השיח הציבורי בישראל ובעולם, כפי שהוא משתקף בתקשורת וברשתות חברתיות, מתייחס בטעות אל רכב חשמלי כאל פתרון אולטימטיבי להפחתת פליטות גזי חממה וזיהום אוויר בכלל. יש אפילו מי שמכנים אותו "רכב נקי מזיהום". זאת טעות שנובעת מחוסר ידיעת העובדות והיא טומנת בחובה יותר נזק מתועלת מבחינה אקולוגית ותודעתית.
בהשוואה בין הנעת בעירה פנימית להנעה חשמלית יש להתייחס לשני מרכיבים: מערכת ההנעה עצמה, ומערכת אגירת האנרגיה. בעוד שאין מחלוקת אודות המרכיב הראשון – מנוע חשמלי הרבה יותר יעיל אנרגטית ממנוע בעירה – חשוב להתמקד באופן שבו מסופקת אנרגיה למנועים השונים ובאופן שבו היא אגורה.
נכון לשנת 2022 נאגרת אנרגיה לרכב חשמלי במצבר ליתיום שמסוגל לאגור שבריר מכמות האנרגיה שאגורה בתזקיק נפט. מיכל בנזין עם תכולה של 50 ליטרים שוקל כ-50 קילוגרם, כולל מערכת הדלק, ומספק אנרגיה לטווח ממוצע של 600 קילומטרים. סוללת ליתיום-יון של טסלה 3 שוקלת כמעט 500 קילוגרם (או 620 קילוגרם למצברי LiFePO4), ומאפשרת טווח נסיעה ריאלי של פחות מ-350 קילומטרים (פחות מ-450 ק"מ למצברי LiFePO4 שמשווקים בארץ).
כדי שטסלה 3 תגיע לטווח שמספק מיכל דלק עם 50 ליטר (45 ליטרים יעילים) היא זקוקה למצבר ששוקל יותר מ-1.2 טונה, וגם אם מתעלמים מן הגודל הפיזי שלו צריך לקחת בחשבון שהמסה הנוספת גובה מחיר אנרגטי שמקצר את טווח הנסיעה ומגביר את הבלאי של הרכב והתשתיות.
רכב חשמלי לא פולט זיהום "במפלס הרחוב" ולעומתו הנעת בעירה פולטת תחמוצות חנקן, חד תחמוצת הפחמן וחלקיקים ולכך יש עלויות חיצוניות שנובעות מנזק בריאותי וסביבתי – בעיקר בסביבה עירונית. הבערת תזקיק נפט משחררת גם גזי חממה ובפרט פחמן דו-חמצני שגורמים להתחממות כדור הארץ, וכך גם כל תהליך ההפקה, ההולכה והזיקוק של נפט. מאידך – גם ההפקה, ההולכה והאחסון של חשמל, ותהליך הייצור של סוללות, פולטים גזי חממה ויוצרים זיהום סביבתי. כדי לקבוע איזו שיטת הנעה מזיקה פחות יש להשוות בין שני התהליכים האלה.
כמה מזהם "רכב נקי מזיהום"?
ליתיום-יון נחשב בשנת 2022 לסטנדרט הסוללות של רכב חשמלי והפקת ליתיום כרוכה בשחרור של פחמן דו-חמצני לאטמוספירה. בתהליך ייצור של סוללה עם תכולת אנרגיה של כ-30 קילוואט שעה נפלטים לאוויר יותר משלוש טונות פחמן דו-חמצני. מנוע בנזין ממוצע פולט כיום כ-120 גרם פחמן דו-חמצני לקילומטר, כלומר שרכב ממוצע יפלוט שלוש טונות במהלך נסיעה של 25,000 קילומטרים.
וולוו C40 חשמלית, עם סוללת ליתיום-יון בעלת קיבולת של 78 קווט"ש, פלטה לאוויר את כמות הפחמן הדו-חמצני שתפלוט אותה מכונית עם מנוע בנזין במהלך 70,000 קילומטרים – וזאת עוד לפני שנסעה מטר אחד.
אם המכונית החשמלית נטענת מחשמל שלא הופק משריפת מאובנים (כגון מכור גרעיני והתעלמות מן ההשפעות הסביבתיות של כור כזה, תאים פוטו-וולטאים, אנרגיית רוח או מערך הידרו-אלקטרי) היא תתחיל להועיל לסביבה כעבור 4.5 שנים בשימוש פרטי, או שנתיים ו-9 חודשים בשימוש בצי רכב.
במדינת ישראל אין ייצור חשמל מסחרי מכורים גרעיניים. 90% מן החשמל שלנו מופק מהבערת גז טבעי, פחם או מזוט, וכ-10% ממקורות מתחדשים. לפי החשבון שלי, שמשקלל גם את הניצולת האנרגטית, התוצאה היא שבתנאים הקיימים במדינת ישראל ישיג רכב חשמלי עם מצברי ליתיום יתרון בצמצום פליטות פחמן דו-חמצני רק לאחר שנסע בין 150,000 ל-200,000 קילומטרים. זה יותר מאורך החיים הממוצע של סוללת ליתיום-יון בטכנולוגיה נוכחית. במילים אחרות, בישראל (ובמקומות רבים אחרים בעולם) רכב חשמלי מבוסס מצברי ליתיום מזהם יותר מרכב בנזין.
פתרון עירוני וזרז לאנרגיה ירוקה
בראיה חברתית וסביבתית רכב חשמלי יכול לספק פתרון סביר לתחבורה עירונית כאשר משקללים מצד אחד את זיהום האוויר שנגרם בעת ייצור הסוללה והחשמל, ומנגד את צמצום פליטות המזהמים במפלס הרחוב. כלי רכב עירוניים לא זקוקים לטווח נסיעה ארוך, ולכן יכולים להסתפק בסוללות קטנות. לרשותם עומדת תשתית זמינה יחסית, אשר לא דורשת הגדלה משמעותית של כושר ייצור החשמל.
תקצר היריעה מלהתעמק כאן בסוגיה רלבנטית נוספת, שהיא "כמה ירוקה האנרגיה הירוקה", אבל נאמר בקצרה שתהליכי ייצור של סוללות וגם של תאים פוטו-וולטאים כרוכים בסוגים שונים של זיהום סביבתי. מצד שני, מאותה סיבה גם לא נתייחס כאן להשפעות הסביבתיות והמדיניות של הפקת והולכת נפט וגז.
עם זאת, אין מחלוקת על כך שמבחינה חברתית וסביבתית יש מקום לעודד ייצור אנרגיה מתחדשת, ואם כבר נעשה שימוש בסוללות בתחבורה – עדיף לכל הפחות שמקור האנרגיה יהיה מתחדש. כלי רכב, ובעיקר כאלה שמסוגלים להזין בחזרה את רשת החשמל (V2G), יכולים לעודד את הפיכת הרשת לחכמה ויעילה יותר – אך זאת בתנאי שהמדיניות הממשלתית תהיה חכמה ותומכת באותה מידה.
הנזק האמיתי: דחיית הפתרון האולטימטיבי
שימוש בביטוי "רכב נקי מזיהום" שגוי מיסודו בהקשר של רכב חשמלי מפני שנכון לשנת 2022 הוא מייצר בפועל יותר גזי חממה מאשר רכב עם מנוע בעירה. זה לא אומר שנגזר עלינו להיפגע מן הנזקים הידועים והמוכחים של הנעת בעירה. נהפוך הוא: צריך להפסיק להשתמש בכלי רכב מונעי בנזין ודיזל, ולצורך זה נדרשת טכנולוגיה שמציעה יעילות אנרגטית דומה או טובה יותר מזו של הבערת תזקיקי נפט, אבל גם לא מזהמת.
טכנולוגיה שמבוססת על חומר שתכולת האנרגיה שלו ביחס למשקל גדולה פי 5.5 מאשר בנזין ובערך פי 150 ממצבר ליתיום מוכרת למדע ולאנושות מזה יותר מ-100 שנים ומשמשת בהצלחה במספר יישומים. תעשיית הרכב חוקרת את אפשרויות השימוש בטכנולוגיה הזאת מזה זמן, ואף החלה לעשות בה שימוש מוגבל. אלא שבחמש השנים האחרונות, בגלל האינטרסים של סין מחד ושל רגולטורים ופוליטיקאים באירופה ובחלק ממדינות ארה"ב מאידך, נאלצה תעשיית הרכב לבצע פניית פרסה ולהסתער על הנעה חשמלית.
לדעתי, הפתרון האולטימטיבי לאחסון אנרגיה בכלל, ולצרכי תחבורה בפרט, הוא אגירה שלה כגז מימן ושימוש במימן בהבערה ישירה במנועי בעירה או בתאי דלק שמייצרים חשמל. תוצר השימוש במימן בשני המקרים הוא אנרגיה ואדי מים שאינם מזהמים.
מימן הוא היסוד הנפוץ ביותר בטבע, אבל הוא לא נמצא באטמוספירה שלנו בתצורה היסודית שלו אלא כשהוא קשור ליסודות אחרים. לכן מדובר בסוג של "סוללה": נדרשת אנרגיה כדי להפיק אותו מתרכובותיו (בעיקר ממים) וחלקה מתקבל בחזרה כאשר מחברים אותו בחזרה לחמצן שבאוויר. טכנולוגיית מימן מתפתחת במהירות בעולם בזכות פוטנציאל השימוש בו לצרכים מגוונים, ובפרט בתעשיית האנרגיה המתחדשת, אבל כדי לרתום אותה לשימושי תחבורה נדרשת תשתית ייעודית.
זה מציב אותנו כרגיל במצב "ביצה ותרנגולת" שמאפיין כמעט כל טכנולוגיה חדשה, בדיוק כמו המצב שנפתר עבור רכב חשמלי ברגע שבו ממשלות החליטו להעניק סובסידיות נדיבות ליצרניות, לרוכשים ולמשתמשים.
הבעיה הגדולה ביותר שיוצר הרכב החשמלי היא לאו דווקא העובדה שהוא מזהם יותר מאשר הנעת בעירה, אלא שהוא מצמצם את המוטיבציה הכלכלית והפוליטית לעודד את הפיתוח והדמורקריזציה של תחבורת מימן. אבל כל משבר יוצר הזדמנויות, ובמקרה המיוחד של מדינת ישראל נוצרה הזדמנות דווקא מתוך מחדלי עבר שלטוניים.
מדינת ישראל קיבלה הזדמנות שניה, ואחרונה
בעשור הראשון של האלף הנוכחי ניצבה מדינת ישראל בחזית הטכנולוגית בכל הקשור לפיתוח תשתיות תומכות לרכב חשמלי, והכוונה כמובן למיזם 'בטר פלייס'. באותה עת הצהירו ממשלות ישראל על כוונתן "ללמד את העולם להשתחרר מנפט" ולהיות מרכז לפיתוח טכנולוגיות אלטרנטיביות. אילו ביצעו ממשלות ישראל את ההחלטות שלהן ייתכן ששוק הרכב שלנו היה דומה לזה של נורבגיה, שזינקה לעידן הרכב החשמלי יחד איתנו, ותעשיית הידע הישראלית הייתה צוברת התמחות יקרת ערך בתחום החם והמבוקש ביותר כרגע בעולם הרכב.
היות שמדינת ישראל "אחרה את הרכבת", ורוב הטכנולוגיה הרלבנטית מפותחת כיום בסין ובאירופה, ראוי לשרטט מפת דרכים חדשה אשר מבוססת על הידיעה שהפתרון שאומץ כרגע בעולם הוא פתרון רע, ושאין ספק שהוא יוחלף בעתיד בטכנולוגיה טובה ויעילה יותר. רכב שהאנרגיה שלו אגורה בסוללות לעולם לא יהיה יעיל מבחינת יחס אנרגיה למשקל, ולכל היותר ישמש לתחבורה עירונית של כלים קטנים. עתיד התחבורה, לדעתי, הוא הנעה מימנית, וכאשר העולם יתעורר במוקדם או במאוחר וירוץ לשם – כדאי מאד למדינת ישראל להיות בחזית במקום להשתרך מאחור.
אחרי שפספסנו את חלון הזמנים של אפשרות להשתמש בגפ"מ (גז בישול) לתחבורה, את חלון ההזדמנויות להשתמש בגז טבעי (שניהם, אגב, מייצרים פחות זיהומים מבנזין, אבל פולטים כמויות דומות של פחמן דו חמצני), ואת המובילות שלנו בתחום הרכב החשמלי – אסור שנפספס את המהפכה הבאה. הממשלה חייבת לפעול במהירות וביעילות כדי לקדם את מהפכת המימן לתחבורה כדי שכולנו נקטוף בעתיד את הפירות שלה.
מנהלת תחליפי דלקים ותחבורה חכמה (לשעבר במשרד ראש הממשלה, כעת במשרד התחבורה) יכולה וצריכה לעודד השקעות במחקר ופיתוח בתחומי הפקה ירוקה של מימן (על ידי אלקטרוליזה יעילה או ישירות מאור השמש), ובאמצעי הולכת ואחסון מימן, והממשלה צריכה להשקיע בהקמת רשת לאספקת מימן לתחבורה ולייצור חשמל. התועלות לפרט, לחברה ולכלכלה הישראלית הן אדירות, ואסור לאבד גם את ההזדמנות הזאת.
הכותב הוא פרופסור לכימיה בטכניון העוסק, בין היתר, בכל הכרוך בטיפול בפסולת כימית בטכניון ובבטיחות כימית. כיהן כחבר בועדת קינן – ועדת מומחים מקצועית לבחינה מערכתית כוללת של פעילות האמוניה במפרץ חיפה ואחד מכותבי "דו"ח הפרופסורים" שהביא לסגירת מכל האמוניה בחיפה.
לקריאה נוספת:
הנעה מימנית היא לא אויבת של הנעה חשמלית אלא אחות שלה
