עמוד הבית > מדעי כדור-הארץ והיקום > מטאורולוגיה [אקלים ומזג האוויר] > השפעות האדם > אפקט החממהעמוד הבית > טכנולוגיה ומוצרים > אלקטרוניקה וחשמלעמוד הבית > מדעים > אקולוגיה ואיכות הסביבה > התחממות כדור הארץ
ירוק כחול לבן : ביטאון פורום המשק והכלכלה למען איכות הסביבה


תקציר
צמצום פליטת הפחמן הדו-חמצני לאטמוספירה יביא לבלימת העלייה המדאיגה בהתחממות כדור הארץ. בניגוד למה שמקובל לחשוב, השימוש בחשמל (אלקטרו-טכנולוגיה) דווקא מקטין את זיהום האוויר בפחמן מסוכן זה.



אקו-ואט, נגוואט
מחבר: בוריס שוורץ


צימצום פליטת הפחמן הדו-חמצני לאטמוספרה יביא לבלימת העלייה המדאיגה בהתחממות כדור הארץ. בניגוד למה שמקובל לחשוב, השימוש בחשמל דווקא מקטין את זיהום האוויר בפחמן מסוכן זה

התחממות כדור הארץ כתוצאה מהצטברות גזי החממה באטמוספרה, כבר אינה בגדר השערה בלבד.
הסימנים בשטח מוצקים ומדאיגים די הצורך, כדי להצדיק התגייסות עולמית למאבק בצימצום פליטת הגזים הגורמים ל"אפקט החממה" (חסימה של קרינת החום העולה מפני כדור הארץ).
הפחמן הדו-חמצני (CO2), תוצר בעירה של דלק מחצבי (תזקיק נפט, גז או פחם), תורם, לדעת מומחים, כדי מחצית מהשיעור הכולל של אפקט החממה, מאז המהפכה התעשיתית, עלה ריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה מ- 0.03% לכדי 0.036%. מומחים צופים עלייה נוספת עד ל- 0.045% במאה הבאה. אבל עלייה מעבר לריכוז זה עלולה להיות הרת אסון. מכאן החשיבות העליונה שבצימצום פליטת הפחמן הדו-חמצני לאוויר (ראה הרחבה בנושא במאמרה של ד"ר איילה תמרי בגיליון זה). במילים פשוטות, הבעירה הינה התחברות תרכובות הפחם עם החמצן שבאוויר, בתהליך שבו משתחררת אנרגיית חום. התוצרים הסופיים של תהליך זה הם מים ופחמן דו-חמצני.

חשוב מאוד לבדוק ולדעת כיצד ניתן להקטין את כמויות הפחמן דו-חמצני הנפלטות לחלל האוויר במהלך פעילות תעשייתית כלשהי, ולבחור את התהליך החסכוני. כידוע, ניתן להקטין את כמויות הפחמן הדו-חמצני הנפלטות בעת ייצור החשמל, על-ידי צימצום השימוש בחשמל שלא לצורך.
לדוגמא, לכבות את האור כשאין איש בחדר, לא לחמם מים מעבר לנחוץ לצרכי הבית, להפעיל מזגן רק כשחם (או קר) באמת ולהקפיד על אטימה נאותה של החדרים.
גם במפעלים ובבתי-חרושת ניתן לתכנן תהליכים חסכוניים בחשמל, וכמובן לא להפעיל מכונות שלא לצורך, להשתמש בנורות חסכוניות וכיוצא באלה. חשמל שנחסך בדרך זו ניתן לכנות Negawatt (ואט שלילי, על משקל מגוואט). הסיסמה תהיה "פחות חשמל - פחות פחמן דו חמצני".

אך ישנם מצבים בהם דווקא המעבר לאלקטרו-טכנולוגיה, במקום טכנולוגיה מקבילה המבוססת על שריפת דלק, עשוי להקטין את זיהום האוויר בפחמן דו-חמצני. במקרים כאלה, לכל ואט חשמל שיושקע בתהליך הייצור, ניתן יהיה לקרוא Ecowatt (אקו-ואט, או ואט ידידותי לסביבה).
במקרים כאלה, הסיסמה תהיה הפוכה: "יותר חשמל - פחות פחמן דו-חמצני".
ניתן לחשב לגבי כל תהליך צורך אנרגיה, את כמות הפחמן הדו-חמצני שייפלט במהלכו לאטמוספרה. בכתבה זו נביא מספר דוגמאות הממחישות כיצד השימוש בחשמל דווקא מביא להפחתת הזיהום בפחמן דו חמצני.


דוגמא טובה היא השימוש במזגן לחימום בחורף. באופן פשטני, המזגן הוא מכשיר השואב חום מהאוויר שבחוץ ומכניס אותו פנימה. השקעת החשמל נועדה רק להפעיל את "משאבת החום" ולא לייצר חום. לצורך החישוב נתייחס ליחידה אחת של מקור אנרגיה ראשוני - ונבחר בגז כדלק המשמש להפעלת תחנת-הכוח.
ידוע כי רק 34% מהאנרגיה המשתחררת בעת בעירת הדלק בתחנת-הכוח הופכת לחשמל. בממוצע, 8% מהחשמל שנוצר בתחנה הולך לאיבוד בעת המעבר ברשת החשמל אל המזגן. לעומת זאת, המזגן יעביר מהאוויר החופשי 3.2 יחידות חום לחדר. צריכת החשמל של המזגן בעת החימום נמוכה יחסית, כיוון שכמשאבת חום, המזגן אינו מייצר חום אלא רק מעבירו ממקום למקום. הכפלת כל הפקטורים תיתן 'נצילות' מערכת בשיעור של 100%.

נבחון עתה את חימום הבית בתנור גז: המכלית המעבירה את הגז לבית, צורכת אנרגיה שוות ערך לכ- 10% מכמות הדלק שהיא מובילה, דלק שהופך לפחמן דו חמצני. יעילות החימום בזמן בעירת התנור מגיעה לכדי 96%. אך הנצילות הסופית תהיה 86% בלבד. מכאן, שכדאי יותר מבחינה אנרגטית וגם מבחינת פליטת גז החממה, לחמם בעזרת מזגן. החישוב מראה כי השימוש במזגן לחימום, בהשוואה לתנור גז, מביא גם לחיסכון בגז וגם לצימצום פליטת הפחמן הדו-חמצני.

האלקטרו-טכנולוגיה יכולה להביא להפחתת פליטת הפחמן הדו-חמצני, גם על-יד. מעבר לטכנולוגיה חדשנית וחסכונית, אותה ניתן לכנות "אקו-טכנולוגיה". דוגמא מעניינת להשוואה היא בישול 1 ק"ג בשר בתנור מיקרוגל, לעומת בישול בתנור גז. בדומה לחישוב שנעשה לגבי משאבת החום (המזגן), שיעור החיסכון באנרגיה על-ידי שימוש במיקרוגל, כולל את האנרגיה הראשונית הנדרשת לייצור בעזרת גז של החשמל הנצרך, הובלתו וחלוקתו, כולל האיבודים בשלבים השונים של התהליך. זאת בהשוואה לכמות הגן הנדרשת להפעלת הכיריים לצורך הבישול.

החישוב מראה שבישול 1 ק"ג בשר במיקרוגל, חוסך אנרגיה בשיעור של עד 90%. במושגים של 'חיסכון' בפחמן דו חמצני, מגלים שנחסכה פליטה של 1 ק"ג פחמן דו-חמצני לאטמוספרה.
ניתוח כזה נעשה לגבי מספר תהליכי ייצור, תוך השוואת ייצור בעזרת חשמל לעומת טכנולוגיה המבוססת על חימום בעזרת שריפת דלקים. לגבי רבים מהם נמצא שאכן, האלקטרו-טכנולוגיה יותר ידידותית לסביבה, ולכן האנרגיה שהושקעה בתהליך נמצאת במאזן חיובי מהיבט איכות הסביבה, בהשוואה לשימוש בדלק מחצבי.
את המעבר לשימוש בחשמל במקום בדלק (הספק הציוד החשמלי המשמש כחלופה לציוד המופעל בדלק) ניתן לבטא במקרה זה ב"אקו-ואט".

לסיכום, כאשר משווים תהליכי ייצור מבחינת השיקול הסביבתי, אחד המדדים החשובים הוא רמות הפחמן דו-חמצני שנוצר בעת התהליך ונפלט לאטמוספרה. אומנם, מדובר רק באחד מסידרה של שיקולים סביבתיים וכלכליים שנעשים בעת קבלת החלטה על פעילות יצרנית כלשהי. אך חשוב מאוד ששיקול זה ייעשה מתוך המודעות להחמרה בהתחממות כדור הארץ, ולאחריות הגלובלית של יושביו, בעיקר תושבי הארצות המתועשות.

* מהנדס בוריס שוורץ הוא סגן מנהל המחלקה לייעול הצריכה באגף השיווק בחברת החשמל.

תחשיב החיסכון בפליטת פחמן דו-חמצני לאוויר והמושגים Negawatt ו Ecowatt, פורסמו לראשונה במאמר בעיתון (1991) IAEA BULLETIN, מאת מארק מילס, נשיא אגודת Science concepts

ביבליוגרפיה:
כותר: אקו-ואט, נגוואט
מחבר: שוורץ, בוריס
תאריך: לא ידוע 1997 , גליון לא ידוע
שם כתב העת: ירוק כחול לבן : ביטאון פורום המשק והכלכלה למען איכות הסביבה
הוצאה לאור: ביטאון פורום המשק והכלכלה למען איכות הסביבה בישראל
הערות לפריט זה: * מהנדס בוריס שוורץ הוא סגן מנהל המחלקה לייעול הצריכה באגף השיווק בחברת החשמל.
הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית