|
 |
 |
 |
חזרה3 |
מחקרים והשוואות שערכו מומחי חברת החשמל והטכניון, קובעים חד-משמעית: השימוש ברכב חשמלי באזורים צפופי אוכלוסייה יתרום באופן משמעותי ביותר לשיפור באיכות האוויר.
זיהום האוויר העיקרי במרכזי הערים, נגרם כתוצאה מפליטות מזהמים מרבבות כלי-הרכב הנעים בכבישים. אחת החלופות להקטנת זיהום האוויר היא מעבר, ולו גם חלקי, לרכב חשמלי.
בקליפורניה, שעריה הראשיות סובלות קשות מבעיה זו, נחקק חוק ולפיו, אחת מכל עשר מכוניות חדשות שיעלו על הכביש, החל משנת 2003, תהיה בעלת מנוע חשמלי. הרכב המונע על-ידי שריפת דלק, פולט לאוויר שורה ארוכה של מזהמים, ובראשם פחמן דו-חמצני, פחמן חד-חמצני, תחמוצות חנקן ושאריות פחמימנים בלתי-שרופים. חלק מהמזהמים פוגעים בסביבתם הקרובה; אחרים, כמו הפחמן הדו-חמצני, מהווים גזי חממה וגורמים נזק גלובלי.
ההכרה בצורך הכלל-עולמי להפחית את כמויות הפחמן דו-חמצני הנפלטות לאטמוספרה, כפי שנוסחה באמנת קיוטו (1997), נתנה דחיפה גדולה לתעשיית המכוניות החשמליות. מה שמעכב את כניסתן ההמונית לשוק הוא הקושי במציאת פיתרונות טכניים וכלכליים, שיעמדו בתחרות עם המכוניות הפועלות על דלק.
הרכב החשמלי מורכב משלוש מערכות עיקריות: מנוע חשמלי, מצבר (מערכת אגירת אנרגיה) ומערכת בקרה. המצבר הוא נקודת התורפה בתהליך הפיתוח, מהסיבות הבאות: הוא מאפשר טווח נסיעה קצר בין 'תידלוק' אחד למישנהו, בעל יכולת מוגבלת לפתח תאוצה ומגביל את המהירות המירבית. מגרעת נוספת: משקלו הרב משפיע על משקל הרכב וגם על מחירו.
כיוון שהמצבר סומן כבעיה המרכזית ברכב החשמלי, עסוקים מדענים ואנשי-מקצוע בעולם במחקר ובפיתוח של מצבר יעיל, אשר ישפר את ביצועי הרכב בקטגוריות הבאות: הגדלת טווח הנסיעה (צפיפות אנרגיה גבוהה), הגדלת התאוצה ומהירות הנסיעה (צפיפות הספק גבוהה), טעינה יעילה ומהירה של המצבר, נפח ומשקל מוקטנים.
 |
מצבר אבץ-אוויר עדיף |
חברת החשמל בישראל נוקטת במיגוון שיטות להקטנת פליטות מזהמים בתהליכי הייצור. לאחרונה הרחיבה החברה את המיתקפה על מקורות הזיהום בארץ, על-ידי עידוד השימוש ברכב חשמלי.
מתוך מטרה לבחון את הנושא לעומק, נערך בחברת חשמל סקר מקיף של סוגי המצברים לרכב חשמלי, אשר פותחו בעולם. המסקנה אליה הגיעו עורכי הסקר: מצבר האבץ-אוויר שפותח על-ידי חברתElectric Fuel הישראלית, עולה בביצועיו בהרבה על המצברים האחרים. יתרונותיו: צפיפות אנרגיה גבוהה המאפשרת טווח נסיעה של כ-400 ק"מ ובמהירות מירבית של 120 קמ"ש. המדידות נעשו ברכב כבד שמשקלו 4.5 טון, כאשר משקל המצבר מגיע ל-600 ק"ג. לשם השוואה: ברכב חשמלי במשקל דומה שפותח על-ידי חברת General Motors האמריקנית, הותקן מצבר עופרת חומצה שמשקלו 1280 ק"ג. הרכב הצליח לעבור מרחק של 96 ק"מ בלבד, קודם שהמצבר התרוקן, ופיתח מהירות מירבית של 90 קמ"ש בלבד.
לאחר שערכה השוואה בין טיפוסים שונים של מצברים לפי קריטריונים אלה, החליטה חברת החשמל לבחור במצבר האבץ-אוויר הישראלי, לביצוע הניסויים ברכב חשמלי. הניסויים נערכים ברכב מסוג מרצדס 410, אשר ניתן לחברה בהשאלה על-ידי רשות הדואר של גרמניה. במהלכם ייבחנו ביצועי הרכב במצבים שונים: בשטח עירוני, במהירות קבועה, עם וללא מיטען.
מצבר האבץ-אוויר מורכב מכמה עשרות מחסניות, הכוללות כל אחת אלקטרודה פנימית עשויה אבץ, ואלקטרודה חיצונית המאפשרת כניסת אוויר אל תוך התא. האבץ מגיב עם חמצן האוויר ליצירת תחמוצת אבץ, בעזרת תמיסת בסיס אשלגן הנמצאת במחסנית. בתהליך החיבור בין האבץ לחמצן נוצרת אנרגיה חשמלית, המשמשת להנעת מנוע המכונית. המצבר מספק אנרגיה חשמלית כמעט אחידה כל עוד הוא טעון, מה שמאפשר רמת ביצועים יציבה. לפי שעה, אין עדיין תחנות דלק חשמלי. אך לכשיוקמו, החלפת המצבר המרוקן בחדש תארך כעשר דקות בלבד. המצברים הריקים יישלחו למפעל מיוחד, שם יוטענו מחדש ויוחזרו לתחנת התידלוק. הטעינה נעשית בתהליך אלקטרוכימי, בו תחמוצת האבץ חוזרת להיות אבץ מתכתי. תהליך זה כרוך בהשקעת חשמל, אך ניתן לבצע אותו בשעות של ביקוש נמוך לחשמל, מה שיוזיל את עלות הטעינה.
הקמת מפעל למיחזור מצברי אבץ-אוויר, כרוכה בהשקעה כספית גבוהה, גורם נוסף המעכב את הכנסת הטכנולוגיה הזו לשימוש המוני.
|
חישובים שונים למזהמים |
היתרון המרכזי של הרכב החשמלי הינו, כאמור, הקטנת פליטות המזהמים לאוויר באזורים עירוניים צפופי תעבורה. דבר זה ישפר את איכות האוויר הן ברמה המקומית (פליטות חלקיקים ותחמוצות חנקן) והן ברמה הגלובלית (גזי חממה).
לצורך ההשוואה בין מימדי זיהום האוויר על- ידי רכב חשמלי לעומת רכב קונבנציונלי - יש לחשב את סך-כל פליטות המזהמים בכל השלבים, כולל פליטה עקיפה בתהליך זיקוק הדלק הגולמי ובהולכתו לתחנות התידלוק. אשר למכונית החשמלית, עצם השימוש בה אינו גורם לפליטת מזהמים, אך תהליך הטענת המצברים במפעל כרוך בצריכת חשמל, וכידוע, ייצור החשמל כרוך בפליטת מזהמים. גם הולכת המצברים הריקים למפעל המיחזור והטעינה והחזרתם לתחנת התידלוק, כרוכות ביצירת מזהמים.
הערכים שיש לבחור לצורך ההשוואה בין שני סוגי הרכב, משתנים בהתאם לכמה גורמים. סך הפליטות של רכב רגיל תלוי בטיב הדלק הנצרך (בנזין או סולר), במהירות הנסיעה ומספר העצירות (נסיעה עירונית או בין-עירונית), בסיגנון הנהיגה וברמת הביצועים של המנוע (עם או בלי ממיר קטליטי). לכן נעשו אומדנים כמותיים לגבי שורה של מזהמי אוויר הנפלטים ממכוניות שונות ובתנאים השונים. המדידות והאומדנים לצורך מחקר זה נעשו על-ידי חברת החשמל, בשיתוף עם המכון לחקר התחבורה בטכניון.
כאמור, מילוי המצברים המשומשים דורש השקעת חשמל, ויש לחשב את כמות המזהמים הנפלטים, על-מנת ליצר את החשמל הנחוץ למילוי המצברים. נתונים אלה משתנים בהתאם לסוג הדלק שנשרף ולטכנולוגיית ייצור החשמל בתחנת-הכוח (פחם, סולר או מזוט), לטיבו של הדלק, כולל תכולת הגופרית שבו.
בתחנות-הכוח החדשות שמקימה חברת החשמל באתר רוטנברג שבאשקלון, יהיו סולקנים שיורידו את פליטות תחמוצות הגופרית. תחנות-הכוח שברמת חובב משלבות גז עם קיטור, מה שמפחית מאוד את כמות הזיהום הנפלט ליחידת ייצור חשמל. באם ניתן יהיה להפעיל תחנות אלה בגז טבעי, אזי כמות הזיהום ליחידת חשמל עוד תלך ותקטן.
מסיבות אלה קשה לעשות את ההשוואה בין מכונית המונעת על-ידי דלק לבין מכונית חשמלית. הערכים שנבחרו להשוואה התבססו, איפוא, על נתונים של תחנות-הכוח השונות של חברת החשמל, והתייחסו לפליטות של כל המזהמים המשמעותיים.
נתוני הטכניון וחברת החשמל איפשרו בניית טבלאות השוואה בין שני מקורות הזיהום. התוצאות הראו, כי בכל מקרה ובכל מערך נתונים נבחר, השימוש ברכב חשמלי באזורים צפופי אוכלוסייה, יתרום באופן משמעותי ביותר לשיפור באיכות האוויר באזור. כך הדבר לגבי זיהום בתחמוצות גופרית (SOX) תחמוצות חנקן (NOX), חד ודו תחמוצת הפחמן (CO, CO2), פחמימנים וחלקיקים מרחפים. מידת השיפור בפליטות נגזרת, כמובן, ממערכת הנתונים שנבחרה להשוואה. מעבר לכך, יש לזכור שבתחנות-הכוח פועלים מיתקנים לטיפול בגזי הפליטה, ושהן נמצאות תחת בקרה רציפה של חברת החשמל עצמו ושל המשרד לאיכות הסביבה. כמו כן, מזהמים שנפלטים מארובה גבוהה, מחוץ לריכוזי אוכלוסייה, ניזקם נמוך בהרבה מהנזק המיידי שנגרם על-ידי מזהמים היוצאים ממפלטי המכוניות, הנמצאים בגובה ראשו של התינוק בעגלה.
בנוסף, מיחזור המצברים בתחנות-כוח בהן יופק החשמל בטכנולוגיות ייצור חשמל 'נקיות' יותר, יביא להפחתה נוספת בפליטות לאוויר בהן פליטות גזי החממה. הפחתה זו תהווה התקדמות משמעותית לקראת הדרישות של "אמנת קיוטו".
* הכותבים עובדים באגף תיכנון פיתוח.
| ביבליוגרפיה: | ||||||||||||
|
|
|
חזרה3 |
 |
הדפסה | ||||||
| החומר במאגר זה הינו לשימוש פרטי ולשימושם של מורים ותלמידים לצרכים לימודיים בלבד. אין להפיץ, להעתיק, לשדר או לפרסם חומר כלשהו מתוך המאגר, ללא הסכמה מראש ובכתב של בעלי זכויות היוצרים השונים, המצויינים בתחתית כל פריט. | |||||||
|
|||||||
|
| החומר במאגר זה הינו לשימוש פרטי ולשימושם של מורים ותלמידים לצרכים לימודיים בלבד. אין להפיץ, להעתיק, לשדר או לפרסם חומר כלשהו מתוך המאגר, ללא הסכמה מראש ובכתב של בעלי זכויות היוצרים השונים, המצויינים בתחתית כל פריט. |