המדען הדגול ניקולה טסלה טען פעם, כך אומרים, כי "אם רוצים לפצח את סודות היקום, יש לחשוב במונחים של אנרגיה". הוא צדק בהחלט. אנרגיה ושימורה עומדים בבסיס כל התהליכים הדינמיים ביקום: בפיזיקה, בביולוגיה, בכימיה ואפילו בכלכלה ובאקלים. היא מניעה את חיינו ואת כדור הארץ כולו.
צפו בפרק של מיזם °מעלה וחצי שמספר למה אנרגיה היא הבעיה:
לפי חוק שימור האנרגיה, סך האנרגיה ביקום הוא קבוע, אבל האנרגיה יכולה להחליף צורה אין-ספור פעמים. מה הכוונה? קחו לדוגמה את בני האדם: אנחנו מתקיימים בזכות אנרגיית השמש. בליבתה של השמש מתרחש תהליך של היתוך גרעיני שמשחרר אנרגיה עצומה, שנפלטת כקרינה. חלק קטן מהקרינה הזו מגיע לכדור הארץ, ואז מתחיל מסע מרתק. צמחים קולטים את אנרגית השמש וממירים אותה לאנרגיה כימית בתהליך הפוטוסינתזה, תוך יצירת סוכרים וחמצן. לאחר מכן, כשאנחנו ובעלי החיים אוכלים את הצמחים, מתרחש תהליך כימי בתאים שלנו ש"שורף" את הסוכר בעזרת חמצן ופולט אנרגיה, פחמן דו-חמצני ומים. אנחנו משתמשים באנרגיה הכימית שנפלטת לתנועה, למחשבה ולכל התהליכים הביולוגיים שלנו. כך אנחנו מתקיימים מאנרגיית השמש, שמגיעה אלינו דרך האוכל שלנו.
מעלה וחצי - הכתבות הקודמות:
השפעת משבר האקלים על חיי היום-יום בישראל
לא נבואה, כך בונים תחזיות על העתיד האקלימי
פחות חורף, יותר מדבר
שוניות האלמוגים, הקנרית שמתריעה על התחממות כדור הארץ
מה הקשר בין האוקיינוסים למשבר האקלים
מעלה וחצי: האחראי המרכזי לעליית הפחמן הדו-חמצני
מעלה וחצי: כישלון התרמוסטט הטבעי של כדור הארץ
מעלה וחצי: למה כדור הארץ הוא לא גוש קרח ענקי?
מעלה וחצי: המגן הבלתי נראה של כדור הארץ
מעלה וחצי: ההתחממות הגלובלית היא לא טבעית
מתהליך ביולוגי ועד לשימוש בסמארטפון
מרבית האנרגיה שבה אנחנו משתמשים בעולם המודרני, למשל בשביל להפעיל את הטלפון, לנסוע באוטו ולהדליק את האור בבית, מגיעה גם היא מהשמש – ישירות, כמו באנרגיה סולארית, או בעקיפין, כמו בדלקי מאובנים שנאגרו במשך מיליוני שנים ומשמשים בתחנות כוח לייצור מרבית החשמל שאנו צורכים. שריפת דלקי מאובנים פולטת חום שמשמש להנעת הטורבינות ולהפקת החשמל. על הדרך, משתחררות כמויות גדולות של פחמן דו-חמצני.
אז מה הם בעצם דלקי מאובנים, ומאיפה הם מגיעים? דלקי מאובנים הם נפט, גז טבעי ופחם. הם נוצרו על ידי יצורים קדומים (למשל צמחים ואצות) שהשתמשו באנרגיית השמש והפכו אותה בתהליך הפוטוסינתזה לאנרגיה כימית אגורה בגופם. כשהיצורים האלה מתו, הם נקברו בקרקעית הים או בקרקעית אגם. במשך מיליוני השנים שעברו מאז, הצטבר החומר האורגני – הגוף שלהם – בעומק, ובגלל תנאי לחץ וטמפרטורה גבוהים הוא "התבשל" והפך לפחם, לנפט ולגז שהם מאגר אנרגיה עצום. כלומר, אנרגיית השמש מלפני מיליוני שנים הצטברה כאנרגיה כימית ביצורים הקדומים שהפכו לדלקי מאובנים שמשמשים אותנו כיום.
אנרגיה עם סוף
עם המהפכה התעשייתית שהתרחשה במאה ה-19, עלה הביקוש לאנרגיה באופן דרמטי. בהתחלה גילינו ששריפת קילו פחם נותנת פי שניים יותר אנרגיה משריפת קילו עץ, ולאחר מכן גילינו שהנפט נוח במיוחד להפעלת מנועים. צריכת האנרגיה העולמית זינקה בעקבות העלייה בשימוש במכוניות, ברכבות, במטוסים, בחשמל – וכולנו הפכנו להיות תלויים בדלקי מאובנים. נכון להיום, יותר מ-80 אחוז מהאנרגיה העולמית מגיעה מדלקי מאובנים, ורק חלק קטן מאוד מהאנרגיה מגיע ממקורות אנרגיה מתחדשים. העלייה בצריכת אנרגיה לאורך השנים נובעת הן מגידול האוכלוסייה והן מגידול בצריכה לנפש, בעיקר במדינות מפותחות; אדם בארצות הברית צורך פי 100 יותר אנרגיה מאדם באתיופיה.
2 צפייה בגלריה
העתיד המזוהם. קריקטורה מ-1831 חוזה זיהום אוויר בלונדון לאחר שיפותחו קטרי קיטור חופשיים ממסילות, כלומר מכוניות
(איור: H. T. Alken, ויקיפדיה, נחלת הכלל )
אז מה בעצם הבעיה? בני האדם גילו מקור אנרגיה זמין, והשתמשו בו בשביל ליצור רווחה כלכלית. הבעיה היא ששריפת דלקי מאובנים משחררת בנוסף לאנרגיה גם פחמן דו-חמצני לאוויר, ופחמן דו-חמצני הוא גז חממה שגורם להתחממות כדור הארץ. ב-2024 נפלטו כ-38 מיליארד טון פחמן דו-חמצני מדלקי מאובנים. כמות הפחמן הדו-חמצני שנפלטת משתנה לפי סוג הדלק: פחם פולט הכי הרבה, כ-100 ק"ג פחמן דו-חמצני לגיגה-ג'אול (יחידת מידה לאנרגיה), נפט קצת פחות, כ-70 ק"ג לגיגה-ג'אול, וגז טבעי פולט כ-50 ק"ג גיגה-ג'אול. יש לשים לב שלמרות הפליטה הנמוכה יחסית של פחמן דו-חמצני בשריפת גז טבעי, השימוש בו אינו בהכרח עדיף אקלימית על פחם. זאת משום שמתאן – המרכיב העיקרי בגז טבעי – הוא גז חממה עוצמתי במיוחד, בעל פוטנציאל חימום הגדול בערך פי 85 מזה של פחמן דו-חמצני. מתאן אחראי לכ־30 אחוז מההתחממות הגלובלית מאז המהפכה התעשייתית.
מצד אחד, האנושות גילתה מאגר עצום של אנרגיה זמינה שהובילה לפריחה כלכלית חסרת תקדים, אבל מצד שני, השימוש באנרגיה הזו מוביל להתחממות חריפה של כדור הארץ. יו"ר הפאנל הבין-ממשלתי לשינוי אקלים (IPCC) ומנכ"ל הסוכנות הבין-לאומית לאנרגיה אמרו כי "אתגר האקלים הוא אתגר גלובלי ומשותף, והוא במידה רבה אתגר אנרגטי. ייצור ושימוש באנרגיה אחראים לשני שלישים מפליטות גזי החממה. משמעות הדבר היא שאנרגיה חייבת להיות בלב כל פתרון למשבר האקלים".
פרופ' עינת אהרונוב היא גיאופיזיקאית מהמכון למדעי כדור הארץ באוניברסיטה העברית וחברת פורום מדעני ומדעניות האקלים. הפורום הוקם במטרה ליצור חיבור אפקטיבי בין המחקר המדעי העוסק במשבר האקלים למקבלי ההחלטות והתקשורת.
הכתבה הוכנה על ידי פורום מדעני ומדעניות האקלים וסוכנות הידיעות זווית מבית האגודה הישראלית לאקולוגיה ולמדעי הסביבה
