החזר אנרגיה על השקעת אנרגיה
|
|
בפיסיקה בכלכלת אנרגיה ובכלכלה אקולוגית, החזר אנרגיה על השקעת אנרגיה (EROEI - Energy Returned on Energy Invested) או החזר אנרגטי הוא היחס בין כמות האנרגיה המופקת ממשאב אנרגיה לבין כמות האנרגיה המושקעת בהשגת אותו משאב. כאשר ערך ה- EROEI של מקור אנרגיה יורד ל-1 או פחות, אותו מקור אנרגיה הופך לצרכן אנרגיה, ואינו יכול לשמש עוד בתור מקור אנרגיה ראשוני.
מדדים לקיימות
| |
לדוגמא, בתחילת העידן התעשייתי, נדרשה בערך חבית אחת של נפט על מנת למצוא, לשאוב ולזקק כ-100 חביות של נפט. יחס זה, של 100:1, ירד בעקביות במהלך המאה הקודמת לערך הנוכחי של 3:1 בארה"ב (ובערך 10:1 בערב הסעודית).
תוכן |
יחס רווחיות אנרגיה ושמות נוספים
יחס רווחיות אנרגיה, EPR – Energy Profit Ratio, דומה לארוי. לפעמים (הזאב בדלת לדוגמה) מחשבים את ארוי על ידי הפחתה, ולא חלוקה (ארוי שלילי, אפס או חיובי), במקרים אלו, יחס רווחיות אנרגיה מתקבל מחלוקה.
לפעמים מכנים את היחס בשם או (EROI (Energy Return On Investment
בעיות מדידה של החזר אנרגטי
מצד אחד ההחזר האנרגטי הוא מדד פיזיקלי במובן שהוא מוגדר ביחידות פיזיקליות, כלומר BTUs. עם זאת זה אינו מדד פיזיקלי טהור היות והוא מושפע מהשפעות חברתיות -כלכליות, פוליטיות, ומוסדיות. כדי להיות מדד פיסיקלי טהור עליו להיות תלוי רק בתופעות פיזיקליות.
לדוגמה, על פי חוקי הפיזיקה, דרושה כמות מינמלית של אנרגיה כדי להעלות נפט בנפח של חבית אל פני השטח (התלויה בעומק הנפט ומשקלו). במציאות האנרגיה הדרושה היא כמובן גדולה יותר מהמינימום התאורטי הן בגלל גורמים פיזיקליים, והן בגלל גורמים לא-פיזקליים (כלכליים). בלתי אפשרי לאבחן ולכמת את כל הגורמים האלה.
בעיה דומה של מדידת החזר אנרגטי היא השאלה היכן לעצור, או מהם גבולות המערכת שבה מבצעים את המדידה. האם בודקים כמה אנרגיה הושקעה בזמן שאיבת הנפט וזיקוקו? מה לגבי אנרגיה שהושקעה בייצור הפלדה לשם הכנת צינורות להובלת הנפט? האם לכלול גם את האנרגיה של המפעל שהכין את הצינורות ? וכו'. עם זאת, למרות מגבלות אלה, ההחזר האנרגטי יכול להיות מדד מועיל כאשר מבצעים בו השוואות של אותו משאכ על פני זמן (ומכניסים לחישוב היבטים דומים) או כאשר משווים מקורות אנרגיה שונים בעלי היקף דומה.
כלכלנים נאו קלאסיים הצביעו על כך שהניתוח של החזר אנרגיה והניתוח של אנרגיה נטו הקשורה אליו, אינם בלתי תלוייים לגמרי בכלכלה, ובמחירים שלה, בגלל השפעות של חליפיות בין טכנולוגיות. לדוגמה בכור גרעיני, ההחלטה אם להשתמש בפלדה או אלומיניום למבנה מסויים, תלויה במחיר של החומרים הנ"ל, ולדבר זה יש השפעה על השקעת האנרגיה הנדרשת לבניית הכור ומכאן שהארוי כן מושפע ממחירים.
עם זאת, ניתן להגיד שלטכנולוגיה נתונה (לאחר שיש החלטה על סוג המבנה שבונים לדוגמה) קיים החזר אנרגיה להשקעה, וכי נתון זה לא משתנה בקלות עבור מבנים קיימים. כמו כן, כשם שכלכלנים ימנעו מהשקעה שיש לה החזר כספי נמוך מההשקעה הכספית, ויעידפו את פרוייטקט בעל יחס החזר-השקעה כספי גבוה יותר, כך בהקשר הפיזי יש משמעות לכך שארוי הינו גדול מ-1, ולהשוואה בין ארוי של 2 טכנולוגיות נתונות.
ערכי יחוס לאנרגיות שונות
מקור: הזאב בדלת, על פי הספר "המסיבה נגמרה", של ריצ'ארד היינברג.
מקורות מתחדשים
- ביומסה (אתנול) - 0.7–1.8
- אנרגיה הידרואלקטרית - 11.2 יש שאלה האם נתון זה סופר את התחזוקה של סכרים - טיפול בסכרים ישנים, וחפירה החוצה של סחף הסותם את הסכר.
- אנרגיית רוח - 0.03–2
- אנרגיית גאות - 15
- אנרגיה גאותרמית - 1.9–13
- לוחות פוטו-ואלטאיים - 1.7–10
- חימום מים (הכוונה כנראה לדודי שמש וכדומה) 1.6–1.9
- מגדל סולארי - 4.2
מקורות לא מתחדשים
גז טבעי
כאשר השימוש העיקרי הסופי הוא חימום וחשמל 100 בשנות ה-1940 ירד ל 8 בשנות 1970.
פחם
כאשר השימוש העיקרי הסופי הוא חשמל החזר אנרגיה של 80 בשנות ה-1940 ירד ל 30 בשנות 1970.
נפט
נפט יבשתי בארצות הברית היה בעל החזר אנרגיה של 1:100 בשנות ה-1930. הוא ירד ל1:25 בשנות ה-1970 ובשנות ה-2000 הוא עומד על 1:10 - 1:18. [1]
אנרגיה גרעינית
כאשר השימוש העיקרי הסופי הוא חשמל - 4
יש לציין שאף אחד לא יודע מהן העלויות האמיתיות של טיפול בכור גרעיני שסיים את חייו - רק כיום מתחילים לנטרל את הכורים שנבנו בשנות ה-60 ומתחילות להתברר העלויות האמיתיות (כספיות, אנרגטיות ומשאביות) של התהליך. ראו מאמר: ניטרול כורים גרעיניים.
דלקים לא קונבציונלים
כמו חולות זפת או פצלי שמן. שימוש עיקרי הוא כתחליף לנפט
- פצלי שמן - 0.7–13.3
מימן
המימן משמש כחומר לשם אגירה והעברה של אנרגיה. מימן הוא לא מקור לאנרגיה - יש לטעון את האנרגיה שלו ממקור אנרגיה אחר ( המקור העיקר להפקת מימן כיום הוא גז). בהתאם לכך למימן יש ארוי נמוך מאחד - 0.8.
ראו גם
מקורות
- Heinberg, Richard (2003). The party's over: oil, war and the fate of industrial societies, Gabriola, BC: New Society Publishers. ISBN 0865714827.
קישורים חיצוניים
- החזר אנרגטי באנציקלופדיית כדור הארץ
- החזר אנרגטי בויקיפדיה האנגלית
- פרק 17ב': כלכלת אנרגיה מתוך קורס בהתרסקות
- מדוע ההחזר האנרגטי חשוב? אתר the oil drum, מביא הרצאה של פרופסור Charles Hall
- משל של אנרגיה נטו: מדוע החזר אנרגיה הוא חשוב תוף הנפט, nate hagens 2006
- מהי כמות החזר האנרגיה המינמלית שחברה בת קיימא צריכה לקיים? David Murphy , מרץ 2010.
- סוף עידן הנפט - מצגת בעברית על שיא תפוקת הנפט והחזר אנרגטי, לשימוש חופשי, מאת יונת שרון.
- החזר אנרגטי של ייצור חשמל Jamie Bull יולי, 2010.
- החזר אנרגטי לאיזון אנרגטי
| אנרגיה | |
|
מושגים: אקסרגיה - אנטרופיה - החוק השני של התרמודינמיקה - החזר אנרגיה על השקעת אנרגיה - אנרגיה גלומה - יחידות מידה לאנרגיה |
 |
|
אנרגיה וסביבה: ייצור ראשוני - משאבים מתכלים - משק האנרגיה העולמי- שיא תפוקת הנפט - שיא תפוקת הפחם - התחממות עולמית - דלק מחצבי - זיהום אוויר - עקרון העוצמה המקסימילית - חקלאות ואנרגיה | |
|
אנרגיה מתחדשת: אנרגיה סולארית - אנרגיית רוח - אנרגיה גאותרמית - אנרגיית ים - ביו דיזל - אנרגיית גלי ים - אנרגיה בת קיימא - ללא האוויר החם | |
|
שימור אנרגיה: פרדוקס ג'בונס - BedZED - יוממות אופניים - עירוניות מתחדשת - בנייה ירוקה - תאורת אור יום - צמחונות | |
|
אנרגיה בישראל: משק האנרגיה בישראל - אנרגיה מתחדשת בישראל - מוסד שמואל נאמן - בתי זיקוק לנפט - הקואופרטיב לאנרגיות מתחדשות בישראל
| |
