חשמלי, סולארי, או היברידי?
גז פחמימני מעובה או הנעה באמצעות תאי דלק?
אדם לניאדו סוקר את האלטרנטיבות הירוקות להנעה באמצעות שריפת דלק – האויב הגדול של כדור הארץ
העלייה המתמדת ברמת החיים בעולם המערבי מביאה לגידול ניכר בפליטת מזהמי אוויר שנגרמת בשל שרפת דלק לצורך ייצור אנרגיה לתעשייה ולתחבורה. חלקה של התחבורה בגרימת זיהום אוויר הוא רב, והזיהום שהיא גורמת בעייתי ביותר, הן בשל כלי הרכב המזהמים והן בשל סמיכותם של מקורות הפליטה למגורי האוכלוסייה. אחת הדרכים לצמצם את זיהום האויר מרכב מנועי, היא להקטין את תצרוכת הדלק של הרכב, יעד חשוב בדרך למטרה. אולם היעד הסופי אליו שואפים חסידי איכות הסביבה, הוא פיתוח מנועים שיפעלו שלא באמצעות שריפת דלק קונבנציונלי - דלק פחממני המופק מהנפט הגולמי.
את מזהמי האוויר אפשר לחלק לשני סוגים, לפי השפעתם על הסביבה. סוג אחד הוא גזים בעלי השפעה סביבתית כגון CO2, שגורמים ליצירת "אפקט החממה", לפגיעה בשכבת האוזון ועוד. הסוג השני הוא מזהמי אוויר שגורמים לנזקים בריאותיים, המתבטאים בעלייה בשיעור התחלואה ובתמותה מוקדמת.
לפי נתוני המשרד לאיכות הסביבה, נמצא סיכון ל-1,100 מקרי מוות בשנה רק בתל אביב כתוצאה מזיהום אוויר. מספר החולים כתוצאה מהזיהום נמדד בעשרות אלפים - בסביבות 27 אלף איש בשנה, בעיקר ילדים ותינוקות.
2.4 מיליארד שקל בשנה עולה למדינה הנזק מזיהום כלי הרכב, לפי חישוב שערכו בחברת פארטו הנדסה למשרדי איכות הסביבה והתחבורה. רוב הנזק נגרם מהזיהום של המכוניות הפרטיות שלנו. כדי להפחית את זיהום האוויר הנובע מכלי רכב, פותחו בעשור האחרון חלופות אחדות לכלי רכב המונעים בבנזין ובסולר, והן הופכות לפופולאריות יותר, בעיקר בשל התפתחות המודעות האקולוגית ועידוד השלטונות. בשנת 2007, למשל, נרכשו בישראל 1,731 רכבים היברידיים, לעומת 493 רכבים שנקנו בשנת 2006, 130 בשנת 2005 ו-10 רכבים בלבד, אשר נקנו בשנת 2004. בחודשים ינואר-פברואר של שנת 2008 נרכשו 506 רכבים היברידיים.
לדברי אבי מושל, הממונה על נושא זיהום אוויר מתחבורה במשרד לאיכות הסביבה, הרכבים ההיברידיים המשפחתיים הם כלי הרכב הנקיים ביותר, מבחינת פליטת זיהום לאוויר, המיובאים כיום לישראל. מדובר בפליטה הנמוכה ב- 30% עד 50% לעומת רכבים בעלי מנוע בנזין בגודל דומה. תצרוכת הדלק של כלי הרכב ההיברידיים נמוכה בעשרות אחוזים לעומת כלי רכב בעלי מנועי בנזין מקבילים, במיוחד בנסיעה עירונית שבה חלק מהנסיעה מבוצע באמצעות המנוע החשמלי בלבד. רקע כלי רכב היברידיים מצוידים בשני מנועים: מנוע שריפה פנימית רגיל ומנוע חשמלי. המנוע החשמלי מופעל באמצעות מצברים הנטענים באנרגית הבלימה של הרכב וממנוע הרכב בעת נסיעה שאינה דורשת מאמץ. בעצירה ובתחילת נסיעה מופעל המנוע החשמלי בלבד, דבר שתורם להפחתת הזיהום הנפלט בפקקי תנועה.
הבחירה הידידותית לסביבה
האלטרנטיבות לכלי רכב המונעים באמצעות שריפת דלקים הן רכב חשמלי, סולארי, היברידי, רכב המונעים באמצעות מימן ורכבים המונעים באמצעות תאי דלק. רכב חשמלי פותר את בעיית זיהום האויר באופן מוחלט: אין שריפה ואין גזים מזהמים, אולם יש לו מספר מגבלות, שהעיקרית בהן היא המשקל הרב של הסוללות, גודלן וטווח הנסיעה המוגבל של הרכב. בגבלה זו מעכבת את הפיתוחים בתחום זה.
רכב סולארי מונע באנרגית השמש שנקלטת בקולטי שמש ותאים סולריים. כיום עדיין אין פיתוחים של רכב סולארי בייצור המוני, מכיוון שהוא קשור בקשר ישיר לרכב החשמלי, שהסוללה שלו אמורה לתת מענה וגיבוי במצבים של עננות.
הרכב ההיברידי, לעומת שני הראשונים, הוא רכב הבנוי כהכלאה של מנוע שריפה ומנוע חשמלי, ודגמים שונים של כלי רכב היברידי כבק קיימים בשוק, כאמור.הרעיון המרכזי ברכב היברידי, הוא ניצול אנרגיה חשמלית 'נקיה' במרכזי ערים, ונסיעה בעזרת מנוע שריפה פנימית מחוץ לערים. ניתן גם לשלב את שני המנועים יחד, ועל ידי כך לבנות מנוע שריפה קטן יחסית. מצברי הרכב נטענים על ידי מנוע השריפה וכן על ידי אנרגית הבלימה או נסיעה במורד, כאשר המנוע החשמלי מתפקד כמחולל (גנרטור) וטוען את האנרגיה החשמלית למצברים. בדרך זו, נחסך דלק בשיעור משמעותי של כ-10%. חיסכון דלק נוסף מתקבל מעצם השימוש במנוע שריפה קטן יותר, יחסית למכוניות רגילות.
דלקים אלטרנטיביים
הדלק הפחממני הנמצא בשימוש כיום הוא בנזין וסולר. בשרפת שני הדלקים נפלטים גזים וחלקיקים מזהמי אויר: חלקיקי פיח ותחמוצות עופרת. כל המאמצים שנעשו (ונעשים) להפחית את כמות פליטות הגזים - עדיין לא נותנים פתרון מושלם לבעיית זיהום האוויר.קיים פתרון מסוים של שימוש בדלקים אלטרנטיביים להפחתת זיהום האוויר, בעקר הודות לתכולת החמצן בהם התורם לשריפה מושלמת יותר: אתנול, מתנול, גז טבעי, גז בישול וגפ"מ (גז פחממני מעובה). אולם תחליפים אלו אינם ניתנים ליישום מלא בשל נושאי זמינות, בטיחות (רעילות החומרים)וחישובי עלות מול תועלת.
הנעה בעזרת גז פחמימני מעובה (גפ"מ) נחשבת לידידותית ביותר לסביבה, מכיוון שהגפ"מ הוא מאמצעי ההנעה הדלים במזהמים, האטרקטיביים והזמינים ביותר. בשימוש בו במקום בסולר או בבנזין במנועי שריפה פנימית נפלטים פחות מזהמים.כיום אפשר להסב כלי רכב חדשים או משומשים לשימוש בגפ"מ; ברכב בעל מנוע בנזין אפשר להתקין בתא המטען מיכל גפ"מ, ואפשר לנסוע בבנזין או בגפ"מ לסירוגין על-ידי לחיצה על מתג.
הנעה באמצעות תאי דלק ( (Fuel Cellנחשבת לפתרון מוצלח עבור בעית הזיהום. היא כמעט ואינה יוצרת זיהום אויר, היא מנצלת בצורה יעילה יותר את אנרגית הדלק הפחמני ובכך חוסכת דלק והיא אינה מצריכה מערכת הנעה ותמסורת. תאי הדלק הופכים אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית והנעת הרכב מתבצעת בעזרת מנועים חשמליים, ללא תהליכי שריפה. תא דלק מנצל את אנרגית המימן (Hydrogen) והופך אותה לאנרגיה חשמלית. התא פועל על העיקרון שעל פיו נוטים אטומי המימן להתחבר עם אטומי חמצן שבאויר: הוא מורכב מאלפי ממברנות (מחיצות חצי חדירות) המונעות את החיבור הכימי, ולפיכך נאלץ המימן להיפרד מאלקטרון אחד שנידון לנוע סביב הממברנה במטרה לפגוש פרוטון חמצן, וכך נוצר זרם חשמלי. תוצר החיבור בין המימן וחמצן הוא מים.
כך תזהמו פחות
לדברי אבי מושל, יש כמה כללים פשוטים שיעזרו למכונית שלנו לצרוך פחות דלק וכך לזהם פחות. ראשית, צריך לדאוג לתחזוקת הרכב: לשמור על לחץ אוויר תקין בצמיגים, להימנע מעומס יתר על המכונית (כלומר לפנות את תא המטען); לנהוג במתינות ולא להאיץ מהר מדי כדי לא לשרוף יותר דלק. מושל גם ממליץ למעט בנסיעות קצרות (עד 2 ק"מ), משום שכשהמנוע לא מספיק להתחמם ולהגיע לניצולת העבודה האופטימלית שלו - הוא מזהם יותר. אמנם לא כולנו יכולים להתחדש ברכבים היברידיים, אך את ההמלצות של אבי מושל כולנו יכולים ליישם.
