומנים, לבין כוהל פשוט (מתנול או אתנול). תוצאת התגובה היא תערובת של אסטרים אתיליים (בתוספת גליצרול כמוצר לוואי). תכונותיה של תערובת זו דומות מאוד לתכונות הסולר (דלק הדיזל), ובכמה סוגים של מנועי דיזל, ניתן להשתמש בה במישרין. סוגים אחרים של מנועי דיזל מחייבים הסבה מיוחדת לשימוש בביודיזל, וכמה יצרנים ממליצים על שימוש בתערובת של ביודיזל וסולר. השימוש בביו-דיזל נפוץ בעיקר באירופה, והוא הולך ומתרחב בהדרגה.

סוג אחר של דלק ביולוגי הוא אתנול, CH₃CH₂OH, הקרוי גם כוהל אתילי. אתנול מופק מצמחים המכילים עמילן (למשל תירס) או המכילים סוכרים (למשל קנה-סוכר), בתהליך של תסיסה שבסופו מזוקק האתנול ומופרד מחומרי הפסולת. מעתה ניתן להשתמש בו במנועי בעירה פנימית הפועלים על בנזין, לאחר שעברו הסבה מתאימה. הגם שיש מנועים הפועלים על אתנול בלבד, המנוע הנפוץ ביותר בקרב צרכני הדלק האתנולי בארה"ב פועל על התערובת הקרויה E85 (ובה 85% אתנול ו-15% בנזין). בברזיל, המשתמשת הגדולה בעולם בדלק אתנול (המיוצר שם מקני-סוכר), מיוצרות מכוניות שמנועיהן מסוגלים להבעיר תערובת אתנול ובנזין בכל פרופורציה שהיא.

יתרונות הדלק הביולוגי רבים: יעילותו אינה נופלת מזו של דלק מאובן, ולעתים עולה עליה; פליטת הגזים שלו עדיפה בהרבה, מבחינה סביבתית, על זו של דלק מאובן: הוא אינו מכיל כלל גופרית, והפחמן הדו-חמצני שהוא פולט לאטמוספירה הגיע אל החומר הצמחי מן האטמוספירה עצמה, בתהליך הפוטוסינתזה, כך ששריפתו אינה מוסיפה על הפחמן הדו-חמצני האטמוספירי. זאת ועוד, מבחינת המדינות התלויות ביבוא דלק ממקורות חוץ, הרחבת השימוש בדלק ביולוגי פירושה הפחתת התלות במדינות זרות - שיקול אסטרטגי חשוב.

עם זאת יש לדלק הביולוגי חסרונות לא-מבוטלים. ראשית, המחיר: בטכנולוגיות הקיימות היום, מחירו של דלק ביולוגי יכול להשתוות למחיר דלק מאובן רק הודות לסובסידיות ממשלתיות נרחבות מאוד. שנית, השימוש בתירס או בקנה סוכר, לדוגמה, כמקורות לדלק, מתחרה בשימוש בהם למאכל אדם, או (במקרה התירס) לפיטום בהמות ועופות. תחרות זו מעלה את מחירי המזון. שלישית, גם עם ניצול כל השטחים החקלאיים הזמינים, כמויות הדלק הביולוגי המופקות לא יוכלו להחליף אחוז ניכר מהדלק המאובן שבשימוש עתה, שלא לדבר על התחזיות הצופות גידול רצוף בביקוש לדלק בעתיד. ורביעית, הובלת הדלק ממקום ההפקה לתחנות דלק מחייבת את הקמתה של תשתית (מערכת של קווי צינורות ומתקני אגירה והפצה) שאינה קיימת עדיין.

חסידי הדלק הביולוגי מציינים כי ניתן להתגבר על כל המכשלות הללו; הדבר יהיה כרוך בהשקעות נכבדות, בלי ספק, אבל הן יתגלו ככדאיות בטווח הארוך. לדוגמה, בעוד שהתשלום על דלק מיובא מגיע למדינות זרות, הסובסידיות המשולמות למגדלי צמחים כמקור לדלק מגיע לידי איכרים קשי-יום מבית. אשר לתחרות למול המזון, הם חוזים עתיד שבו יופק הדלק לאו דווקא מחלקי הצמח המשמשים כמזון, אלא מחלקיו האחרים: כשמדובר בתירס, השאיפה היא להפיק דלק מהגבעולים והעלים, ולהשתמש בגרגרים למזון. ועוד יש שאיפה להפיק דלק מצמחים שנקל לגדלם במהירות, אשר אינם צמחי מזון. אך הטכנולוגיות הדרושות לשם כך עדיין לא פותחו.

השמש היא מקור האנרגיה הראשי של עולמנו. כמעט כל סוגי האנרגיה נובעים ממנה (יוצאת מכלל זה האנרגיה שמקורה בהתפרקות החומרים הרדיואקטיביים שבבטן האדמה - האנרגיה הגיאותרמית, שניצולה מתואר להלן). מכאן עלתה על דעת רבים המחשבה לנצל את אור השמש במישרין כמקור אנרגיה. ראוי לציין שחוקרים ישראלים תרמו רבות לפיתוח חלק מהשיטות המתוארות להלן, ומספר חברות ישראליות עוסקות בבניית התקנים שונים לניצול אנרגיית השמש, בארץ ובמקומות אחרים בעולם.

ואפשר לעשות זאת בכמה דרכים. דרך אחת היא חימום נוזל, לרוב מים, בקולטי שמש - לוחות זכוכית שעוברים מתחתיהם צינורות מתכת שבהם זורם הנוזל. את המים שהתחממו אפשר לנצל לשימוש ישיר (זהו דוד השמש המותקן בבתים רבים בישראל), אבל יש שימושים מתוחכמים יותר. אחת האפשרויות, הקרויה בריכת שמש (בריכה סולרית) היא חימומו של נוזל בעל נקודת רתיחה נמוכה בבריכה חשופה לקרני השמש, עד לטמפרטורה קרובה לרתיחה, וחימום נוסף בדרך מקובלת (שריפת פחם, למשל) כדי להפוך אותו לקיטור שיניע טורבינה. בדרך זו נחסך חלק ניכר מהדלק הדרוש לחימום.

דרך אחרת מבוססת על התוצא הפוטו-חשמלי - מעבר זרם חשמלי בחומרים מסוימים כאשר הם נחשפים לאור. הזרם המתקבל כך ניתן לניצול במישרין. הבעיה היא שעד כה טרם פותחו חומרים פוטו-חשמליים בעלי רמה גבוהה של נצילות, כלומר, האנרגיה החשמלית המופקת מהם נמוכה מאוד בהשוואה לכמות האנרגיה המגיעה אליהם מהשמש. בתחום זה יש פעילות נמרצת של מחקר ופיתוח, אבל עד כה, השימוש במקור זה מוגבל מאוד. בעיקר הוא מצוי בלוויינים, ורק באי-אלה יישומים ארציים.

עוד דרך קרויה "שדה מראות": מספר רב של מראות מרכז את קרני השמש במוקד יחיד, ובו דוד מים שחימומו בדרך זו מפיק קיטור. הקיטור מפעיל טורבינה וזו מפיקה חשמל. המראות מבוקרות במחשב, על מנת שיפנו תמיד שטח רחב ככל האפשר במישרין אל השמש. גם שימושיה של שיטה זו מוגבלים.

בכל יישומי האנרגיה החלופית המבוססים על קרינת שמש ישירה, המגבלה המרכזית היא זו שהם פעילים רק בשעות אור היום, ועננות פוגעת קשות ביעילותם (הזעומה בלאו הכי). יש המציעים איפוא להתקין מראות גדולות בחלל, שימירו את אור השמש המגיע אליהן ברציפות לגלי מיקרו. אלה יוקרנו אל תחנת קליטה על פני כדור הארץ, ויהפכו שוב לחום שיוכל לחמם מים ולהניע טורבינות. שיטה זו לא יצאה עדיין מתחום המדע הבדיוני.

לקריאה בכתבה - לחצו כאן