מימן נקי – דלק העתיד

המימן נקי, ניתן להפקה יציבה ויכול לפתור את בעיית העומס הגובר על רשתות החשמל. כל יצרניות הרכב מפתחות עתה תאי דלק מימן, אך בדרך הארוכה לשכנוע ההמונים שהמימן הוא דלק העתיד יש לפתור סוגיות סבוכות ולנפץ כמה מיתוסים, מסביר ד"ר סימון בורן, מנהל טכנולוגי ראשי ב- ITM Power בתרגום של מכון הנפט האנרגיה וסוקר מספר ניסויים שנערכו לאחרונה בגרמניה ובבריטניה בתחום זה.

למימן יש מוניטין מוצדק של דלק נקי המציע יציאה ממעגל הזיהום שנגרם משימוש בסוגי דלק נפוצים, כגון בנזין וסולר. מימן הוא דלק נקי בשלב השימוש, כלומר בעירתו אינה פולטת פחמן או גזי חממה מזהמים. אך לצד מעלותיו הירוקות חשוב להביא בחשבון גם את שרשרת האספקה. המימן כיום אכן מופק ברובו המכריע מהמרה באמצעות קיטור, המופק מגז טבעי ומובל ליעדו במכליות בתחבורה יבשתית או ימית.למרבה המזל יש דרכים אחרות לייצר מימן. הטובה ביניהן היא אלקטרוליזה – שימוש בחשמל לפירוק המים למימן ולחמצן. אלקטרוליזה להפקת מימן היא דרך אטרקטיבית כי אספקת החשמל הנחוץ לתהליך יכולה להגיע ממקורות מתחדשים כגון אנרגיית רוח או אנרגיה סולארית. כמו כן ניתן לייצר את המימן היכן שהוא נדרש ולחסוך את מערך האספקה המורכב והיקר ואת טביעת רגלו הפחמנית.

חברת ITM Power  המציאה והפעילה את התכנית 'ניסויי מימן באתר' (HOST) שהופעלה באירופפה אפשרה לחברות מסחריות להשתמש במערכות לתדלוק מימן במכוניות מסחריות מונעות מימן מסוג 'פורד טרנזיט', ולשפוט בעצמן.

ב- HOST השתתפו 21 חברות מ- 7 ענפי תעשייה שונים, מתוך כוונה להיחשף למגוון שימושים רחב ככל האפשר, ולהיהפך לניסוי הגדול ביותר לתדלוק במימן שנערך בבריטניה. החברות שהשתתפו בניסוי קיבלו מערכת HFuel קטנה (בכושר ייצור של 15 ק"ג מימן ביום) ושתי מכוניות מסחריות מונעות ביו-דלק מימן/בנזין מסוג 'פורד טרנזיט', שיהיו חלק מצי הרכב הקיים למשך שבוע אחד בחינם. בסופו של כל ניסוי הוגש דוח מקיף שסיכם את פעולת המערכת והדגיש מדדים מרכזיים שיאפשרו ביצוע הערכה מסחרית. הניסוי הושק במרס 2011 בשדה התעופה 'סטנסטד' בלונדון, ועד כה הושלמו בהצלחה יותר מ- 20 ניסויים בבריטניה ובגרמניה.

אחד הניסויים המעניינים ביותר של HOST נערך ב'פרולוגיס', מרכז ההפצה של 'מרקס אנד ספנסר' בברדפורד. במקרה הזה יוצר המימן באתר ושימש לתדלוק צי קטן של מלגזות להעברת מוצרי מזון בשטח המחסן שגודלו 90,000 מ"ר בקירוב. מטרת הניסוי ב'מרקס אנד ספנסר' הייתה להדגים את היתרונות של מלגזות מונעות מימן על פני מלגזות חשמליות. היתרונות כוללים תדלוק מהיר (90 שניות למימן לעומת 8 – 6 שעות לסוללות), זמן שימוש ארוך יותר (עד 16 שעות עבודה בתדלוק אחד הושגו במהלך הניסוי), קיצוץ בציוד ובטיפול ידני (צי חשמלי דורש מערכת טעינת סוללות בכל יחידת תפעול), כושר ביצועים קבוע של המנוע לכל אורך המשמרת (בניגוד למנועים חשמליים הנוטים להיחלש עם התרוקנות הסוללה), והאפשרות לפינוי שטחים מקורים יקרי ערך שתופסות העמדות לטעינת הסוללות. הניסוי הוביל לקשרים עם רשתות מרכולים רבות ברחבי בריטניה.

הקמת תשתיות

אין ספק שגרמניה היא פורצת הדרך באירופה. גרמניה תשקיע בתכנית 'מימן לניידות' H2-Mobility מיליארד אירו לפריסת תשתית לתדלוק מימן בכל רחבי המדינה. יעד המפתח של התוכנית הוא 2015, המועד שבו רוב יצרני הרכב מתכננים להציף את הכבישים במכוניות תאי דלק מימן. 'השותפות לאנרגיה נקייה', הממונה על הקמת תחנות תדלוק המימן, מעוניינת ש- %50 מהתשתיות שיוקמו בגרמניה יספקו מימן ירוק. מימן המופק באמצעות אלקטרוליזה הוא הדרך לבצע זאת.ממשלת בריטניה צועדת בעקבותיה. בינואר 2012 הודיע שר העסקים והיזמות דאז מארק פריסק על תכנית 'מימן לתחבורה' בבריטניה. בתכנית משתתפים שלושה משרדי ממשלה (משרד האנרגיה ושינוי האקלים, המשרד לעסקים יזמות וכישורים ומשרד התחבורה), חברות חשמל, גז ותשתיות, ויצרנים מתעשיית הרכב העולמית.

התכנית נועדה להעריך את הפוטנציאל שיש למימן בבריטניה כדלק דל מאוד בפליטות פחמן לפני פיתוחה של תכנית פעולה לקראת הכניסה הצפויה של מכוניות המימן לשווקים ב- 2014 או 2015. הצעד המחייב הזה מאותת על הכרה במימן כדלק העתיד ועל כוונה להכין את בריטניה לקראת רכבי המימן. חברת ITM POwer היא אחת מ- 13 החברות התעשייתיות החתומות על מזכר ההבנות בתכנית 'מימן לתחבורה' של בריטניה.

הטיעון הכלכלי

אין ויכוח על היתרונות הסביבתיים של מימן ירוק או על העצמאות שמעניק ייצור מקומי של דלק, אך לשיקולים כלכליים יש חשיבות מכרעת. עלויות המימן מתבטאות היטב במחיר לק"ג ומשקפות גם את עלות ההון על הפחת וגם את עלות החשמל. בהתבסס על מערכת לייצור מימן בכושר 100 ק"ג ביום, בהשקעה חד-פעמית של 13,242 ליש"ט, החזר תשלומים של 10 שנים, יעילות של 60 קילו-ואט לק"ג, והוצאה שנתית של 35,662 ליש"ט, עלות המימן צפויה להסתכם ב-6.23 ליש"ט לק"ג לאחר 10 שנים של החזרי הלוואות, ו- 3.49 ליש"ט לק"ג לאחר הקטנת הקרן, בהנחה ששיעור היעילות הוא %70. הגדלת היעילות ל- %100 תפחית את עלות המימן ל- 5 ליש"ט לק"ג בתוך 10 השנים הראשונות ול- 3.08 ליש"ט לק"ג לאחר מכן.מחיר היעד האירופי לייצור מימן הוא 9.90 אירו לק"ג (7.92 ליש"ט לק"ג) ב- 2015 ו- 5.5 אירו לק"ג (4.4 ליש"ט לק"ג) ב- 2025 (מקור: מקינזי). הודות ליכולת ההפעלה והכיבוי המהירה של HFuel וניהול חכם של עומסי הביקוש, צפויים מחירי החשמל לרדת ל- 3.5 פנס לקוט"ש, אך הם עשויים להיות נמוכים יותר ואף שליליים. ניתוח המקרה מגלה כי יעילות של %50 ומעלה יאפשר הפקת מימן במחיר זהה ואף נמוך מיעדי האיחוד האירופי ל-2015 וכן במחיר נמוך יותר מסולר (לפי מחיר לק"מ) הנמכר בבריטניה כיום.

ניסוי על האי

'אקו איילנד' הוא מיזם הנערך באי וייט, להקמת מסה קריטית של טכנולוגיות חכמות להפקת אנרגיה, על מנת להדגים כיצד ניתן להקים מערכת אנרגיה עתידית כאב טיפוס למערכת גדולה יותר ביבשה. עם ייצור אנרגיה ממקורות מתחדשים, כולל אנרגיית רוח, אנרגיה סולארית, אנרגיית הגאות והשפל ואנרגיה גיאותרמית, יצטרך האי לתאם בין ההיצע לביקוש באמצעות אחסון אנרגיה, אחסון מימן וניהול הביקוש. הטכנולוגיות האלה יתואמו על ידי טכנולוגיות רשת חכמות שסיפקו IBM, 'קייבלס אנד ויירלס', SSE ו'טושיבה'.חברת ITM Power תספק ציוד לתדלוק מימן ואחסונו המנוהל באמצעות רשת חכמה כדי לייעל את אחסון האנרגיות המתחדשות, וכן תספק מכוניות תאי דלק ומכוניות מסחריות בעלות מנועי מימן בבעירה פנימית. הכוונה היא להפוך את האי וייט לחלון ראווה לרכבי מימן מתקדמים נטולי פליטות שיעלו לכביש ב- 2013. "מה יכול להיות משכנע יותר מדלק חסכוני המופק ממקור מתחדש ונטול פליטות?", מסכם גרהם קולי, מנכ"ל החברה.

תגובה אחת

  1. יוני הגב

    מעניין מה יהיה מחיר דלק מימן

השארת תגובה ל-יוני

ביטול