בטן ריקה מול מיכל דלק מלא

שמן צמחי יכול להפוך לדלק, ומחיר ליטר בנזין בתחנת הדלק מדביק את מחירו של ליטר שמן במכולת. הפרדוכס האפשרי – כאשר התיאבון לדלק מתחרה בתיאבון למזון, ניסע עם מיכל מלא על בטן ריקה.

צוברי אנרגיה

מקור האנרגיה לחיים על פני כדור הארץ הוא השמש. בעזרת אנרגיית השמש מתרחשים תהליכים כימיים וביולוגיים המשנים מצבי צבירה של צוברי אנרגיה. בתהליך פוטוסינתזה, צמחים מפרקים פחמן דו-חמצני הנמצא סביבם כגז ואוגרים פחמימות. בתהליכי תסיסה, שמרים, נבגים וחיידקים מפרקים חומרים אורגנים מוצקים, ובהם עמילנים וסוכרים, והופכים אותם לצובר אנרגיה נוזלי – אלכוהול, ולגז – פחמן דו-חמצני. דבורים אוספות צוף והופכות סוכרים מן הצומח לדונג ולדבש. פרות מלחכות עשב ומנצלות שומנים וחלבונים מן הצומח לבניית רקמות ואגירת אנרגיה, ולאחר תהליכים מטבוליים פולטות גללים, שאף הן צוברי אנרגיה מוצקים.

בטבע קיימים מחצבים שהם צוברי אנרגיה המכונים דלקים מאובנים, כמו נפט, פחם, כבול, או גאז טבעי, וצוברי אנרגיה רבים אחרים בעולם החי והצומח המכונים “ביו-דלקים”. הביו-דלקים אגורים כ-“ביו-מסה” מוצקה או נוזלית, בדומה לפחם או לנפט, ומקורם בצמחים ואורגניזמים חיים. ריכוזי האנרגיה בצוברים טבעיים שונים נבדל, ויש מהם היעילים יותר מאחרים. ריכוזי אנרגיה גבוהים יחסית נמצאים, בין השאר, באצות, קנה סוכר, תירס, דגנים, עצי הסקה, קנביס, בשר ועצמות, קליפות אורז, פשתן, שעם, תחמיץ, גללי בעלי חיים ובמי גבינה.

לניצול הביו-דלקים עבר נכבד וכבר לפני אלפי שנים האדם עשה שימוש בצוברי אנרגיה טבעיים מגוונים. מעידה על כך המשנה במסכת שבת, פרק ב’, א’: “במה מדליקין, ובמה אין מדליקין: אין מדליקין לא בלכש, ולא בחוסן, ולא בכלך, ולא בפתילת האידן, ולא בפתילת המדבר, ולא בירוקה שעל פני המים. לא בזפת, ולא בשעווה, ולא בשמן קיק, ולא בשמן שריפה, ולא באליה, ולא בחלב. נחום המדי אומר, מדליקין בחלב מבושל; וחכמים אומרים, אחד מבושל ואחד שאינו מבושל, אין מדליקין בו.”

במסכת שבת מוזכרים צוברי אנרגיה נוספים, מן החי, הצומח והדומם ובמצבי צבירה שונים, ובהם:

צוברי אנרגיה מאובנים –  “שמן שריפה”, “עטרן” ו – “נפט”.

צוברים מן הצומח – “פתילת המדבר”, “ירוקה שעל פני המים”, “שמן קיק”, “שמן שומשומין”, “שמן אגוזים”, “שמן צנונות”, “שמן פקועות”, “שמן זית”, “פשתן”, “עצים”.

צוברים מן החי – “אליה”, “חלב”, “חלב מבושל”, “שמן דגים”, “שעווה”.

צוברי ביו-מסה שהם תוצרי לוואי – “היוצא מן העץ”, “קש”, “גבבה”, “גפת”.

במדינות מתפתחות רווח עד היום שימוש בצוברי אנרגיה המופקים מעץ, פחם, גללים יבשים ושמנים המופקים מצמחים ומשומן בעלי חיים. במדינות המערב צוברי האנרגיה הנפוצים מבוססים על נפט ותוצריו ועל חשמל, שחלקו מופק מנפט. קיימות הערכות לפיהן 15% מצריכת האנרגיה העולמית מופקת מביו-אנרגיה, כאשר מרביתה נצרך במדינות מתפתחות למטרות חימום. במרבית מדינות המערב אחוזי הצריכה של צוברי אנרגיה ביולוגיים נמוכים יותר, אך מעניין ששבדיה ופינלנד מפיקות בהתאמה כ – 17% ו – 19% מצורכי האנרגיה שלהן מביו-דלקים.

מדענים חלוקים בדעותיהם בשאלת ההשפעה של הבערת צוברי דלקים מאובנים על יצירת גזי חממה ועל מאזן החיים על פני הארץ. שריפת הביו-דלקים גורמת זיהום סביבתי ונחשבת כמזהמת אף יותר מדלקים מאובנים, אך הביו-דלקים נחשבים מקורות אנרגיה מתחדשים, משום שבכוחם של צמחים לנצל את הפחמן הדו-חמצני הנפלט בתהליכי בעירה. הביו-דלקים יכולים לצבור אנרגיה לתקופת זמן ארוכה וללא סכנות של התפוצצות.

דלק נוזלי

עד לפני כמאה שנים מרבית האנרגיה נצרכה על ידי האדם מצוברי ביו-מסה מוצקים בעיקר על ידי הבערת עצים, וגם לאחר המהפכה התעשייתית הונעו מנועי קיטור שהניעו מכונות ורכבות בעצים ובפחם. מעת שנפוצו מנועי הבעירה הפנימית גבר השימוש בדלקים נוזליים, ואלו מהווים את החלק הארי של צוברי האנרגיה הנצרכים כיום. הדלקים הנוזליים הנצרכים ביותר הם מוצרי נפט.

בתחילת דרכם מנועי הבעירה הפנימית צרכו ביו-דלקים נוזליים. הביו-דלקים הנוזליים נוצרים ידי מיצוי מכני, זיקוק, ופירוק בקטריאלי של מוצקים. הליכים אלו הופכים ביו-מסה לסוגים שונים של אלכוהול, שהמקובלים בהם הם אתנול, מתנול, מתאן, פרופנול ובוטאנול. מנוע הדיזל הומצא, פותח ושוכלל החל משנות התשעים של המאה התשע עשרה על ידי, מר רודולף דיזל. מרבית המנועים אותם פיתח דיזל הונעו בשמנים צמחיים ובעיקר בשמן בוטנים, ורק לאחר מותו הם הותאמו לבעירה פנימית של דלקים נוזליים שנוצרו מנפט. בשנת 1912 הביע רודולף דיזל את הדעה כי דלקים העשויים משומנים צמחיים עשויים להפוך חשובים כמו דלקים הנוצרים מנפט ופחם. חומר הדלק במנוע הבעירה הפנימית שהומצא על ידי אוטו פון ניקלוס היה אתנול שהופק מצמחים, ושימש גם להנעת “מודל טי” המפורסם שיוצר על ידי הנרי פורד בשנים 1903 – 1926. בהדרגה, תעשיית הנפט התבגרה, מחירי הדלקים שיוצרו מנפט גולמי ירדו והתייצבו, המנועים הוסבו לדלקים שיוצרו מנפט והדלקים הצמחיים נדחקו לשוליים.

עניין מחודש בביו-דלקים נוזליים התעורר בתקופת משבר הנפט בשנים 1973 – 1979, אך כאשר המשבר חלף דעך גם העניין. עלייה מחודשת של מחירי הנפט בעולם מחיה שוב את העניין בביו-דלקים.

ייצור חקלאי של ביו-דלקים

בדרך כלל צוברי האנרגיה הטבעיים נאספו, לוקטו או ניצודו מהטבע, או היו תוצרי לוואי של עיבודים חקלאיים ותעשייתיים. מאז משבר האנרגיה של שנת 1973 נבחנת האפשרות לבצע עיבודים חקלאיים שייעודם העיקרי הוא יצירת ביו-מסה למטרות אנרגיה. בתמיכת מחלקת האנרגיה בממשל ארה”ב נערכו משנות השבעים של המאה העשרים מחקרים רבים שבדקו את היעילות והכדאיות הכלכלית של ייצור חקלאי של ביו-מסה מצמחים שונים. המחקרים השונים הניבו מסקנות שונות וסותרות. המסקנה הרשמית בעבר הייתה כי אין תוחלת כלכלית לייצור אתנול מעמילן משום שתפוקות האנרגיה שיתקבלו יניבו ערך מוסף בשיעור של כ – 6% מתשומות האנרגיה שיושקעו בתהליך הייצור, החל מהזריעה ועד השלמת תהליך הפיכת הביו-מסה לדלק נוזלי. מחקר שנערך לאחרונה ביחס להפיכת תירס לאתנול הגיע למסקנות קיצוניות יותר לפיהן התהליך יוצר הפסד של 70% מהאנרגיה שהושקעה בתהליך. מחקרים אחרים שנערכו לאחרונה בארצות הברית הגיעו למסקנות שונות, סיכומן הוא כי ייצור אתנול מתירס יפיק יותר אנרגיה מזו שתושקע בתהליך, כאשר אחוזי הערך המוסף נעו בין כ – 6% לכ – 109%. התוצאות החיוביות יותר התייחסו לעיבוד בשדות ובתהליכי ייצור יעילים. ההבדלים בין המחקרים השונים נובעים מהנחות יסוד שונות הנוגעות בין השאר לתנאי עיבוד וייצור שונים, והדעה המתגבשת היא שכדאי להתמקד בהפקת ביו-דלקים מפסולת וחומרים אורגניים זולים אך עתירי אנרגיה, כמו תאית, אצות, פסולת חקלאית, חציר, נסורת עץ או ביוב.

במציאות עליית מחירי הנפט בעולם מטפחת ציפיות לרווחיות גבוהה מייצור ביו-דלקים בעתיד ומשקיעים רבים, שאינם ממתינים למחקרים חד-משמעיים, פועלים על סמך תחושות בטן ומנסים לקפוץ על העגלה לפני האחרים. סוגים שונים של ביו-דלקים מספקים אחוזים בודדים מצריכת הדלק העולמי לתחבורה, אך אחוזים אלה גדלים החל משנת 2,000 בקצב הגבוה פי כמה מקצב עליית תפוקת הדלק העולמית.

* ברזיל היא יצרנית ויצואנית הסוכר הגדולה בעולם. חצי מקציר הסוכר בברזיל משמש לייצור אתנול. בשנת 2005 יוצרו בברזיל מעל 16 ביליון ליטר של אתנול שהופק מקני סוכר, וחלק ניכר מהדלקים המניעים את כלי הרכב בברזיל הם ביו-דלקים המופקים מקני סוכר. ברזיל מובילה את שוק הביו-דלקים העולמי, והיא גם הגורם העיקרי לעלייה תלולה במחיר הסוכר בעולם.

* ארצות הברית היא יצרנית התירס הגדולה בעולם, המספקת כ – 70% משוק התירס העולמי. התירס הוא המקור העיקרי לייצור אתנול המשמש לדלק ולתוספי דלק והממשל האמריקאי מעודד ייצור אתנול במסגרת מאמץ לפתח מקורות אנרגיה חדשים. כמות התירס שזוקקה לאתנול בארה”ב שילשה את עצמה תוך 5 שנים, מ – 18 מיליון טון בשנת 2001 לכ – 55 טון בשנת 2006. כמות זו מהווה כשישית מקציר הדגנים בארצות הברית והיא מספקת כ – 3% מצריכת הדלק המקומית. היצרנים משבחים את הביו-דלקים כיעילים יותר באנרגיה, שומרים על המנועים מפני שיתוך ואינם מצריכים שינויים והתאמות של המנועים הקיימים. הבעיה היא עלייה ניכרת במחירי הדגנים בעולם.

* מחלקת החקלאות בממשל ארה”ב צופה כי השימוש העולמי בדגנים יגדל בשנת 2006 ב – 20 מיליון טון. מהם, 14 מיליון טון ייועדו לייצור דלק מכוניות בארה”ב, והיתרה תיועד לצורכי מזון.

* בשנת 2005 יוצרו במדינות האיחוד האירופי 6.4 ביליון ליטר של ביו-דלקים, שכללו ביו-דיזל ואתנול שיוצרו משמנים צמחיים בעיקר בגרמניה, צרפת וספרד. יצרני השמנים והמרגרינה באירופה נזעקו לפנות לפרלמנט האירופאי לסייע להם כתוצאה מהמחסור שנוצר בשומן צמחי.

* מזקקות אתנול וביו-דיזל נבנו בשנים האחרונות בקצב מואץ בסין, בהודו, בקנדה, בתאילנד ובמדינות נוספות.

הבטן או מיכל הדלק?

מאז ומתמיד האדם ניסה להפיק מוצרים שונים מחומרי גלם טבעיים, ובכללם מהצמחים צוברי האנרגיה. כך לדוגמא, עצי זית שימשו לייצור רהיטים וחפצי חן ולהסקה, הופקו מהן פרות מאכל, ושמן הזית היה מוצר מזון בסיסי ששימש גם למאור, להפקת תרופות, ולייצור סבונים ומוצרי קוסמטיקה. שמן השומשום שימש להפקת מוצרי מזון, כמו טחינת שומשום וממתקי חלבה, וגם כשמן למאור. מה שהתחדש בהתעוררות של הפקת ביו-דלקים בעידן הנוכחי הוא התחרות בין שני צרכי קיום בסיסיים המיוצרים מאותו חומר גלם – מזון בסיסי ואנרגיה.

כמעט כל מוצרי המזון, המשמשים כמקורות אנרגיה לחי ניתנים להסבה כמקורות אנרגיה לכלי רכב ומכונות, ובאופן תיאורטי העולם יכול לספק את כל האנרגיה שהוא צורך באמצעות מסה ביולוגית ללא שימוש בדלקים מאובנים. מוצרים אלה כוללים מוצרי מזון בסיסיים, ובהם, חיטה, תירס, אורז, סויה וקנה סוכר, והקו המפריד בין כלכלת מזון לכלכלת אנרגיה הולך ומטשטש.

במצב החדש המתרקם עלולים לחבור מספר גורמים למציאות פרדוכסלית:

* הנפט הופך למוצר עולמי במחסור ומחיריו עולים.

* האיזון הקיים בין מוצרי מזון למוצרי אנרגיה מופר ונוצרת כדאיות כלכלית להפוך מוצרי מזון בסיסיים לדלק נוזלי, עד לשיווי משקל חדש.

* מוצרי מזון בסיסיים הופכים ממקורות מזון למקורות אנרגיה.

* כתוצאה מביקושים עולים, מחיר מוצרי המזון הבסיסיים יעלה.

* יותר אנשים בעולם ירעבו למזון כדי שאחרים יוכלו להשתמש במקורות אנרגיה חדשים.

מדיניות ציבורית המונעת מכוונות טובות עלולה להאיץ את התהליך הפרדוכסלי.

* מדינות שונות במערב, כולל ישראל, מטילות מסים גבוהים על דלק, בין השאר כדי להפנים הוצאות חיצוניות כמו זיהום וגודש על צרכן הדלק.

* הממשל האמריקאי מעודד פיתוח מוצרי אנרגיה חליפיים ובהם גם ביו-דלקים.

* מוצרי מזון בסיסיים מסובסדים כדי לסייע לחלשים.

כתוצאה מהתערבות זו הולך וקרב היום שבו לצרכן הממוצע יהיה זול יותר לתדלק את רכבו בשמן מאכל שהומר לביו-דלק מאשר בדלק מנועים. קשה לנבא מה צופן העתיד, אך מצב חדש בו אנרגיה מתחרה במוצרי מזון בסיסיים יכול להוביל לשני תרחישי קצה מנוגדים.

תרחיש פסימי

* התיאבון העולמי לצריכת דלק לתחבורה ולמנועים גדל הן במדינות העשירות והן במדינות המתפתחות, ובמיוחד במדינות מרובות האוכלוסין, סין והודו.

* אוכלוסיית העולם גדלה ומוסיפה פיות רעבים.

* מצב שבו הרעבים בעולם אינם מסוגלים לרכוש מזון בסיסי שמחירו עולה, כדי שהעולם השבע יוכל למלא מכלי דלק של מטוסים וכלי רכב זוללי אנרגיה יגרום לתסיסה חברתית, ולחוסר יציבות.

* מבחינה כלכלית היה זול יותר אילו בני אדם הסתפקו בחלבונים ושומנים מן הצומח, אך רבים נוהגים לצרוך  גם חלבונים ושומנים מן החי, הנוצרים כאשר חיות משק צורכות מוצרים מן הצומח, ובעיקר דגנים. הדגנים הם התשומה העיקרית בייצור חקלאי של  בשר, חלב וביצים. עליית מחירי הדגנים כתוצאה מהפנייתם לשוק האנרגיה עלולה להשפיע על משקי בעלי החיים ולגרום להם טלטלות ומשברים כלכליים, עד כדי חיסול ענפים מסוימים.

תרחיש אופטימי

תחרות בין צרכני מזון בסיסי לצרכני אנרגיה תפתח שסתומים, תיצור איזונים חדשים בין רעבים לשבעים ותוביל לפתרונות יצירתיים:

* כושר ייצור המזון ומקורות האנרגיה העולמי יגדל.

* ימצאו פתרונות להגדלת יעילות ייצור המזון ויעילות צריכתו.

* ייצור דלקים יתמקד בביו-מסה המשמשת לפסולת, כמו נסורת עצים, קלחי תירס, קליפות אורז, פסולת אורגנית, גללי בעלי חיים, שפכים וכיוצא בכך.

* הרגלי צריכה ישתנו ושווקים יתאימו עצמם לצמצום שוק הבשר החי והגדלת חקלאות הצומח.

* ימצאו פתרונות חדשים שיגבירו את יעילות צריכת הדלק, יחסכו בצריכת דלק ויפותחו מוצרי אנרגיה חליפיים נוספים.

Leave a Reply