אנרגיה מתחדשת

מתוך אקו-ויקי, מקום מפגש בנושאי אקולוגיה, חברה וכלכלה.
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

400px-P ktip.svg.png זהו מושג בסיסי בכלכלה בת-קיימא

חלוקה עולמית של מקורות אנרגיה מתחדשת נכון לשנת 2005 (נתונים משנת 2004 מסומנים ב* או **). רוב האנרגיה המתחדשת הופקה בעבר מאנרגיה הידרואלקטרית ולאחריה אנרגיה מביו מסה, וכיום יחס זה התהפך, עם זאת יש לשים לב כי כמות ההתקנה של אנרגיית רוח גדלה פי 4 בין השנים 2000 ו-2006, כך שתרשים לא בהכרח מייצג את החלוקה היום.

אנרגיה מתחדשת (Renewable energy) היא אנרגיה שמקורה בתהליכי טבע מתמשכים שאינם מתכלים כתוצאה מרתימת האנרגיה האצורה בהם. מקורות אנרגיה מתחדשים נבדלים מממקורות אנרגיה מתכלים כגון דלק מאובנים (נפט גז טבעי ופחם), ואנרגיה גרעינית, שהשימוש בהם כרוך בהקטנה משמעותית של מאגר האנרגיה הזמינה האצורה בהם.

מקורות של אנרגיה מתחדשת כוללים בראש ובראשונה את האנרגיה הסולארית, ואת מקורות האנרגיה שמקורם באצירה וגלגול של אנרגיה זו, כגון אנרגיית רוח, אנרגיית גלים, הפקת אנרגיה מתהליכים ביולוגים כמו ביו דיזל ואנרגיה הידרואלקטרית. מקורות נוספים של אנרגיה מתחדשת כוללים אנרגיה גאותרמית שמקורה במאגר החום הפנימי של כדור הארץ; ואנרגיית גאות ושפל כתוצאה מכוחות המשיכה של הירח והשמש.

בעולם יש בשנים האחרונות דיון סוער בשאלות סביב אנרגיה מתחדשת כמו מהם הטכנולוגיות המבטיחות ביותר בתחום מבחינת יעילות אנרגטית, מחיר כלכלי, יכולת אגירת האנרגיה, ועוד. יש גם מגמה של הגברת העניין בתחום של משקיעים, צרכנים, מחוקקים התעשייה והתקשורת, על רקע התחממות עולמית ועל רקע צפי להתייקרות מחירי האנרגיה שמקורה בדלק מחצבי (שיא תפוקת הנפט).

בעיות של דלקים מתכלים

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב - דלק מחצבי

מלבד העובדה שדלקים מתכלים הם בעלי מלאי מוגבל והם צפויים לאזול יום אחד, הם צפויים גם להתייקר בגלל ההתייקרות של החזר אנרגיה על השקעת אנרגיה - כאשר מלאי של משאב מוגבל מתקרב לקיצו העלות האנרגטית של הפקתו מתייקרת, דבר שעשוי לייקר גם את העלות הכלכלית של הפקת משאב האנרגיה.

דלקים מתכלים הם גם בעלי השפעות סביבתיות שליליות גבוהות. נפט פחם וגז פולטים גזי חממה, פחם ונפט תורמים רבות לזיהום אוויר, הם גם תורמים לזיהום ים ולזיהום מים. אנרגיה גרעינית כרוכה בסכנה של זיהום רדיואקטיבי, ובצורך לטפל בפסולת הגרעינית ובכורים הגרעיניים הישנים במשך אלפי שנים.

אופי החלוקה של הדלקים המחצביים גורם לבעיות חבריות וגאו פוליטיות. רובם מרוכזים בכמות קטנה של מדינות בעלות אופי לא דמוקרטי, והמאבקים סביבם גורמים לסכסוכים ומלחמות (כמו המלחמות בעיראק). השימוש באנרגיה גרעינית כרוך בסיכונים של טרור גרעיני, ייצור של נשק גרעיני ומלחמה גרעינית שלכולם יש השלכות סביבתיות קשות ומהוות בעצמן סכנת קיימות.

סוגי אנרגיה מתחדשת

אנרגיית שמש

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב - אנרגיה סולארית

רוב האנרגיה המתחדשת מקורה באנרגיית שמש וגלגוליה. אנרגיית השמש מחממת את כדור הארץ כולו, ותומכת בתהליכי פוטוסינתזה שמהווים מקור מזון ראשוני לכלל היצורים החיים. בנוסף הבדלים בקרינת השמש גורמים לדפוסי אקלים, ומאפשרים קיום של רוח, זרמים בים, גלים ומשקעים (שמאפשרים בתורם קיום של אגמים ונהרות). לפיכך אנרגיה הידרואלקטרית, אנרגיית רוח, ואנרגיית גלי ים הם בעיקרם גלגולים של אנרגיית השמש. באופן דומה גם ביו-מאסה היא גלגול של אנרגיית השמש.

רק חלק קטן מאנרגיית השמש מנוצל על ידי היצורים החיים, ובאופן דומה רק חלק קטן מאנרגיית השמש לסוגיה מנוצלים על ידי האדם.

רוב הדלקים המחצביים - פחם, נפט וגז מקורם בצמחים וביצורים אחרים שניזונו בעבר מאנרגיית שמש. זוהי איפוא "אנרגיית שמש מרוכזת". אבל לשם הפקת מחצבים של אנרגיה זו נדרשו עשרות מיליוני שנים בעוד שבני אדם מכלים אותם בקצב גבוה בהרבה. בקצב הנוכחי ידרשו עשרות שנים בלבד לכלות את כלל מלאי הדלק המחצבי, כך שקצב הכילוי גבוה פי מיליון מקצב היצירה שלהם.

אנרגיית רוח

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב - אנרגיית רוח

אנרגיית רוח היא סוג של "אנרגיית שמש מרוכזת". ההבדלים בחימום של שטחים שונים של כדור הארץ יוצרים הבדלי לחץ אוויר ואלו, יחד עם סיבוב כדור הארץ ודפוסים טופוגרפים גורמים לזרימה של רוחות. טורבינת רוח היא הטכנולוגיה העיקרית המשמשת בני אדם כדי לרתום את אנרגיית הרוח להפקת חשמל.

אנרגיה הידרואלקטרית

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב - אנרגיה הידרואלקטרית

אנרגיה זו נוצרת כיום על ידי הקמת סכרים על נהרות גדולים. רוב הנהרות הגדולים בעולם המתאימים למטרה זו כבר נסכרו בפרוייקטים ענקיים בארצות הברית, סין, מצרים ועוד. מקורם של הנהרות הוא בגשם שיורד כתוצאה מאידוי מי ים על ידי אנרגיית השמש. אנרגיה הידרואלקטרית טומנת בחובה בעיות של הצפת איזורים נרחבים, סכנת הצפת איזורים לאחר הגשרים ובעיות סחף.

ביו דלקים

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב - ביו דיזל

ביו מאסה היא שימוש בדלקים ממקור צמחי. תוצרי חקלאות כמו חיטה כוללים לא רק גידול של זרעים אלא גם כמויות גדולות של קש. באופן דומה יש תוצרי לוואי של חקלאות שמתאימים לשריפה. שריפה של ביומאסה בתהליך מבוקר מאפשרת לרתום אנרגיה לצרכי חימום. בנוסף יש כיום גידולים שונים המייצרים שמן כגון ביו דיזל שיכולים להתאים כתחליף לנפט. קיימות בעיות לצורה זו של דלק היות והיא מתחרה על משאבים לגידולי מזון עבור בני אדם. כמו כן לא ברור כמה אנרגיה מרווחים מכך שכן הפקת הדלק הצמחי כרוכה גם היא בהשקעת אנרגיה בדמות הפקת דשנים, חומרי הדברה וכו'.

אנרגיה גאותרמית

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב - אנרגיה גאותרמית

אנרגיה גאותרמית היא אנרגיה שמקורה בחום הפנימי של כדור הארץ.

אנרגיית ים

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב - אנרגיית ים

בנוסף לאנרגיית גלי ים שמקורה הוא בעצם באנרגיית שמש, יש מקומות בהם ניתן לנצל תכונות נוספות של הים כמו אנרגיית גאות.

בעיות של אנרגיה מתחדשת

צריכת משאבים

פיתוח של אנרגיה מתחדשת עדיין דורש לעיתים קרובות משאבים מתכלים. הפקת בטון ופלדה לשם תרנים לטורבינות רוח לדוגמה דורשים חומרי גלם שיש לכרות או למחזר. בנוסף נדרשת אנרגיה שלרוב מקורה בדלק מחצבי כדי להפיק את חומרי הגלם ולייצר את המתקנים. גם לאחר שלב הייצור יש עלויות תחזוקה למתקנים ודבר זה דורש אנרגיה.

המדד של החזר אנרגטי בודק כמה אנרגיה נדרשת לשם הפקת כמות אנרגיה נתונה. לרוב אנרגיה מתחדשת היא בעלת מדד החזרי אנרגטי חיובי - כלומר היא מפיקה יותר אנרגיה ממה שמושקעת בה. עם זאת דבר זה תלוי במיקום של האנרגיה המתחדשת ובסוג הטכנולוגיה. ההחזר האנרגטי הטוב ביותר הוא של אנרגיה הידרו-אלקטרית אך טכנולוגיה זו מוגבלת לאיזורים שיש בהם נהרות או קרחונים רבים, ויש לה בעיות סביבתיות שונות.

קבוצה אוסטרית בשם Feasible Futures for the Common Good מנסה להעריך את המגבלות השונות הכרוכות באנרגיה מתחדשת בגלל עליה במחירי האנרגיה, שיא תפוקת הנפט, שיא תפוקת הגז ושיא תפוקת הפחם וכן עקב התייקרות חומרי גלם כמו נחושת או פלדה. [1]

בספר אנרגיה בת קיימא ללא האוויר החם מתאר הפיזיקאי הבריטי דיוויד מקיי מגבלות נוספות של תפוקת האנרגיה מצורות שונות של אנרגיה בת קיימא. לדוגמה הפקת אנרגיה מטורבינת רוח ואנרגיית שמש דורשת שטח, ודבר זה יכול ליצור הפרעות נוף והפרעות אחרות לשימושי קרקע אחרים. למרות שניתן להתגבר על מגבלות אלה, מקיי מצביע על כך שהפקת אנרגיה מתחדשת אינה נטולת בעיות ושקצב הפקת האנרגיה אינו דבר שקל לשנות אותו בקלות.

בעיות סביבה

גם להפקה של אנרגיה מתחדשת יכולה להיות השפעות סביבתיות. הפקה של לוחות פוטו-וולטאים כרוכה באנרגיה רבה ויצירה של זיהום, אנרגיה הידרואלקטרית כרוכה בהקמת סכרי ענק שגורמים להצפת שטחים נרחבים וליצירת בעיות אקולוגיות וחברתיות באזורי המחיה שלהם. דלק ממקור ביולוגי יכול לבוא על חשבון חקלאות שמייצרת מזון לבני אדם ולגרום לעליית מחירי המזון או להרחבת שטחי חקלאות על חשבון שטחים טבעיים. פריסה של תחנות סולאריות בשטח גדול זוללת קרקע וגוזלת שטח מבני אדם ומבעלי חיים. הייצור של טורבינות רוח דורש כמות נכבדת של מתכות, והם עשויים ליצור בעיה נופית או הפרעה סביבתית.

למרות זאת, בדרך כלל יש נטייה לחשוב שאנרגיה מתחדשת היא בעלת טביעת רגל אקולוגית קטנה יותר, בעיקר כאשר לא מתייחסים לאנרגיה הידרואלקטרית המופקת מסכרי ענק ולביו-דלקים המופקים כתוצר ראשי של גידולי חקלאות (ולפעמים תוך "סבסוד" אנרגטי של דשנים שמקורם הוא בדלק מחצבי).

בעיות כלכליות

בעבר, אנרגיה מתחדשת הייתה כמעט תמיד יקרה יותר מאשר מקורות אנרגיה מתכלים. עם הפיתוח של טכנולוגיות מתקדמות יותר יש ירידה משמעותית במחירים של אנרגיות מתחדשות. במקביל יש עליה בביקוש לאנרגיה ויתכן שגם מנגנון של שיא תפוקת הנפט דבר שגורם להתייקרות האנרגיה הבלתי מתחדשת. בעשור האחרון התייקרו מחירי האנרגיה בעולם במאות אחוזים. שתי המגמות האלה גורמות לכך שבמקרים רבים מחיר השוק של אנרגיה מתחדשת הוא תחרותי למחיר השוק של אנרגיה בלתי מתחדשת. עם זאת, עבור מקומות רבים הטכנולוגיות של אנרגיה מתחדשת הן עוד יקרות במובן של מחירי שוק ממחירי אנרגיה בלתי מתחדשת.

הפנמת עלויות של השפעות חיצוניות שליליות של אנרגיה בלתי מתחדשת (כמו מנגנון של סחר בפליטות פחמן, או מיסוי על זיהום) עשויה לשפר עוד יותר את המחיר היחסי של אנרגיה מתחדשת.

מגמות עולמיות

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב - משק האנרגיה העולמי

אנרגיות מתחדשות הן עדיין אחוז קטן מסך הייצור של אנרגיה. נכון לנתוני 2008 (פורסמו ב-2011), רוב האנרגיה העולמית - כ-87%, מקורם בדלק מחצבי, ורק כ-13% מקורם באנרגיות מתחדשות.

מתוך 13% אלה, רוב האנרגיה המתחדשת העולמית היא ביומסה (10.2%) ועוד 2% אנרגיה הידרואלקטרית אנרגיית רוח, סולארית וגאותרמית סיפקו פחות מחצי אחוז מהצריכה העולמית. [2]

השימוש באנרגיה הידרו-אלקטרית זו בעייתי מבחינה סביבתית, ויש צורך בתחזוקה של הסכרים ובפינוי של הסחף שסותם אותם. כמו כן רוב האתרים שמתאימים להקמת סכרים כבר נוצלו לצורך כך. גם ביו מסה היא צורה בעייתית היות והיא דורשת גידול גידולי חקלאות שונים, שעלולים לבוא על חשבון שטחי יערות עד או שהם תלויים באופני חקלאות בלתי מקיימת כגון שימוש בדשן כימי שמקורו בדלק מחצבי. מסיבות אלה, רוב הפיתוח וההתקנות החדשות של אנרגיות מתחדשות מרוכזות בתחומים אחרים.

מדינות רבות נערכות כיום לשיפור מצבן בתחום של אנרגיה מתחדשת, בגלל מודעות סביבתית גוברת, בשל הצפי להתייקרות עתידית של אנרגיה לא מתחדשת (שיא תפוקת הנפט, שיא תפוקת הגז, שיא תפוקת הפחם), ובשל הרצון להכיר את הטכנולוגיה (מטעמים של הוזלת הייצור ורצון להשיג נתח בשוק המתפתח של הפקת אנרגיה מתחדשת). בתחום הייצור וההתקנה, הדבר בולט במיוחד בתחום של אנרגיית רוח, אם כי גם בתחומים אחרים יש עלייה משמעותית.

השקעות

בעקבות ממשבר הנפט של 1973 היו השקעות ניכרות בפיתוח טכנולוגיות לחסכון באנרגיה וכן בפיתוח אנרגיות מתחדשות. דבר זה נכנס ל"תרדמת" של כ-40 שנה בעקבות עשורים של שפע בנפט ופחם ומחירי אנרגיה נמוכים.

בשנת 2008, על רקע התייקרות של נפט, סחורות ומזון, היתה עליה ניכרת בהשקעות וביוזמות כלכליות ועסקיות בתחום האנרגיה המתחדשת. כמו השקעות של עסקים ושל ממשלות, מתן תמריצים כלכליים חיובים לאנרגיה מתחדשת כמו גם מתן תמריצים שליליים לדלק מחצבי. הדבר כלל לדוגמה את הקמת הוועדה למיסוי ירוק והכנת תקנות בישראל להתקנת לוחות סולאריים, וקידום מכרזים לתחנות סולאריות בנגב. מאז היו התקדמויות משמעותיות במחקרים ופיתוחים של אנרגיות שמש, ואולי גם בתחומים של רוח ושל ואנרגיות ים. עם ירידת מחיר הנפט בשנים 2008-2011 מגמה זו ירדה, והיא צפויה להתחדש בגל הבא של התייקרות הנפט.

אנרגיה מתחדשת בישראל

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב - אנרגיה מתחדשת בישראל

בישראל, משרד התשתיות משקיע מיליוני שקלים בשנה במחקרים על שימושי האנרגיה המתחדשת. במסגרת מחקרים אלו נרשמו לא מעט פריצות דרך ופטנטים. אולם, למרות ההשקעה במחקר, רק כ-3% מצריכת האנרגיה בישראל מקורו באנרגיה מתחדשת. רוב אנרגיה המתחדשת בארץ היא אנרגיה לחימום מים באמצעות דודי שמש, וייצור החשמל בשיטות מתחדשות עומד על פחות מאחוז, יש הצהרות ותוכניות להקמת חוות רוח נוספות וכן תחנות סולאריות.

ראו גם

קישורים חיצוניים

אנרגיה

מושגים: אקסרגיהאנטרופיההחוק השני של התרמודינמיקההחזר אנרגיה על השקעת אנרגיהאנרגיה גלומהיחידות מידה לאנרגיה

אנרגיה

אנרגיה כלכלה וסביבה: משק האנרגיה העולמימשאבים מתכליםדלק מחצביפחםנפטגז טבעיאנרגיה גרעיניתבסיס אנרגטי לכלכלהייצור ראשונישיא תפוקת הנפטשיא תפוקת הפחםהתחממות עולמיתזיהום אווירעקרון העוצמה המקסימליתחקלאות ואנרגיה

אנרגיה מתחדשת: אנרגיה סולאריתאנרגיית רוחאנרגיה גאותרמיתייצור ראשוניאנרגיית יםביו דיזלאנרגיית גלי יםדלק אצותמשאבת חוםתנור שמשכבשן סולאריתאורת אור יוםכלי תחבורה מונעי רוחאנרגיה בת קיימא - ללא האוויר החם

שימור אנרגיה: פרדוקס ג'בונסBedZEDתחבורת אופנייםעירוניות מתחדשתבנייה ירוקהתאורת אור יוםצמחונותהתייעלות אנרגטית

אנרגיה בישראל: משק האנרגיה בישראלגז טבעי בישראלאנרגיה מתחדשת בישראלאנרגיה סולארית בישראלמוסד שמואל נאמןבתי זיקוק לנפטהחברה לאנרגיה מתחדשת אילת-אילות



זיהום

רקע וסוגי זיהום: זיהוםזיהום אווירהצטברות ביולוגיתהשפעות בריאותיות של זיהום אווירזיהום מיםזיהום קרקעזיהום במזוןזיהום אורזיהום אוויר מתחבורהזיהום תעשייתיחומרי הדברהמתכות כבדותדיאוקסיןכרייהדלק מחצביפחםהתחממות עולמיתגורם מסרטןטרטוגןמשבש אנדוקריניהשפעה חיצוניתחוק קואסהכחשת זיהום

זיהום בישראל: זיהום אוויר בישראלזיהום מים בישראלזיהום נחלים בישראלזיהום קרקע בישראלזיהום מזון בישראלתעשיות אלקטרוכימיותזיהום אוויר במפרץ חיפהרמת חובבזיהום האוויר בגוש דןהמשרד להגנת הסביבהאזרחים למען הסביבההקואליציה לבריאות הציבוראדם טבע ודיןצלולמגמה ירוקה

הקטנה ומניעת זיהום: אנרגיה מתחדשתגז טבעי בישראלתחבורה בת קיימאתחבורת אופנייםעירוניות מתחדשתתעשייה בת קיימאמעריסה לעריסהחקלאות בת קיימאמס פיגוכלכלה בת קיימאנתונים פתוחים

קיימות

תחומי מחקר ויישום: אקולוגיה - תרבות מקיימת - כלכלה בת קיימא - כלכלה אקולוגית - חקלאות בת קיימא - פרמקלצ'ר - אנרגיה מתחדשת - עיצוב מקיים - כימיה ירוקה - אקולוגיה תעשייתית - אקולוגיה עירונית - תחבורה בת קיימא - עירוניות מתחדשת - בנייה ירוקה - תעשייה בת קיימא - ייצוב אוכלוסין

The Earth seen from Apollo 17.jpg

מושגים: השפעות סביבתיות - אקסרגיה - I=PAT - מחזור ביוגאוכימי - התפוצצות אוכלוסין - גבולות מקיימים לתפוקת חומר ואנרגיה - משאבים מתכלים - טביעת רגל אקולוגית - מערכת אקולוגית - שיא תפוקת הנפט - עקרון הזהירות המונעת - הכחדה המונית - זיהום - התחממות עולמית - בליית קרקע - דייג יתר - עמידות - סביבתנות - כלכלת מצב יציב

ספרים וסרטים: גבולות לצמיחה - התמוטטות - אנרגיה בת קיימא - ללא האוויר החם - מעריסה לעריסה - קורס בהתרסקות - סיפורם של הדברים - האיש שנטע עצים