לצמצם או לקבור את הפחמן הדו-חמצני

מרלן-אביבה גרינפטר - אפוק טיימס ישראל

ככל שמתקרב מועד ועידת קופנהגן, בסוף 2009, מנהיגים באירופה מודאגים מאי-יכולתם לצמצם את פליטת הפחמן הדו-חמצני ומחפשים דרכים חלופיות להפחתת הפליטה מדינות שמרבית הפקת החשמל שלהן מתבססת על שימוש בפחם יתקשו לצמצם את פליטת הפחמן הדו-חמצני יותר מאשר מדינות שמרבית החשמל שלהן מתבסס על אנרגיה אטומית או הידראולית (למשל סכר המנצל מפל מים להפקת חשמל). אחד הפתרונות הוא ללכוד את המזהמים ׁ(כולל הפחמן הדו-חמצני) ואחרי עיבוד לחומר יציב, לקבור ולאחסן אותו עמוק מתחת לפני הקרקע או האוקיאנוסים. שיטה זו נקראת טכנולוגית CCS - Carbon Capture and Storage, לכידת ואחסון פחמן.

עדיין לא ברור כיצד יחשבו בקופנהגן את הפליטה בכל מדינה ומדינה. ממשלת בריטניה הביעה חשש שתתקבל החלטה לפיה פליטות שנוצרו בעת תהליך ייצור מוצרים מיובאים (למשל מסין) תיחשבנה לחובת המדינה המייבאת. במקרה זה, מאחר שסין מייצרת חשמל באמצעות פחם ותהליכי הייצור התעשייתיים שלה מזהמים מאוד, תוספת הפליטות למדינות המייבאות יכולה להיות רצינית.

דרכים לעמוד באמנת קופנהגן

אמנת קופנהגן תיחתם ככל הנראה על ידי מרבית מדינות העולם בדצמבר 2009 ומדינות כמו גרמניה ובריטניה שמרבית החשמל שלהן מופק מאנרגיה פוסילית (פחמן ונפט) מודאגות.

משרד הסביבה הבריטי מעריך שבריטניה לא תעמוד במטרה שקבעה לעצמה, הפחתה עד לשנת 2010 של 20 אחוז מפליטה גזי החממה שהיו לה בשנת 1990. בריטניה תוכל לקצץ רק 15.5 אחוזים מפליטות גזי החממה. המשרד הבריטי לסביבה מצפה שיוכל לעמוד בהפחתה של 26 אחוז מגזי החממה עד לשנת 2020. אם ייקבע אחוז גבוה יותר קיימת בעיה למדינה המצטיירת כמובילה בתחום הטיפול בשינוי האקלים.

יחד עם גרמניה, בריטניה מובילה קו של קביעת אחוז גבוה של הפחתת פחמן דו-חמצני לעומת שאר מדינות אירופה. מצד שני, שתי המדינות חוששות שיעילות אנרגטית ושימוש בטכנולוגיה מתקדמת בתהליכי הייצור לא יספיקו כדי לעמוד ביעדים של הפחתת פליטות מתחנות הכוח ומפעלי התעשייה. המדינות מנסות כל אחת בדרכה לבחון וליישם שיטות אחרות להפחתה בשחרור גזי החממה לאטמוספרה.

נעצר הליך חקיקה בגרמניה

השיטות המוצעות לא תמיד קוסמות לארגונים הירוקים הטוענים כי אין די ניסיון בלכידת גזי החממה מתחת לקרקע ובמעמקי האוקיאנוסים. החשש הוא שדליפה או בעיה טכנית יגרמו לשחרור מידי של כמות גדולה של גזי חממה שנלכדו ונקברו.

בגרמניה, המפיקה 50 אחוז מהחשמל שלה באמצעות תחנות כוח המופעלות על פחם, הונחה הצעת חוק להסדיר חוקית את עניין ה-CCS. בגרמניה לא רק הגופים הירוקים מתנגדים לתהליך המוצע, המפלגה השמרנית הגרמנית אף היא מתנגדת להצעת חוק שמגישה קנצלרית גרמניה אנג'לה מרקל. ההצבעה נדחתה וממשרדה של מרקל נאמר כי יבחנו את ההצעה מחדש. הצעת החוק באה בעקבות ניסוי שנערך על ידי החברה השוודית ווטנפאל).

תחנות כוח הפועלות על פחם מזהמות ביותר והן תורמות רציניות לפליטת הפחמן הדו-חמצני לאטמוספרה. כבר בשנת 2001 חברת ווטנפאל החלה בפרויקט ללכידת וקבורת הפחמן הדו-חמצני לפני פליטתו לאטמוספרה. אב הטיפוס הראשון היה בתחנת הכוח בשוורצה פומפה בגרמניה, שם נבנתה תחנת כוח המופעלת על פחם לייצור 12 מגה-ואט חשמל בטכנולוגיה של לכידת פחמן. אב הטיפוס החל את פעילותו בשנת 2008 ומצפים שיקברו כל שנה 100 אלף טון פחמן דו-חמצני בעומק של 3,000 מטרים מתחת לשדה גז שהתרוקן. המטרה היא להפוך את הליך לכידה וקבורת הפחמן הדו-חמצני למסחרי בין השנים 2015 ו-2020.

כדי שניתן יהיה ליישם את השיטה היה צורך להתאים את "פרוטוקול לונדון" שנחתם בשנת 1972 ומגביל את הקבורה של פסולת ומזהמים מתחת לקרקע ומי הים. בשנת 2007 הוסיפו לנספח רשימת החומרים שאותם מותר לקבור, ביניהם הפחמן הדו-חמצני.

בצרפת כבר עברו את שלב אב הטיפוס וחברת האנרגיה טוטאל הפעילה השנה בתחנת כוח של 30 מגה-ואט המופעלת באמצעות גז טבעי בעיר לאק בדרום המדינה את המתקן הראשון ללכידה וקבורת פחמן דו-חמצני. הלכידה מובנית בתהליך עצמו שבו בעירת הגז נעשית בסביבה מועשרת בחמצן כדי לייצר חשמל. מה שנפלט מהתהליך הם בעיקר אדי מים ופחמן דו-חמצני. ניתן להפריד בין השניים ולאחסן את האחרון.

ההשקעה בפרויקט הייתה של 60 מיליון יורו והוא יטפל מדי שנה ב-60 אלף טון של פחמן דו-חמצני. לצורך העברת הפחמן הדו-חמצני אחרי עיבוד השתמשו בחמישים השנה האחרונות בצינור קיים שהוביל גז טבעי מהעיר רוס לעיר לאק. הפרויקט יופעל במשך שנתיים ולאחר מכן תיעשה בחינה מקיפה של שדה הגז הישן ברוס כדי להוכיח שהפחמן הדו-חמצני מאוחסן ללא סכנה דליפה.

למחזר את הפחמן הדו-חמצני

קיימות טכנולוגיות נוספות שאינן דורשות את קבורת הפחמן הדו-חמצני אחרי לכידתו אלא שימוש בו לייצור מוצרים נחוצים. שיטות אלו ידועות בשם הכללי של "הפחתה אלקטרונית של פחמן דו-חמצני" (ERC- Electro Reduction of Carbon Dioxide). חברת מנטרה מהעיר סיאטל בארה"ב מציעה תהליך של לכידת פחמן דו-חמצני יחד עם מים והפיכתו לחומצת נמלים. הטכנולוגיה היא המצאה משנת 2007 של אוניברסיטת בריטיש קולומביה בקנדה. כיום מייצרים בעולם 600,000 טון חומצת נמלים מדי שנה במחיר של 1,200 דולר לטון. מבחינה כלכלית טכנולוגיה זו כדאית הרבה יותר מאשר קבורה של פחמן דו-חמצני אחרי לכידתו שאין לצידה רווח נוסף חוץ מהשוק שייווצר כנראה לסחר בפליטות גזי החממה שגם בו תוכל שיטה זו להשתתף.

לדברי נציגי חברת מנטרה, השוק יכול לגדול מאחר שחומצת הנמלים יכולה להוות תחליף לחומצת מימן כלורי (HCL). עם הגברת הייצור של סוללות חשמל למחשבים וטלפונים ניידים משערים שהשימוש בחומצת נמלים כתחליף לחומצת מימן כלורי אף הוא יגבר. יתרון נוסף לחומצת נמלים, לדברי לארי כריסטוף, מנכ"ל חברת מנטרה, הוא שהחומר מתפרק מבחינה ביולוגית בעוד שחומצת מימן כלורי היא חומר כימי שאינו מתפרק בקלות ואינו ידידותי לסביבה.

שיטות עתיקות לסיוע בבעיית האקלים

התגלתה שיטה של ילידים באגן נהר האמזונס בברזיל שלוכדת את הפחמן הדו-חמצני ומאחסנת אותו בצורה בטוחה באדמה. בניגוד למה שחושבים, אדמות האמזונס אינן פוריות, וזוהי הסיבה מדוע מספר שנים אחרי עקירת היערות להסבה לחקלאות, המגדלים באמזונס עוזבים את השטח ועוברים לשטח חדש.

הילידים קוברים עד היום את שאריות היבול שלהם בעומק כמה מטרים בתוך הקרקע, שם הוא הופך לסוג של פחם אותו כינו "האדמה השחורה של האינדיאנים". כשהם מוציאים את החומר מהאדמה הוא נראה כמו קומפוסט והוא בעל תכונות מפתיעות. האינדיאנים משתמשים בדשן הטבעי הזה זמן רב מאוד כמטייב קרקע. בעיקרון בערת חומר אורגאני התהליך של פירוליזה ללא נוכחות חשמל יוצרת חומר המכונה ביוצ'אר (biochar), ודבר דומה קורה כשקוברים חומר אורגאני בעומק האדמה.

המטרה היא לגדל בכמויות גדולות עצים וצמחים אחרים שתוך כדי צמיחתם יקלטו פחמן דו-חמצני מהאוויר. את הצמחים המתים עוקרים וקוברים באדמה, וכך הפחמן הדו-חמצני שהם מכילים אינו נפלט לאוויר בעת הפירוק הביולוגי שלהם. ג'והנס למן מאוניברסיטת קורנל שבמדינת ניו יורק בארה"ב חישב ששימוש בשיטה היוצרת את הביוצ'אר יכול להפחית כחמישה מיליארד טון מפליטת הפחמן הדו-חמצני בשנה.

טכנולוגית לכידה ואחסון פחמן דו-חמצני

באתר של חברת ווטנפאל (www.vattenfall.com) מתארים את שיטת הלכידה והקבורה של הפחמן הדו-חמצני. הרעיון הוא ללכוד את הפחמן הדו-חמצני הנפלט מתחנות כוח המופעלות בפחם ולהפוך אותו לנוזלי באמצעות לחץ. את התוצר הנוזלי קוברים לתמיד מתחת לפני הקרקע. המקום המתאים ביותר לקבורה הם אתרים טבעיים של סלעים אלפי מטרים מתחת לפני הקרקע הדומים לשכבות בהן נוצרו באופן טבעי מאגרי נפט וגז.

היישום הוא בשלושה שלבים:

• ללכוד את הפחמן הדו-חמצני בתהליכים תעשייתיים

• להוביל אותו למרחקים גדולים בצנרת, מערכת ההולכה הקיימת של תעשיית הנפט והגז

• להחדירו עמוק בקרקע במקומות בהם היו לפנים שדות נפט ישנים כדי להעשירם.

בטכנולוגית ה-CCS ניתן ללכוד עד 90 אחוז מהפחמן הדו-חמצני של המתקן המטופל. יחד עם זאת, לא כל המתקנים הפולטים גזי חממה מתאימים לתהליך ה-CCS. נציגים של יצרנית האנרגיה "של", אומרים כי בשיטות CCS ניתן ללכוד עד 40 אחוז מפליטות הפחמן הדו-חמצני. במסיבת עיתונאים אמר ג'רואן ואן דר וויר מנכ"ל חברת של: "אנחנו חושבים שזו אחת הטכנולוגיות הבודדות שיש לה את הפוטנציאל להפוך לגדולה מאוד".