פאנל מיוחד: האם המימן יאפשר שימוש ברכב בלי לתרום להתחממות הגלובלית?
צילום: יוסי אלוני
בחלק גדול ממדינות העולם בטוחים שעולם הרכב יעבור להתבסס על מימן ירוק, כתחליף לדלקים מזהמים. "מעריב" כינס את הבכירים בתחום לפאנל מיוחד בנושא.
בעידן ההתחממות הגלובלית, מדינות רבות, ובראשן האיחוד האירופי וארה"ב, הכריזו על יעד שאפתני: אפס פליטות של דלקים מזהמים בשנת 2050. ישראל, לעומת זאת, רחוקה משם. לא רק בהיבט השימוש באנרגיות מתחדשות, אלא גם ברמת הכוונה. התוכנית שהוצגה בידי ארבע שרות לפני חודשיים וחצי מדברת על הפחתת פליטות גזי החממה ב־85%.
כך או אחרת, כדי להגיע ליישם הצהרות אלו נדרש פתרון יצירתי, בין היתר לתחום התחבורה, שכיום הוא אחת מבעיות זיהום האוויר החמורות בישראל, ותחבורת המימן מצטיירת כפתרון אולטימטיבי.
טכנולוגיה זו מופעלת באמצעות תגובה כימית בין מימן וחמצן בתוך תאי הדלק, לא באמצעות בעירה של דלקים מאובנים, והיא לא גורמת לפליטות פחמן. אומנם מימן נחשב לדלק נקי, אך הפקתו עשויה להיות מלווה בפליטות ניכרות של גזי חממה. הפתרון לכך הוא הפקת "מימן ירוק" מפירוק המים. תוצר הלוואי של התהליך הוא חמצן, והפקתו נעשית באמצעות חשמל מאנרגיה מתחדשת. מלבד אפס פליטות, אחד היתרונות הבולטים של המימן הירוק הוא שההיצע שלו כמעט בלתי מוגבל.
ואולם, טכנולוגיה זו עדיין בחיתוליה, והיא נחשבת ליקרה וללא יעילה. ואף שכמה מדינות בעולם כבר סימנו את רכבי המימן כדור העתיד של הרכב והן משקיעות סכומי עתק בפיתוחם, בישראל הממשלה עדיין מהוססת, והדברים מתקדמים בעצלתיים. בהיעדר מדיניות ברורה של המדינה בנושא המימן, חברות פרטיות כמו בזן וסונול מנסות לפלס לבד את דרכן בעולם המימן באמצעות השקעה בפיתוח טכנולוגיה ובפיילוטים, וזאת ללא תמיכה משמעותית מהממשלה.
האם רכבי מימן יהיו דור העתיד של התחבורה בעידן שאחרי הרכבים החשמליים? האם הפתרון שיציל את כדור הארץ כבר נמצא על השולחן ויש רק להשקיע בו עוד קצת כדי להוזיל את עלויות הייצור? השולחן העגול של "מעריב" בנושא מהפכת המימן בתחבורה דן לאחרונה בנושאים אלו.
בדיון השתתפו שלומי בסון, משנה למנכ"ל בזן, עמיחי ברם, סמנכ"ל תפעול והנדסה של סונול, דורון אורבך, פרופסור לכימיה מאוניברסיטת בר אילן, ד"ר גדעון פרידמן, המדען הראשי במשרד האנרגיה, ויוסי אריה, מנכ"ל המכון הישראלי לאנרגיה וסביבה.
טיפות מים מהאגזוז
שלומי בסון, משנה למנכ"ל בזן: "יש שני סוגי מנועים - מנוע בעירה פנימי ומנוע חשמלי. מנוע בעירה פנימי יכול לקבל את האנרגיה שלו מבנזין או מסולר או מגז טבעי דחוס. זאת היסטוריה שאנחנו רוצים להשאיר מאחור. מנוע חשמלי יכול לקבל את האנרגיה שלו משני מקורות - מרשת החשמל או ממימן. רכב חשמלי שנטען מרשת החשמל, טעינתו אורכת בין שש לשמונה שעות. יש בעיה עם סוללות הליתיום שאי אפשר למחזר, וגם טווח הנסיעה הוא בעייתי".
לדבריו, "הפתרון הבא אומר שהרכב החשמלי יקבל את האנרגיה שלו ממימן. איך זה עובד? שתי מולקולות מימן עם מולקולת חמצן מהאוויר יוצרות תגובה אלקטרונית שטוענת את המצבר שמניע מנוע חשמלי, ומהאגזוז יוצאות לו טיפות מים. אפס פליטות. גם מהלך הייצור של המימן הירוק הוא אפס פליטות".
"בזן היא יצרנית אנרגיה, ומחובתנו להסתכל על העתיד. אנחנו חייבים למצוא את היכולת לייצר מענה לצורך הלאומי. אם העולם ומדינת ישראל רוצים להגיע לשנת 2050 מאופסי פליטות פחמן, צריך למצוא פתרונות. הפתרונות יורכבו מפורטפוליו של כמה מרכיבים, ובהם מימן", אומר בסון.
בסוף חודש מאי השנה רשמה טויוטה מיראי הישג שיא כשהצליחה לכסות טווח של יותר מ־1,000 ק"מ בנסיעה נקייה מזיהום האוויר, תוך שימוש במכל מימן יחיד במשקל 5.6 ק"ג. בישראל עדיין אין רכבים כאלה, וגם אין תחנות תדלוק מתאימות, וכך מדובר למעשה בבעיית הביצה והתרנגולת.
"בתוך עשרה חודשים מהיום, אנחנו, עם שותפתנו סונול ובשיתוף משרד האנרגיה, נקים את תחנת התדלוק הראשונה בישראל, שתוקם ברכסים במפרץ חיפה. לאחר מכן, הכוונה היא להביא עם כלמוביל עד עשר משאיות בשנה ואוטובוסים, שעובדי בזן יהיו הראשונים שייסעו בהם. אנחנו לא ממציאים את הגלגלים - יש משאיות ואוטובוסים כאלה שכבר נוסעים בעולם".
עמיחי ברם, סמנכ"ל תפעול והנדסה של סונול, סיפר על התהליכים שהחברה עוברת בשנים האחרונות: "כבר ב־2018 הבנו שעולם האנרגיה עומד להשתנות, ולכן מחברת דלק מסורתית אנחנו עוברים כמה תהליכים - כניסה לטעינה חשמלית, פאנלים סולריים. אנחנו מבינים שהדור הבא של הרכבים החשמליים יהיה של כאלה המונעים במימן. קיבלנו מימון לבניית תחנת דלק ראשונה לרכבי מימן".
"כרגע אי אפשר להביא לישראל כלי תחבורה שנוסעים על מימן, כי אין איפה לתדלק אותם, זה פשוט מאוד. אנחנו מבינים שיצרני הרכב בעולם - טויוטה, יונדאי, מרצדס - הולכים לכיוון הזה. אז החלטנו להביא את הבשורה לכאן והתחלנו פרויקט מורכב מאוד. אנחנו רוצים להוביל בתחום ולהביא את המכונית הראשונה לישראל. בגרמניה, למשל, כבר יש 92 תחנות תדלוק של מימן, שהן תחנות רגילות, שבהן יש מנפקת אחת עם מימן. בסוף זה עניין של מדיניות ממשלתית. ממשלת גרמניה החליטה ללכת על מימן בתחבורה כמדיניות. האסטרטגיה שלנו כרגע היא לשכפל את מה שקיים בגרמניה".
לא ריצת אמוק
פרופ' דורון אורבך מאוניברסיטת בר אילן מציע לצנן את ההתלהבות סביב נושא המימן בתחבורה: "להסתער על המימן כמו עדר זה מסוכן כי מימן הוא פתרון מצוין אבל מוגבל, יש עוד בדיקות שצריכים לערוך. זו לא ריצת אמוק לקראת פתרון סופי. בקוריאה הדרומית הממשלה הולכת על מימן כחזות הכל, והמדענים הבכירים שמפתחים מקורות כוח נוספים כועסים מאוד על הממשלה שלהם ואפילו מזלזלים בה על ההחלטה הזאת".
לדבריו, "בארץ יש קהילה מדעית ברמה גבוהה מאוד שעובדת יחד, ולישראל יש סיכוי להוביל. היתרונות שלנו הם שיש כאן קהילה מדעית מעל ומעבר לפרופורציה של גודל המדינה, ואנחנו יכולים להיות חלוצים בהרבה מאוד תחומים באנרגיה. במכוניות חשמליות קטנות, תאי דלק מימן (תא שממיר אנרגיה כימית לזרם חשמלי - ס"ג) הם לא הפתרון האידאלי. כמו שיש כלכלת מימן, יש גם יסודות אחרים שאנחנו מפתחים - יש כלכלת ליתיום, יש כלכלת נתרן ויהיו עוד. דווקא סוללות ליתיום נטענות מתאימות הרבה יותר למכוניות קטנות בגלל ההספק שלהן, זה גם אפס תחזוקה. נוסף לכך, הפסד האנרגיה בתאי דלק מימן הוא גדול מאוד".
למה המדינה לא מקדמת את תחבורת המימן בישראל?
המדען הראשי במשרד האנרגיה ד"ר גדעון פרידמן מסביר את התייחסותה של הממשלה לטכנולוגיית המימן בתחבורה: "אנחנו רואים במימן דבר מעניין מאוד, עם פוטנציאל. אבל יש גם שלושה אתגרים מרכזיים. הדבר הראשון הוא עניין היעילות של מחזור. אם אני מסתכל על ייצור מימן מחשמל ולאחר מכן על האגירה שלו, ההובלה שלו ואחרי זה חזרה ממימן לחשמל - המעגל הזה הוא מאוד לא יעיל. אנחנו מאבדים בערך שני שליש מהאנרגיה מהמעגל הזה.
"האתגר השני הוא עניין הלוגיסטיקה. מימן הוא גז שיש צורך לטפל בו, להעביר ממקום למקום, לדעת לדחוס אותו ברמה גבוהה. האתגר השלישי והמרכזי ביותר הוא עניין המחיר. היום הסיפור של המימן הוא יקר מאוד, הוא הרבה יותר יקר מפתרונות חלופיים. מימן הרבה יותר יקר בהשוואה לדלקים הפוסיליים. לא רק המימן עצמו, אלא גם תאי הדלק במכוניות המונעות במימן הם יקרים. האריזה של המימן, דחיסתו - זה גם סיפור יקר. הסיפור של המחיר הוא אתגר גדול", אומר פרידמן.
לדבריו, "אנחנו, כמדינת ישראל, ברמה של מדיניות, לא נכתיב מדיניות, אלא נעקוב אחרי המדיניות בעולם. אם העולם יחליט שהוא הולך על מימן, אנחנו נלך על מימן. מה שאנחנו צריכים להבטיח הוא שנהיה מוכנים לכך, כדי שכאן בישראל יהיו את כל התשתיות, התקנים והרגולציה שיידרשו. החוזק של ישראל הוא בחדשנות. אנחנו צריכים להיות כאלה שתורמים לחידושים ולטכנולוגיות החדשות גם בעולם המימן".
בסון התייחס לאתגרים שהציג ד"ר פרידמן: "בנוגע לעניין של השינוע והדחיסה, אנחנו משיקים עכשיו פרויקט גדול עם אילת אילות, של הקמה של שדה סולארי עם ייצור מימן ומכירתו בחו"ל. יכולת דחיסה כבר יש לנו היום. היא מורכבת יותר ממילוי מכל דלק, אבל בתוך עשרה חודשים מהיום תהיה לנו יכולת דחיסה שמתאימה לצרכים שלנו. בנוגע למחיר, נכון, מחיר הגז הטבעי שונה היום ממחיר המימן ממים, אבל התחזיות מדברות על כך שבתוך שבע שנים מהיום, המחיר של מימן ירוק ישתווה לשימוש בדלק פוסילי. כמו בכל דבר חדש שרוצים להחדיר, העלויות הראשונות הן תמיד גבוהות".
המדינה מפספסת?
יוסי אריה, מנכ"ל המכון הישראלי לאנרגיה וסביבה, התייחס לצורך של המדינה להתוות מדיניות ברורה בנושא המימן, ובעיקר להשקיע תקציבים בפריסת תשתיות: "ממשלת ישראל מפספסת בהתייחסותה לסיפור המימן. אנחנו נגררים ואנחנו לא מובילים. העולם חייב להיפטר מפליטות פחמן. בהתחשב בשיעור הגידול של האוכלוסייה, לא נוכל להמשיך להתקיים בשיעורי פליטה של פחמן כמו היום. אחד ממקורות הפחמן העיקריים הוא כל מה שקשור באנרגיה. לפני 200 שנה מישהו החליט שמפתחים אנרגיה מדלקים פוסיליים, זה תהליך עתיר פליטות פחמן, והוא לא מתאים יותר לעתיד", אומר אריה.
לדבריו, העתיד שייך למימן: "בעתיד ילכו כנראה למימן. זה פשוט. אפשר לייצר אותו בעזרת אנרגיית שמש, וזה יהיה כנראה הפתרון האופטימלי לדורות הבאים - עם אפס פליטות.
ההשקעה בפיתוח אנרגיות מתחדשות באיחוד האירופי היום היא בסדרי גודל של אחוזים מתוך התוצר, ותקציבים לשנת 2050 מדברים על 7% מתוך התוצר. יתרה מכך, התחזיות השמרניות יותר באיחוד האירופי מדברות על כך ש־25% מסך השימוש באנרגיה, מקורה יהיה במימן", הוא אומר, ומדגיש: "התקציב שמיועד לפיתוח טכנולוגיית המימן בארץ אינו מספיק".
המדען הראשי ד"ר פרידמן השיב לטענות, ואמר: "השקענו בפרויקטים חלוציים סדר גודל של 5 מיליון שקל, אל מול השקעה דומה של החברות עצמן. אנחנו משקיעים כבר שנים רבות במו"פ אקדמי של תהליכי ייצור מימן ותאי דלק, בין היתר באוניברסיטת בר אילן ובטכניון. אנחנו מאמינים מאוד בקידום טכנולוגיות ישראליות", הוא אומר.
לדבריו, "עוד השנה נוציא כנראה כ־10 מיליון שקלים נוספים לנושא מימן בתחבורה, ואנחנו צריכים להחליט כממשלה שנכניס את המימן ברמה של פיילוטים. אני לא מאמין בגישות הנהוגות באירופה ובקוריאה, שהחליטו שהן הולכות בצורה חזקה מאוד על מימן. אני חושב שאנחנו צריכים להיות ברמה של הדגמות, לא ברמה של פריסה ארצית, כיוון שזה עדיין יקר. הממשלה צריכה להחליט על השקעה שהיא בסדר גודל של כ־100 מיליון שקל בנושא המימן בתחבורה - זה אומר להקים כמה תחנות תדלוק ולסייע בהבאת רכבי מימן, שהם יקרים מאוד".
פרידמן נשמע מהוסס בנוגע למימן, אך עם זאת הוא משדר אופטימיות מסוימת: "העובדה שכל העולם עוסק בכך מגבירה את סיכויי כלכלת המימן. ראינו מה קרה בעולם הפאנלים הסולאריים - השקיעו בכך סכומי עתק, ואכן הטכנולוגיה הזאת הצליחה והמחירים ירדו. יש סיכוי סביר שאותו דבר יקרה בעולם המימן, מעצם ההשקעה הגדולה. ויש כאן מאסה של מדענים, המימן יכול למצוא את הנישות שלו, אבל ברור שהיום זה עוד לא שם".
בסון אמר בתגובה: "המדינה אומרת נראה מה קורה בעולם ואז נחליט. למה? אנחנו צריכים להוביל במהלך הזה. צריך להסתכל על נושא המימן כאתגר משותף - של המדינה, של הספקים, של האקדמיה, של התעשייה, של האזרחים - וחייבים לייצר ודאות. במקום שהמדינה תיקח את העסק הזה ותוביל אותו קדימה, הגופים הפרטיים משקיעים זמן, כסף ואנרגיות, מה שהממשלה אמורה לעשות בכל מדינה מתוקנת, עושה המגזר הפרטי, ואנחנו מדברים כאן על השקעה של מאות מיליוני דולרים, כדי להגיע למצב שאזרח יגיע לתחנת דלק, יכניס את הפייה, ומהאגזוז תצא לו טיפת מים. המדינה חייבת לקחת צעד הרבה יותר משמעותי ולתמוך בנו הרבה יותר. ככלל, אנחנו בבזן מאמינים בפורטפוליו מגוון. אני מאוד בעד כלכלת נתרן. נתרן הוא אחד היסודות הנפוצים ביותר בטבע".
בסון הרחיב בנושא, ואמר מה לדעתו אמורה לכלול פעילות המדינה בנושא המימן: "תמריצים מהמדינה, הקלות במס. המדינה יושבת על גדר. אתה לא יכול להשאיר איזה ואקום באוויר".
ברם: "כחברת אנרגיה שמאמינה גם במימן כחלק מאנרגיית עתיד, אנחנו כן מצפים לקבל כיוון הרבה יותר ברור מהממשלה. כשהממשלה היא הססנית, התעשיות לא יכולות לפתח את עצמן. אני לא חושב שזה נכון לשבת על הגדר. צריך לכנס פורום של מומחים, ולא חסר לנו, ולתת מפת דרכים מסודרת למימן ל־2050. זה הזמן".
פרידמן: "אתם צודקים שהמדיניות בנושא המימן לא התפרסמה. אבל, בסוף, המדיניות שהיא לא כוללת פריסה מלאה, אלא פריסה קטנה של פיילוטים היא מדיניות ברורה. יכול להיות שהיא לא מוצאת חן בעיניכם, אבל זאת מדיניות ברורה.
"ככלל, המדיניות שנראית לי כאסטרטגיה הנכונה לישראל היא ייצור מימן מגז טבעי כי יש לנו מאגרי גז גדולים, אם נוכל לייצר מימן ללא פליטת CO2 מהגז הטבעי. אנחנו מחפשים כל מיני דרכים לעשות את זה ונבדוק את זה. זה יכול להיות רלוונטי בשנים הקרובות, עד שהאנרגיות הירוקות יוזלו".
לעולם בעקבות השמש
אורבך הוסיף כי אנרגיית שמש היא זו שתביא את הבשורה הגדולה לנושא האקלים: "בהסתכלות על ההתחממות הגלובלית, שהיא צרה צרורה, התחבורה היא דבר קטן. הדבר החשוב ביותר הוא לייצר פחות חשמל משריפת דלק. העולם מייצר היום 18 טרה ווט חשמל, כל מה שהרוח יכולה לתת היא 3 טרה ווט. הגורם היחיד שיכול לתת אנרגיה בהספק בלתי מוגבל ברמה של מאות טרה ווט היא שמש. האתגר הגדול ביותר כאן הוא אחסון אנרגיה ברמה גבוהה. פה המימן יכול להיות חשוב ביותר. הנושא של ייצור מימן ירוק בעזרת אנרגיית שמש הוא ודאי, והטכנולוגיה הזאת תוזל".
סוניה גורודיסקי
