עמוד הבית > מדעים > אקולוגיה ואיכות הסביבה > פסולת > חומרים מסוכניםעמוד הבית > מדעים > אקולוגיה ואיכות הסביבה > פסולת > מיחזורעמוד הבית > ישראל (חדש) > אקולוגיה ואיכות הסביבה > פסולת ומחזור
ירוק כחול לבן : ביטאון פורום המשק והכלכלה למען איכות הסביבה


תקציר
מדי שנה מייצרות תחנות הכוח מאות אלפי טונות של אפר פחם. בימים אלה הוקם צוות מיוחד שעיקר תפקידו למצוא פתרונות להרי האפר המצטברים. בינתיים צורכות את האפר תעשיות המלט, הבטון ותשתיות הכבישים.



כך הפך אפר הפחם מנטל לנכס
מחברת: מירי אשל


תחנות-הכוח הפחמיות מייצרות מאות אלפי טון פסולת אפר פחם בשנה. צוות מיוחד, בראשותו של ד"ר אריאל מצגר, שוקד, ובהצלחה, על מציאת פתרונות לכל הררי האפר המצטברים. תעשיות המלט, הבטון ותשתיות כבישים כבר צורכות אותו בכמויות, וכך הסביבה יוצאת נשכרת.

הפחם הטוב המצוי בבטן האדמה, נושא בחובו גם חלק ממרכיבי הקרקע שם נוצר. כשהפחם נשרף לצורך הפקת חשמל בתחנות-הכוח, הוא מותיר אחריו שארית: אפר שמשקלו כעשירית ממשקל חומר-הגלם בו הוזנו מבערי הענק.

תוצר-הלוואי של השריפה מתחלק כך: כ-10% חלקיקי אפר גדולים המצטברים בקרקעית המבערים (אפר תחתית), וכ-90% חלקיקים קטנים המרחפים כלפי מעלה עם גזי השריפה (אפר מרחף). חלקיקים אלה נלכדים על-ידי משקעים אלקטרוסטטיים, ובכך נמנעת פליטת חלקיקים מארובות תחנת-הכוח. שני סוגי האפר מפונים אל חצר התחנה, ואלמלא נמצאו להם פתרונות, הייתה נסתמת כל חלקה טובה באתר.

המסקנה: מי שמתכנן לעשות שימוש בפחם כחומר בעירה, חייב לתכנן גם מה לעשות עם האפר. עדיף, כמובן, פתרון שיהפוך את הנטל לנכס. במילים אחרות, הפיכת פסולת הבעירה לחומר-גלם שימושי בעל ערך כלכלי.

על פתרונות אלה שמענו מפי ד"ר אריאל מצגר, ראש קבוצת פחם ותוצרי שרפת פחם, ביחידה לרישוי סביבתי ולמניעת מפגעים בחברת חשמל. ד"ר מצגר עומד בראש צוות שתפקידו למצוא שימושים לכמויות האפר ההולכות וגדלות, תוך התחשבות מירבית בהשלכות הסביבתיות של שימושים אלה. שותפים לעבודת הצוות הנם גם מר גרשון פטרון ומר אריה לביא מחברת החשמל, ומר עומרי לולב, ראש מנהלת אפר הפחם.

אותה הקבוצה נטלה על עצמה משימה נוספת: מציאת אתרי אחסון תפעוליים. גם אם יימצא שימוש לכל אותם מאות אלפי טונות אפר הפחם, עדיין חייבים לאחסן חלק מהם לפרק-הזמן שבין ייצורם לאספקתם לצרכנים.

מהו היקף הייצור של אפר הפחם, נכון להיום?
מצגר: שתי תחנות-הכוח הפחמיות, אורות רבין בחדרה ורוטנברג באשקלון, ייצרו בשלוש השנים האחרונות 900 אלף טון אפר לשנה. בשנה הנוכחית, כמות האפר הצפויה היא מעל 1.1 מליון טון, ועם השלמת תוכניות הפיתוח הקרובות, תגדל הכמות עוד יותר.

מהם הפתרונות העיקריים לבעיה הקיימים כיום בארץ?
עד שנת 1996, השימוש העיקרי באפר כחומר-גלם היה לייצור מלט. מפעלי המלט נשר קלטו 67% מן האפר המצטבר. 17% מהאפר הנותר נוצלו על-ידי חברת החשמל לבניית הסוללה היפה הנשקפת לעיני הנוסעים בכביש החוף, בחלפם על פני תחנת-הכוח בחדרה. העודפים הוטלו באופן מבוקר לים, כפסולת שאין לה הופכים. במשך כעשר שנים (עד סוף 1998), כל עוד ההיתר היה בתוקף, הוטלו לים קרוב ל- 1.2 מיליון טון אפר פחם, באתר המרוחק כ- 70 קילומטרים מהחוף ולעומק של כ- 1500 מטרים. אופציה זו נסגרה בפנינו לאחרונה, עקב הצורך לפעול בהתאם לאמנת ברצלונה למניעת זיהום הים התיכון.

מכאן ניתן להסיק, שמצאתם שימושים חדשים לאפר הפחם?
בהחלט. שימוש חשוב ביותר הוא לבניית סוללות כבסיס להקמת כבישים, כולל הגבהת כביש לפני ואחרי גשר. מעבר לסוללה שבאתר תחנת-הכוח אורות רבין, נבנתה לראשונה סוללה בדרך המובילה ליישוב ג'סר-א-זרקה, צפונית לחדרה. סוללה זו משמשת דגם למעקב ארוך-טווח אחר ההשפעות הסביבתיות של אפר הפחם, והיא מנוטרת בקפדנות מאז שנבנתה.

לאחר שהוברר שאכן שימוש זה יעיל ובטוח, החלה מע"צ להשתמש באפר פחם לבניית סוללות לכבישים ומחלפים. מי שחלף בצומת גנות בין כביש מס' 1 (ירושלים-ת"א) לכביש מס' 4 (גהה) החוצה אותו, יכול היה לראות כיצד הרחבת המחלף והוספת מסלולי נסיעה, כללה שימוש באפר פחם.

כמה טון אפר פחם הופנו לבניית תשתיות כבישים בשנה האחרונה?
בשנת 1999 הגענו לכמות של 182 אלף טון אפר, שמהווה 9% מכמות האפר השנתית. יש לציין שבחו"ל משתמשים באפר פחם גם לייצור אספלט, אך בארץ שימוש זה טרם פותח.

איזה שימושים נוספים מצאתם לאפר?
תעשיית הבטון גם היא 'גילתה' את תכונותיו המיוחדות של אפר הפחם, המהווה תחליף חלקי למלט וגם לחול, והפכה צרכנית קבועה. כמויות האפר המופנות לתעשיות הבטון אינן מבטאות את המיתון בענף הבנייה, והן הולכות וגדלות. הדבר מוכיח שיותר ויותר יצרני בטון מתוודעים ליתרונות האפר.

יחד עם זאת, קיימת הגבלה על כמות האפר המותרת לשימוש בייצור הבטון. לצורך ייצור מטר מעוקב בטון מותר להשתמש אך ורק ב-160 ק"ג אפר פחם, כאשר רובו משמש תחליף חול. כמות זו מהווה 10% בלבד ממשקל הבטון.

מה הסיבה להגבלה זו?
הפחם, כמו כל מרכיב של קליפת כדור הארץ, מכיל באופו טבעי חומרים רדיואקטיביים. חומרים אלה, המצויים בפחם בריכוז האופייני למרכיב הקרקע, אינם נשרפים אלא מתרכזים באפר הפחם, בערך פי 10 מרכוזם בפחם הגולמי, בהתאם לכמות האפר שהיה בו. המדיניות בארץ מחמירה בהשוואה לחו"ל, ואינה מאפשרת ייצור בלוקים עתירי אפר פחם, חרף העובדה שהוספת האפר משפרת את תכונות מוצרי הבנייה וחוסכת. כריית חול.

החומרים הרדיואקטיביים באפר הפחם, כמו גם בקרקע, פולטים קרינת גאמה, אך גם את גז הראדון הרדיואקטיבי. בנושא זה נעשו בדיקות השוואתיות ממושכות בחדרי ביטחון בדירות מגורים (ממ"ד), שנבנו מבטון עם אפר, לעומת מבנים דומים שקירותיהם לא הכילו אפר פחם. התוצאות הראו שנוכחות אפר הפחם הביאה להקטנת כמות הראדון הנפלט לחלל החדר.

הסיבה לכך היא, ככל הנראה, כליאת הראדון בתוך גרגרי האפר הזכוכיתיים.

ירידה זו מקוזזת על-ידי עלייה קלה בפליטת קרינת גאמה, שנמדדת במוצרי בניה המכילים אפר פחם.

האם נבדקות אפשרויות שימוש נוספות באפר הפחם?
בדיקות הכדאיות הטכנית והכלכלית נעשות בשלושה תחומים. הראשון, בתחום הפקת חלק מהמתכות המצויות באפר, בהן אלומיניום. השני, תחום החקלאות, כמצע גידול וכתחליף לטוף. השלישי, תחום התשתיות החופיות, כחומר מלוי. עד כה, התוצאות מעודדות.

האם יש לאפר הפחם השלכות סביבתיות, המחייבות נקיטת אמצעי זהירות או מעקב?
אפר הפחם מורכב בעיקר מתחמוצות צורן אלומיניום וברזל, אך לתרכובות אלו נלווים גם יסודות קורט (יסודות שריכוזם מאד נמוך), אשר בחלקם עלולים להזיק לחי ואף לצומח. אומנם, רובם לכודים בשריג של האפר, אך עדיין יש לנטר ולשלול אפשרות של דליפת מרכיבים אלה עם המים, במידה והם המחלחלים דרך האפר אל מי התהום. לכן, בסוללה הראשונה שנבנתה בג'סר-א-זרקה, הותקנו מכלים מיוחדים ללכידת התשטיפים. אחת לפרק-זמן קצוב אנחנו בודקים את התשטיפים המחלחלים דרך אפר פחם, ומשווים אותם עם אלה המחלחלים דרך שכבת כורכר, שהוא החומר המשמש בדרך כלל לבניית סוללות.

כמו כן, עשינו קידוח מי תהום סמוך לסוללה ואנו דוגמים את מימיו, בודקים אותם ומשווים לבדיקות זהות שנעשות בקידוח בקורת, המרוחק מעט מסוללות האפר. הבדיקות נעשו לפי הנחיות המשרד לאיכות הסביבה.

והתוצאות?
ממצא חשוב ביותר היה כי שכבת האפר בסוללה שבג'סר-א-זרקה אטומה, ולא התקבלו מתחתיה תשטיפים. כמו כן, בדיקות המים בשני הקידוחים מראות שאין הבדל בתכולת המים שנשאבו סמוך לסוללה ובאתר המרוחק יותר. מכאן שהאפר בסוללה אינו תורם יסודות קורט למי התהום. מעקב דומה נעשה לגבי סוללת האפר שנבנתה באתר תחנת-הכוח אורות רבין, והתוצאות גם הן מראות שאין פגיעה במי התהום.

במהלך בניית הסוללה נעשה גם ניטור של האוויר בסביבתה, והממצאים לא הצביעו על פגיעה באיכות האוויר. יש לציין שהאפר מורטב קודם לשימוש בו, כך שלא נוצרים ענני אבק בזמן העבודה.

מה באשר להשפעות האפר שהוטל לים?
ניטור אתר ההטלה הראה, כי קרקעית הים לא זוהמה ביסודות קורט המצויים באפר הפחם. כמו כן, לא נמצאה עלייה בריכוז של יסודות אלה בגופם של יצורים ימיים, המצויים סמוך לאתר. לעומת זאת, הייתה פגיעה מסוימת בבית-הגידול הימי, שהתבטאה בירידה במגוון המינים ובמספר הפרטים באזור, עקב גזילת אתרי מחייה. ניטור אתר ההטלה יימשך לסירוגין עד שנת 2006.

האם ניתן לומר שמצאתם פתרון לכל כמות האפר הנוצרת בתחנות-הכוח הפחמיות?
פתרון מלא נמצא כבר בשנה שעברה, אף כי ייצור האפר עולה בהדרגה והוא מגיע היום לכדי 1.1 מיליון טון לשנה. עם זאת, צריך להכין גם אתרי אחסון תפעוליים, שיאפשרו לגשר בין קצב הייצור שאינו פוסק, לבין הצריכה המשתנה בהתאם לעונה. לשם כך אנחנו מחפשים אתרי הטמנת פסולת בניין או מחצבות ריקות. הצלחנו לאתר מקום שישרת את צורכי תחנת הכוח אורות רבין, ועתה אנו מחפשים אתר מתאים לטפל בעודפים הזמניים של אתר רוטנברג.

במילים אחרות, הצלחתם להפוך את אפר הפחם מנטל לנכס ולמשאב.
בהחלט. בעיקר לנוכח העובדה, כי מעבר לתועלת הכלכלית יש לשימוש באפר הפחם גם יתרונות סביבתיים. לדוגמה: במקרים בהם האפר משמש תחליף חול, הוא מאפשר חיסכון במשאב זה הנמצא במחסור. כך הדבר גם לגבי הקטנת צריכת אגרגטים או כורכר, במקרה של סלילת כבשים. השימוש באפר הפחם חוסך בחציבה וכך תורם להקטנת ההרס שהיא גורמת.

תופעה מעניינת היא השפעת השימוש באפרעל מניעת פליטת CO2 לאוויר. הקלינקר מיוצר מתערובת של אבן גיר וחרסית, בתנאי טמפרטורה גבוהה ביותר. הגיר פולט בתהליך זה CO2, שהוא, כידוע, גז חממה.

נוסחא:
מכאן שפליטת פחמן דו-חמצני מהגיר בתהליך יצור הקלינקר מתווספת לזו הנפלטת מעצם תהליך הבעירה בכבשנים. תרומה זו מגיעה לכדי 40% מכלל ה-CO2 הנפלט בעת ייצור הקלינקר. אפר הפחם המחליף את הגיר, חוסך פליטות CO2 בהתאם, ותורם בכך להקטנת אפקט החממה הגלובלי. יש לציין שתעשיית המלט העולמית, המייצרת כ- 1.7 מיליארד טון בשנה, אחראית על 7%-8% מכלל פליטות הפחמן הדו-חמצני לאטמוספרה. החלפת הקלינקר באפר פחם מפחיתה את שעור הפליטה, ולכך עשויה להיות משמעות רבה.

לסיכום: כל שימוש שנעשה באפר הפחם מונע את הצורך באחסון כמויות עתק של פסולת, תורם לכלכלת המדינה על-ידי חיסכון במשאבים, ואגב כך מקטין הנזקים הסביבתיים.



אל האסופה ישראל - האדם והמרחב : נושאים נבחרים בגיאוגרפיה3

ביבליוגרפיה:
כותר: כך הפך אפר הפחם מנטל לנכס
מחברת: אשל, מירי
תאריך: אוגוסט-ספטמבר 2000 , גליון 33
שם כתב העת: ירוק כחול לבן : ביטאון פורום המשק והכלכלה למען איכות הסביבה
הוצאה לאור: ביטאון פורום המשק והכלכלה למען איכות הסביבה בישראל
הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית