האם המשאיות יביאו את המימן לכלכלה - מגזין TheMarker - TheMarker
 

אתם מחוברים לאתר דרך IP ארגוני, להתחברות דרך המינוי האישי

טרם ביצעת אימות לכתובת הדוא"ל שלך. לאימות כתובת הדואל שלך  לחצו כאן

תיק מניות

רשימת קריאה

רשימת הקריאה מאפשרת לך לשמור כתבות ולקרוא אותן במועד מאוחר יותר באתר,במובייל או באפליקציה.

לחיצה על כפתור "שמור", בתחילת הכתבה תוסיף את הכתבה לרשימת הקריאה שלך.
לחיצה על "הסר" תסיר את הכתבה מרשימת הקריאה.

לרשימת הקריאה המלאה לחצו כאן

האם המשאיות יביאו את המימן לכלכלה

המרוץ לשימוש מוצלח בסוללות חשמליות ובהנעת מימן במשאיות מתרחש עכשיו ומציג שלל פתרונות לצמצום הפליטה

תגובות

"זוזו מהדרך והפסיקו לממן את חברות הנפט. זה מרתיח אותי", מרעים בקולו טרוור מילטון, הבוס של ניקולה, סטארטאפ אמריקאי שמייצר משאיות מונעות באמצעות מימן. הזעם שלו מכוון לממשלות, ולא בכדי הוא נשמע כמו אילון מאסק, עוד חלוץ אנרגיה נקייה עם חברה שקרויה על שם ניקולה טסלה, מפתח המנוע החשמלי המונע בזרם חליפין. הוא ומאסק מתחרים במרוץ להפחית את זיהומי הפחמן בכלי התחבורה.

לניקולה, שמשרדיה ממוקמים באריזונה, יש הזמנות מוקדמות ל־8,000 משאיות מונעות מימן שיתחרו ב"סמיס", משאיות מונעות הסוללות של טסלה, ובכלי רכב מונעי אנרגיה נקייה אחרים שמיוצרים על ידי וולבו, יונדאי, BYD הסינית ואחרות. רבים מפקפקים בשימוש בסוללות ובמימן במשאיות בשל המשקל וההיקף הנדרשים כדי להניע משאות כבדים מרחקים ארוכים. אף ששני סוגי המנוע חסכניים יותר באנרגיה מאשר מנועי בעירה פנימית, הם לא מייצרים מספיק כוח לליטר כפי שעושים דלקים קונבנציונליים, ולכן הם זקוקים לשטח אחסון גדול בהרבה. למימן יש חסרון נוסף: נדרש חשמל רב כדי לייצר אותו.

בלומברג

עם זאת, מציאת דרכים להפחתת פליטת הפחמן בתחבורה נהפכת לחיונית יותר ויותר, מאחר שהחלק שלו בזיהום רק צפוי לעלות, בעוד כלי הרכב החשמליים תורמים פחות ופחות לזיהום. כיום, משאיות מייצרות כ־2.5 מיליארד טונות של פחמן דו־חמצני בשנה מתוך 9.5 מיליארד טונות פחמן דו־חמצני שמגזר התחבורה מייצר (זאת לפני שהזכרנו את זיהום האוויר שהן מייצרות). אולם בניגוד למכוניות, שמפוקחות תחת תקנים למניעת פליטות פחמן, המשאיות אינן מוגבלות. התחום כולו פרוץ ומלא בנהגים עצמאיים ובלתי אפשרי לכפות על כולם לציית לאחריות הקולקטיבית הנדרשת במאבק בשינוי האקלים.

יש דרכים רבות לצמצום פליטות פחמן ממשאיות. שוודיה מותחת לאורך הכבישים קווי חשמל שאליהם יתחברו כלי רכב כבדים, כפי שעושים אוטובוסים בכמה ערים. קובעי המדיניות מעודדים חברות להעביר יותר סחורות כבדות באמצעות רכבת, שפולטת פחות פחמן ויכולה להיות גם חשמלית. בדלקים ביולוגיים כמו אתנול אפשר להשתמש באופן נרחב יותר כדי לצמצם פליטות ממנועי בעירה פנימית. אך מאז 2008, כשסין הציגה את משאיות הזבל מונעות הסוללות באולימפיאדת בייג'ין, הגישה הפופולרית ביותר היתה שימוש בסוללות בתחבורה לטווחים קצרים, ובעיקר בדרכים קבועות שבהן אפשר להטעין את כלי הרכב בקלות. חברת הייעוץ מקינזי מעריכה כי באירופה ובארצות הברית, משאיות חשמליות קטנות ובינוניות יוכלו להתחרות במשאיות הדיזל בעשור הבא.

נסיעות של יותר מ־800 ק"מ הן בעייתיות יותר בשל המשקל הכבד של אריזות הסוללות, שמצמצם את כמות הסחורות שהמשאית יכולה לשאת. זמני הטעינה הארוכים של משאית – כ־90 דקות בכל פעם – עלולים לפגוע בנהגים שמקבלים תשלום לקילומטר.

טסלה סמי, שמאסק מבטיח כי תעלה על הכביש בארצות הברית ב־2019, נושאת ארבע אריזות של סוללות במטרה להאיץ את תהליך הטעינה. כמה מומחים בטסלה מעריכים כי מערכת הדלק שלה תשקול שתי טונות יותר מאשר זו של משאית דיזל במשקל 40 טונות, כלומר היא תוכל לשאת מטענים קטנים יותר. אך לא כולם נרתעים מכך, במיוחד מאז שחברות שמשתמשות במשאית הזאת יכולות לטעון להגנתן שהן ידידותיות יותר לסביבה.

יעילות אנרגטית טיפוסית של סוגי מנועים, באחוזים

קבלו גם את כלי הרכב המונעים בתאי דלק מבוססי מימן, שמסוגלים לנסוע למרחקים ארוכים וזמן התדלוק שלהם זהה לזה של כלי רכב מסורתיים. בנוסף, הן פולטות אדי מים. חברות כמו ניקולה יכולות להיות חלוצות כלכלת המימן, לפני שהשימוש בגז ייושם גם בחימום, משלוחים ימיים ותעשיות כבדות. אך קודם כל עליהן להתגבר על שלושה אתגרים שישפיעו על עתיד המימן באופן כללי: ייצור, שימוש והעברה.

נתחיל בחיסרון הגדול ביותר של המימן: צריך לייצר אותו. כמעט בלתי אפשרי למצוא אותו בצורתו הטהורה, אלא בתרכובות כמו גז טבעי ומים. כ־95% מהמימן התעשייתי מגיע מדלק מאובנים. כיום רוב המימן בעולם מופק מגז טבעי בתהליך שפולט פחמן דו־חמצני.

טכניקה חלופית ונקייה יותר לייצור מימן ממים, באמצעות אלקטרוליזה – פירוק של מולקולות מים באמצעות זרם חשמלי – לא צורכת גז טבעי באופן ישיר אבל כן צורכת חשמל. על כל יחידת אנרגיה נוצרת 0.8 יחידת מימן בלבד, כך שהעלות של החשמל משמעותית, ומהווה כ־75% ממחיר המימן. עם זאת, החלק הזעום של המימן שמיוצר באמצעות אלקטרוליזה צפוי לגדול מאחר שככל שהשימוש באנרגיות מתחדשות עולה, כך המחיר יורד. גם ביקוש גבוה יותר לאלקטרולייזרים (מתקנים הממירים מים למימן ולחמצן) יוריד את המחיר.

גרהם קולי מחברת ITM פאואר אומר כי המחיר של האלקטרולייזרים שהחברה שלו מייצרת נחתך ל־800 ליש"ט לקילו וואט בתוך שלוש שנים. לטענתו, זה קרה הודות לייצור המוני. ITM פאואר בונה בימים אלה את מה שלטענתה יהיה האלקטרולייזר הגדול ביותר לייצור תא דלק, בעל ממברנת אלקטרוליט פולימרי (PEM), עם יכלת ייצור של עד 10 מגה וואט, עבור חברת של בגרמניה. קולי צופה כי העלות של האלקטרולייזרים תיפול ל־400 ליש"ט לקילו וואט עד אמצע העשור הבא.

הטכנולוגיות העיקריות שבהן משתמשים באלקטרוליזה הן טכנולוגיית תאי הדלק (PEM) ואלקליין. אלקטרולייזרים בטכנולוגיית אלקליין הם ממוסדים וזולים יותר, אך גדולים יותר. טכנולוגיית PEM נהפכת זולה יותר והיא מתאימה יותר לשימוש עם אנרגיות מתחדשות, כמו אנרגיה סולרית או אנרגיית רוח. אפשר להשתמש בה בהיקף קטן ולכן היא מתאימה לתדלוק מימן בתחנות דלק.

ניקולה סייעה להגדיל את הייצור של אלקטרולייזרים של אלקליין. ביוני היא התקשרה עם Nel – חברה נורווגית שהיתה פעם חלק מנורסק היידרו, שבנתה את האלקטרולייזרים הראשונים מסוג זה ב־1927 – כדי שתספק לה 448 אלקטרולייזרים וציוד תדלוק למשאיות של ניקולה. לאלקטרולייזרים יהיה הספק של 1,000 מגה וואט, או פי 1.5 יותר מכל האלקטרולייזרים שנורווגיה ייצרה מאז 1927. המשאיות יושכרו על ידי החברה האמריקאית לייצור בירה, אנהאוזר־בוש, וחברות אחרות.

STEPHEN LAM/רויטרס

דיקון פינר ממקינזי סבור שהעלות של האלקטרולייזרים תיפול בחדות ככל שישתמשו בהם יותר בתעשייה, כפי שקרה עם אנרגיות השמש והרוח, בעיקר אם סין תאמץ את הטכנולוגיה. קנסות על שימוש בפחם יכולים לסייע להפוך אותם למושכים יותר.

את המימן צריך לייצר בדרך נקייה וזולה יותר, אך גם העלות של השימוש בו כדלק חייבת לרדת. השיטה המועדפת כיום היא תא דלק (תא אלקטרוכימי, שממיר אנרגיה כימית לזרם חשמלי). תא הדלק פועל כמו אלקטרוליזה הפוכה, וממיר מימן בחזרה לחשמל ולמים כדי להניע מכונית חשמלית. זו אינה המצאה חדשה; תאי דלק מספקים חשמל לרכב החלל ששלח את האסטרונאוטים בחללית אפולו לירח, אך עד כה הם היו יקרים מדי לשימוש נרחב.

משרד האנרגיה האמריקאי אומר כי העלות של תאי דלק לשימוש בכלי רכב קטנים, שהיא כעת 55־60 דולר לקילו וואט אם הם מיוצרים בהיקף גדול ובטכנולוגיה הטובה ביותר הקיימת, תהיה חייבת ליפול ל־40 דולר לקילו וואט כדי להתחרות במנועי הבעירה הפנימית. תאי דלק יצטרכו גם ליהפך לסתגלנים יותר, ולפעול במזג אוויר קפוא. כמו כן, יהיה צורך לבנות יותר תחנות תדלוק מתאימות, לצד מערכות טובות יותר לשינוע המימן אליהן. לדברי מילטון, האלקטרולייזרים של ניקולה יהיו מבוססי אנרגיה סולרית ואנרגיות רוח ומים שיגיעו ממקורות שאינם מחוברים לרשת.

כדי לייצר מימן נקי בהיקף גדול, יש צורך גם בשרשרות אספקה. הקמה של תשתיות חדשות למשלוחי מימן יכולה להיות יקרה מאוד, בעיקר במדינות מתפתחות. נל הציגה לראווה לאחרונה את תחנות מילוי המימן שלה, שהורכבו ביד בדנמרק, ועולות 1.14 מיליון דולר לתחנה. חלק גדול מהמקורות הטובים ביותר לאנרגיה מתחדשת שאפשר להשתמש בהם להפעלת אלקטרולייזרים נמצאים במקומות מבודדים כמו מדבר אטקמה בצ'ילה, פטגוניה, סומליה, טיבט ואוסטרליה. קשה מאוד להעביר מימן בצינורות, והמשלוח שלו בצורתו הנוזלית דורש טמפרטורות נמוכות ולחץ גבוה.

עם עידוד מצד יפן, שרוצה להיות מנהיגת כלכלת המימן, אוסטרליה עובדת על פתרון שיכול לעזור גם למגזר אחר: משלוחים ימיים. מייקל דולן מארגון חבר העמים למחקר מדעי ותעשייתי (CSIRO), ציין כי אין עדיין ספינות שיכולות להעביר מימן בצורתו הנוזלית (למעט חלליות ששורפות מימן נוזלי).

כדי להימנע מהחסרונות של מימן נוזלי, אפשר להמיר אותו לאמוניה. בניגוד לאינטואיציה, יש מסה גדולה יותר של מימן בליטר של אמוניה נוזלית מאשר בליטר של מימן נוזלי. את האמוניה אפשר לשלוח בצורה נוזלית – וחלק ממנה יכול לשמש את מנועי הספינה.

למרבה הצער, כלי רכב שמונעים על תאי דלק מימן אינם יכולים לשרוף אמוניה, כך שצריך להמיר אותה בחזרה למימן לאחר המשלוח בעלות נוספת. באוגוסט, CSIRO הראתה שאפשר לתדלק מכונית מדגם טויוטה מיראי ומכונית מדגם יונדאי נקסו במימן טהור שהופק מאמוניה באמצעות טכנולוגיית הממברנה. הממברנה, או הקרום, מאפשרת למימן לעבור, אך חוסמת את הגזים האחרים.

כל זה יכול לקרב את נהגי המשאיות לעידן שאחרי הפחמן. אבל כדי להוריד את עלות המימן, אנרגיה שאינה נוצרת מדלק מאובנים, יש צורך בביקוש גדול בהרבה שיגיע מתחומים שונים, כמו חימום.

 

תרגום: טלי גולדשטין



תגובות

דלג על התגובות

בשליחת תגובה זו הנני מצהיר שאני מסכים/מסכימה עם תנאי השימוש של אתר TheMarker

סדר את התגובות

כתבות ראשיות באתר

כתבות שאולי פיספסתם

*#