האופן שבו בני אדם מנצלים מקורות אנרגיה מאז ומעולם השפיע בצורה מכרעת על חייהם. למשל, המעבר לשימוש באנרגיה של חיות משק כשהתחלנו לרתום חיות לביצוע עבודת אדמה גרם לכך שניתן היה לעבד
חלקות אדמה גדולות יותר ביעילות רבה יותר וכתוצאה מכך להאכיל ולקיים אנשים רבים יותר בעולם לפני אלפי שנים. השימוש באנרגיה של סוסים וחיות משא אחרות אפשר לאנשים להגיע למקומות מרוחקים בעולם ולפתח עמם קשרי מסחר. אלו היו "מהפכות אנרגיה" לפני אלפי שנים.

המהפכה התעשייתית סימנה את תחילתה של מהפכת אנרגיה מודרנית בעולם. המהפכה החלה בבריטניה במאה ה-18 והתפשטה במהירות אל שאר העולם תוך שהיא משנה אותו ללא הכר. היא אפשרה את קיומם של מפעלים, מחשבים, תחבורה, חקלאות, תיירות מודרנית, תעשייה וציוויליזציה מודרנית באופן כללי. מהפכה זו, שהחלה לפני כ-250 שנה באירופה סימנה תחילתו של עידן שנמשך למעשה עד היום. עידן שבו כלכלת העולם נשענת כמעט לגמרי על השימוש בדלקים מבוססי פחמן על מנת לספק את צרכי האנרגיה העצומים הדרושים לה. דלקים מסוגים שונים בדרך-כלל משמשים למטרות שונות. דלקים נוזליים מופקים לרוב ממרבצים תת-קרקעיים, מזוקקים לסוגי דלקים נוזליים שונים (כמו סולר ובנזין) ומשמשים בעיקר להנעת כלי תחבורה כגון מכוניות, רכבות ומטוסים. לעומת זאת, פחם ובמידה מועטה יותר גז טבעי משמשים להפקת רוב החשמל בעולם. עצם המחשבה שכל זה עלול להשתנות בעתיד הקרוב קצת קשה לעיכול. אנו מדמיינים שנפחית את השימוש בדלקים - אולי קצת נעלה את הטמפרטורה במזגן או שננהג ברכב פחות זללן לדלק, אבל קשה לדמיין את העולם מתפקד אם נפסיק להשתמש בהם? למרות זאת, דמיון ומציאות לחוד. העלייה החדה במחירי הדלקים, שינויי האקלים שייתכן ונגרמים או מואצים על-ידי שריפת דלקים פחמניים וזיהום האוויר הקשה בעולם (שלבטח נגרם משריפת דלקים פחמניים) מתחילים לתת את אותותיהם.


תחנת כח גיאותרמית באיסלנד. תמונה זו נלקחה מוויקיפדיה
 

המסר של הירוקים - תשתמשו בפחות אנרגיה - הוא לא רלוונטי בטווח הארוך משום שהעלייה בצריכת אנרגיה כתוצאה מהצמיחה הבלתי פוסקת בעולם היא גדולה יותר מזו שנוכל לחסוך על ידי הפחתה או התייעלות. ובכן, האם העתיד אכן כה עגום? האם מסלול ההתקדמות המטאורי של המין האנושי ב-250 השנים האחרונות עומד להגיע לקיצו בעקבות מחסור באנרגיה? חשוב להבין שהויכוח איננו בשאלה האם מחסור אקוטי באנרגיה יבא לקיפאון כלכלי-טכנולוגי כלל עולמי - התשובה לכך היא כן כמעט ללא מחלוקת. השאלה היא האם פתרון לבעיית האנרגיה יבשיל טרם נידרדר למחסור אקוטי. רגעים כגון אלה מציתים את דמיונם של מדענים מכל התחומים, כימאים, ביולוגים, פיסיקאים ואחרים על מנת לנסות ולמצוא פתרונות יצירתיים למשבר האנרגיה שכבר מתחיל לפקוד את העולם.

ההיסטוריה מלמדת שמהפכות כלכליות מרחיקות לכת בעולם נולדו בעקבות שינוי טכנולוגי. כך היה במהפכה התעשייתית במאה ה-18 בעקבות תחילת השימוש במנועים, בתחילת השימוש הנרחב בחשמל בסוף המאה ה-19, במהפכת המחשוב של שנות ה-80 של המאה ה-20 ובמהפכת האינטרנט של שנות ה-90. רבים סבורים עתה כי הבשילה העת למהפכה הבאה - מהפכת האנרגיה.

דלקים שבהם אנו משתמשים היום נוצרו בעקבות תהליכים ארוכי טווח. מקורם בחומרים אורגנים כמו עצים ואצות שבמשך מיליוני שנים הומרו לדלקים שאותם אנו כורים ושורפים היום. עיקר הבעיה - ששורפים אותם בקצב הרבה יותר גבוה מהקצב שבו הם נוצרים. בנוסף, הקצב שבו אנו שואבים את הדלקים מהאדמה לא עומד בעלייה בביקוש לדלקים. עליית המחירים הדרמטית של הדלק ב-4 השנים האחרונות היא עדות לכך. חוסר היכולת לעמוד בביקוש העולמי לדלק לא נובע מכך שהדלק בעולם עומד להיגמר, אלא מכך שהדלק הזול (זה שנמצא במקומות שזול לשאוב אותו מן האדמה) הולך להיגמר. בטווח הקרוב אנו כנראה נאלץ לבלוע את הגלולה המרה ולהתחיל להפיק דלק ביוקר על מנת להשביע את הביקוש העולמי המתגבר, בעיקר מצד מדינות ענקיות כמו סין והודו שרק התחילו את המהפכה שהעלום המערבי השלים כבר לפני כ-30 שנה. בסין והודו ביחד יש כמעט 3 מיליארד אנשים כך, שהצמיחה המואצת שהם חווים הולכת להיות עתירת דלקים ושהעתיד צופן עלייה בביקוש להם. לכן, בטווח הלא-מיידי (אך כנראה גם לא כל-כך רחוק) הדלק עתיד להיגמר או להגיע למחיר שלא נוכל לעמוד בו. אין ספק שהאופציה השנייה (יגיע למחיר שלא נוכל לעמוד בו) תגיע הרבה לפני שהדלק יגמר. השאלה היא מהו הפיתרון ליום שבו הכלכלה העולמית תחל לדעוך בעקבות הוצאות האנרגיה היקרות. חצי מצריכת הדלק העולמית הינה לתחבורה ומחירי הדלק כבר היום גורמים ליצרני רכב להפסיק את ייצורם של רכבים בזבזנים בדלק (כמו ה Hummer שייצורו הופסק) ולפצוח במרוץ לייצור מכונית חשמלית להמונים. נטישה המונית של רכבים מונעי דלק ומעבר לרכבים מונעי חשמל היא אחד מאבני הדרך לפתרון משבר האנרגיה העולמי והוא ללא ספק יצריך מהפכה גלובלית ברשת החשמל משום שכל ליטר של דלק שלא נשרף יהיה חייב להיות מוחלף בכמות אנרגיה מקבילה של חשמל. איך נייצר חשמל רב כל כך? בשנים האחרונות חלחלה לתודעת ההמונים ההכרה שכדאי מאוד למין האנושי שכל החשמל הזה לא ייוצר על ידי בנייתן של עוד תחנות כוח פחמיות, לא משום שגם הוא עתיד להתייקר או להיגמר כמו הדלק (עתודות הפחם בעולם דווקא מאוד גדולות) אלא משום שאלו מזהמות מאוד את כדור-הארץ וייתכן שגם תורמות את חלקן להתחממות הגלובלית. אם אתם לא נמנים על חוג המאמינים בהתחממות הגלובלית אז זיהום אוויר זה סיבה מספיק - וכנראה אפילו יותר - טובה לא לבנות על עלייה מסיבית במספר תחנות הכוח הפחמיות בעולם כפתרון לבעיית ייצור חשמל בעתיד. אם כן, מהוא המוצא לבעיה?

נכון לכתיבת שורות אלו, מילת המפתח העולמית לפיתרון המשבר הממשמש ובא היא אנרגיה מתחדשת. מה זה אומר? ובכן, אנרגיה מתחדשת היא אנרגיה שהמקור שלה איננו במאגר סופי שמתכלה עם הזמן (כמו הדלק והפחם של היום), אלא במקור אנרגיה אשר נוצר מחדש בקצב גבוה יותר מזה שאנו יכולים לצרוך אותו. אילו מקורות אנרגיה כאלו קיימים בכדור הארץ? יש לא מעט. למשל אנרגיית השמש. כמות האנרגיה שחודרת לכדור הארץ מהשמש בכל רגע נתון גבוהה בהרבה מכמות האנרגיה שאנו צורכים. המאפיין החשוב ביותר של אנרגיית השמש - היא איננה מתכלה - השמש זורחת כל יום מחדש ומרעיפה עלינו קרינתה רווית האנרגיה בלי "להיות מושפעת" מהאנרגיה שהעניקה לנו אתמול או לפני שנה. השאלה החשובה היא האם ישנן דרכים יעילות ומתקבלות על הדעת שבהן אפשר לספק את צימאון האנרגיה העולמי כולו בעזרת מקור אנרגיה אחד כגון זה, הדבר לא בטוח בכלל. סיבה אחת היא שאת האנרגיה מהשמש ניתן להפיק רק במשך היום ולא בלילה. אבל יש סיבות נוספות: הטכנולוגיה לא בשלה דיה על מנת לספק לבדה את צרכי האנרגיה העולמיים. ייתכן שבעתיד נאלץ להפסיק להפיק אנרגיה חשמלית בצורה ריכוזית כפי שמפיקים היום - בעיקר משריפת פחם בתחנות כוח רגילות - ונצטרך להפיק אותו בצורה מבוזרת - זאת אומרת להתבסס על מגוון מקורות אנרגיה. מגוון של אנרגיות מתחדשות נוספות אכן קיים בעולם בדמותן של אנרגיית רוח, אנרגיה מגלי הים, גאות ושפל, אנרגיה גיאותרמית, ביולוגית ועוד. כל אלו נהפכו בן לילה לרלוונטיות משתי סיבות עיקריות: ראשית, כתחליף לדלק - מחירם פתאום לא נראה כמכשול רציני. שנית, ההתחממות הגלובלית - תהליך ארוך טווח - החל לתפוס מקום בעל משקל בהכתבת מדיניות האנרגיה בעולם. האלטרנטיבות המתחדשות עדיין יקרות יותר מלהפיק חשמל מפחם אך החישובים הללו לא לוקחים בחשבון את הקנסות, שייתכן ומדינות יאלצו לשלם בעתיד הקרוב על פליטת פחמן לאטמוספרה. הבעיה היא, שכמו אנרגיה סולארית לא בטוח שהן ישימות בקנה מידה גלובלי. מקור אנרגיה נוסף להפקת חשמל, אמנם לא מתחדש אך מזהם הרבה פחות מפחם היא אנרגיה גרעינית. זו לא תלויה באיתני הטבע (כמו רוח, שמש, גלים וכו), ייצור החשמל בה הוא זול כמו בשימוש בפחם ומקור האנרגיה (אורניום) הוא לא מרכיב העלות המרכזי בהפעלת כור גרעיני לצורכי חשמל, כך שמחירו לא עתיד להשפיע רבות בעתיד על מחירי החשמל. דעת הקהל בעולם המערבי סולדת משימוש באנרגיה גרעינית מסיבות היסטוריות (בעקבות תאונות שהתרחשו בכורים בארה"ב ובאוקראינה בסוף שנות השבעים ובשנות השמונים, בהתאמה), אך יתכן שזו תראה עדנה מאוחרת בעקבות העלייה הצפויה בביקוש לחשמל והשימוש בדור חדש של כורים גרעיניים שאמורים להיות חסינים לתאונות מהסוג שהתרחשו פעם.

אין לדעת בוודאות היום מהו עתיד משק האנרגיה בעולם. אבל דבר אחד ברור, העולם עומד להשתנות ב-10 השנים הקרובות. אפשרות אחת היא שיימצא פתרון אנרגטי חדש שיאפשר את המשך צמיחתה של הכלכלה העולמית ללא זיהום מסיבי של העולם ואולי אפילו פריצת דרך טכנולוגית-מדעית חדשה שתאפשר אנרגיה זולה בהרבה ממה שאנו מכירים היום - דבר שללא ספק יתדלק מהפכה כלל עולמית, לא רק בתחום האנרגיה. אפשרות שנייה היא שפתרון משבר האנרגיה יאחר את המועד והעולם ישקע במיתון בעקבות עלויות האנרגיה הגבוהות שמחלחלות לכל מוצר ומוצר. כך או כך, העולם עומד להשתנות.

 

מאת: תובל בן יחזקאל
המחלקה לכימיה ביולוגית
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.