רעידת האדמה שלא הגיעה לישראל
כושר ההמצאה האנושי סופו שיתגבר על המשבר הצפוי - אבל לשם כך יש צורך לטפח דור חדש של מדענים ומהנדסים, פיזיקאים וממציאים, ולהשיג עבורם תקציבי מחקר ופיתוח כפולים ומכופלים מאלה שזמינים היום
כידוע, היתרון הגדול של תחנות גרעיניות הוא, שבפעולה תקינה הן לא פולטות חומרים מזיקים לאטמוספירה - לא פחמן המצטבר כגז חממה ולא גופרית וחנקות המייצרים "גשם חומצי". כמוכן שיש סיכון ממשי של פליטת חומרים רדיו-אקטיביים במקרה של הרס ליבת הכור, החלק הפנימי ביותר, שמחזיק את מוטות האורניום בתוך ברכת מים אטומה, מאחורי קליפת בטון מזוין בעובי מטר ויותר. רק באחד מששת הכורים בפוקושימה נוצר סדק בקליפת הליבה והשתחררו דרכו מים וחומרים רדיו-אקטיביים שונים. בשאר הכורים הצונאמי פרץ רק את המבנה החיצוני והמים פגעו במתקנים שרמת הרדיו-אקטיביות שלהם נמוכה יחסית - מחליפי חום, טורבינות קיטור, משאבות ומערכות בקרה. הנזק האמיתי נגרם בשל השבתה של מערכות הגיבוי, שהמהנדסים לא השכילו להגן עליהן משום שעוצמת הצונאמי הזה הייתה חריגה גם בסקלה של יפן למודת הסבל. בניגוד לאירוע בצ'רנוביל, פליטות החומרים המסוכנים ביותר התרחשה בהיקף קטן ולזמן קצר, כך שהנזקים לטווח ארוך קטנים ביחס לנזקי זיהום האוויר המצטברים של תחנת כוח קונבנציונלית בהספק דומה. למרות שניתן לשקם 3 או 4 מהכורים, היפנים כנראה יבחרו להשבית לתמיד את כל ה-6 ולא להסתבך בעבודה בשטח שמסומן כרדיו-אקטיבי. וזו גם הזדמנות להחליף את הכורים המיושנים בתכנון חדיש ואמין יותר.
חשוב לזכור שהנזק נגרם מרעידת אדמה וצונאמי בעוצמות לא רגילות - ולא מנוכחות הכורים או מהרגישות לכאורה של הטכנולוגיה לפגעי טבע. אם במקום הייתה קיימת תחנת כוח קונבנציונלית, דוגמת זו שמפארת את שפך נחל חדרה, דבר לא היה שורד בפוקושימה. אצלנו, ספק אם הארובות היו נשארות זקופות ברעידת אדמה בעוצמת 9.0 וגלי צונאמי בגובה 14-10 מטר היו שוטפים כל דבר הנמצא ממערב לכביש החוף בין בית ינאי לבת גלים. למזלנו, רעידת אדמה בעוצה דומה לא צפויה בישראל. הרעידות ההיסטוריות שהרסו את בית שאן (בשנת 748) וצפת (1837) מוערכות בעוצמה של 6.5 עד 7.0, כלומר בין 1:1,000 ל-1:10,000 מהאנרגיה שהשתחררה באירוע היפני. צונאמי רציני יכול להכות בחוף הים התיכון רק לאחר שהוא עבר כ-500 קילומטר בים ממוקד הפעילות הטקטונית בים האגאי (שם מתרחש תהליך Subduction דומה לזה שקורה ממזרח ליפן). ובכל זאת, ישראל לא מוכנה לאירוע בעוצמה שאנו יודעים כי יבוא במוקדם או במאוחר. אנו נוטים להאשים את הממשלה בכל מחדל, אך במקרה של ההכנות לרעידת אדמה אלה האזרחים שמגלים אדישות. רוב תוכניות חיזוק המבנים לפי תמ"א 38 נעצרו בשל התנגדויות של דיירים, שעל בתיהם התוכנית אמורה להגן. הסיבות להתנגדויות שונות ממקרה למקרה, אך בכולן אפשר לגלות את תשתית השאננות האטומה.
וזה גם לא הסוף של אנרגיה גרעינית. בטבלה הנלווית ריכזתי נתונים כמותיים לגבי הדרישות העולמיות הצפויות לאנרגיה חשמלית ב-40 השנים הקרובות וכיצד הן תסופקנה ממקורות שונים. מאחר וזה נושא ספקולטיבי ביותר, ערכתי ממוצעים מתחזיות של מומחים רבים בהנחה ש"האמת נמצאת איפשהו באמצע". מה שחשוב להבין מהנתונים הוא, שעל פי קצב ההתפתחות הצפוי של אנרגיות חלופיות (בעיקר רוח, גלים ושמש), בשנת 2050 עדיין נזדקק לדלק פחמני (כ-35 אחוז יותר מעכשיו) ופי 8(!) יותר אנרגיה גרעינית. הדרך היחידה להיחלץ מהמלכוד הזה עדיין לא נפרצה במעבדות הפיזיקה המעטות שמתוקצבות בהתאם לגודל האתגר. מדובר, כמובן, בכורי "היתוך" (Fusion) בהם מתיכים גרעיני מימן ומיצרים הליום בתהליך דומה לזה שמזין את חום השמש ושבני האדם יודעים לשחזרו רק בפיצוץ פצצת מימן. במקרה הטוב, כורי היתוך ישפיעו על משוואות הביקוש והיצע האנרגיה רק אחרי 2050. במקרה הגרוע, כספי הפיתוח הדרושים ימצאו רק אחרי שכל שאר המקורות יתרוקנו והאטמוספרה כבר לא תתאים לקיום חיים עלי אדמות. כרגע, האנושות עדיין לא מוכנה להשקיע את מאות המיליארדים הדרושים לממש את החלום.
במגמה הקיימת, מתקני Fusion – כורי היתוך מימן/הליום – לא יהוו גורם משמעותי לפני 2050. יש הכרח להאיץ את פיתוח הטכנולוגיה אם רוצים למנוע את המצב בו כ-3,000 כורי Fission ממשיכים לסכן את האקולוגיה העולמית.
הסברים לטבלה
- "הספק מותקן" – הספק השיא הנומינלי של תחנות הכוח במלוא הפעילות.
- הגדלת תפוקה – הענות לדרישה מוגברת, קצב גידול היסטורי של 2.3% לשנה.
- ס"ה התקנות – השוק העולמי להקמת תחנות כוח. בכסף: בין 2.5 ל-3 מיליארד דולר ל-GW.
- מדד – GW = גיגה-וואט הספק חשמלי (מיליון קילוואט). 1GW שקול לתפוקה של תחנת כוח ממוצעת.
- פחמני – פחם, מוצרי נפט וסולר, גז טבעי. התחזית מניחה מעבר הדרגתי מפחם ודלק נוזלי לגז טבעי.
- הידרו – מפלי מים וסכרים. אלה יוקמו רק בארצות מתפתחות, שמוכנות לשלם את המחיר האקולוגי.
- מתחדש – רוח, שמש, גיאותרמי, ביו-מסה וגלים. דורשים מתקני איזון בין הצריכה ליצור.
- גרעיני – כורי Fission הצורכים אורניום מועשר, ו-Fast Breeders שמיצרים וצורכים פלוטוניום.
בין המקורות ה"אלטרנטיביים", הידרו-חשמל הגיע למיצוי והאנושות לא רוצה לראות עוד סכרים מוקמים על נהרות איתנים. נצילות הרוח והשמש מוגבלת למעשה בגלל הקושי לצבור אנרגיה כשהיא זמינה (שמש בצהרי היום, למשל) עבור הצריכה בשעות אחרות (ליל חורף). אמצעי האחסון יקרים מאוד והתהליך כרוך באובדן חלק משמעותי מהאנרגיה המקורית. יתר על כן, אם ברשת המוזנת בפחם או בגרעין, כדי לספק את צריכת השיא נדרש להתקין מקורות בעלי הספק גבוה ב-50 אחוז לפחות מהממוצע, ברשת טורבינות רוח או שדות קולטי שמש היחס הוא בערך 3:1. כלומר, כדי להחליף תחנת כוח פחמית דוגמת חדרה (2.6 גיגה-וואט) או אשקלון (2.3 גיגה-וואט), יש צורך במתקנים שהספקם כ-5 גיגה-וואט כל אחד.
האם אלה מעשיים? שרשרת טורבינות הרוח שיכולה להחליף את תחנת חדרה תכלול בין 500 ל-700 טורבינות, כל אחת מותקנת על תורן שגובהו 180-140 מטר, המשתרעת לאורך החוף בין תל-אביב לחיפה. חוות קולטי השמש שיכולה להחליף את תחנת אשקלון תשתרע על פני 30 קילומטר מרובע (30,000 דונם) ותכסה את כל שטחי הדיונות שבין אשקלון ואשדוד. תחליטו אתם אם המחיר האקולוגי הגיוני - ועוד לא שאלנו כמה זה עולה? לאושרנו, גילוי שדות הגז הטבעי בים חוסך מישראל את הצורך לבנות תחנת כוח גרעינית - אבל לא כולם ברי-מזל, ובראייה גלובלית בעיית גזי החממה לא נפתרת כאשר עוברים מפחם לגז. הנתונים בטבלה מניחים כי המעבר לגז יאפשר להגדיל את מספר תחנות הכוח הקונבנציונליות בלי להגדיל את פליטת גזי החממה ביחס למצב הנוכחי, אבל גם המצב הנוכחי אינו יכול להימשך לעד. אחרת גם אנחנו נצטרך לבנות "חומות ים" לאורך החופים, כמו ביפן, כדי לעצור את גלי הים הגואה מלהגיע לרחוב דיזנגוף בתל-אביב.
מכל הפתרונות שהועלו לבעיות הנ"ל אחת בוודאי שלא תתממש. האנושות לא תחזור להיות ציביליזציה מעוטת אנרגיה. כושר ההמצאה האנושי סופו שיתגבר על המשבר הצפוי - אבל לשם כך יש צורך לטפח דור חדש של מדענים ומהנדסים, פיזיקאים וממציאים, ולהשיג עבורם תקציבי מחקר ופיתוח כפולים ומכופלים מאלה שזמינים היום. וכמדינה שרוצה לתפוס מקום מכובד בקהילה העולמית, עלינו גם להשקיע יותר במניעת "בריחת מוחות" לארצות שלא מתייחסות למו"פ שאינו בטחוני כאל מותרות. אם המדע הישראלי טוב כפי שאנו רוצים להאמין, ההשקעה יכולה להתגלות כמשתלמת במיוחד. כבר היום העולם משקיע כ-500 מיליארד דולר לשנה בבניית תחנות כוח, והסכום יגדל פי 3 עד שנת 2050 (בערכי מטבע קבועים). גם אם נתפוס רק אחוז אחד מהשוק הזה, מכירת ידע ומערכות לתחנות כוח מתקדמות יהיה ענף היצוא הראשון במעלה של ישראל. לא פחות חשוב והרבה יותר חיובי מיצוא גז טבעי. ראש ממשלה הגדיר בין מטרות ההשקעה של תמלוגי הגז הצפויים את המחקר המדעי. כדאי לסמן את תחום האנרגיות כיעד המרכזי.