פרויקט החול הביטומני של קנדה משתרע על פני 600 קילומטרים רבועים בצפון מזרח אלברטה. ראש ממשלת קנדה, סטיבן הרפר, כינה את המאמץ התעשייתי לחילוץ הנפט ממרבצי החול האלה “מפעל בסדר גודל אֶפי כמו בניית הפירמדות או החומה הסינית – רק גדול יותר.”
בזמן שעתודות הנפט והגז הטבעי המסורתיים הולכות ונעשות קשות לאיתור, ובזמן שהביקוש לאנרגיה גדל, חברות האנרגיה פונות למשאבים בלתי שגרתיים, ובהם חול ביטומני (tar sand), שניצולם קשה ויקר יותר. כמות הנפט המופק מחול ביטומני בעולם, לדוגמה, גדלה בעשור האחרון פי שלושה, וב-2011 עמדה על 1.6 מיליון חביות ביום.
בהנחה שיש צורך במשאבי נפט חדשים, אילו מהם כדאי לנצל? הרבה מאוד אנרגיה דרושה להפקת האנרגיה מן המשאבים האלה, אם זה חול ביטומני, גז טבעי המחולץ מפצלי שמן בסדיקה הידרולית (פראקינג), ואם מרבצי נפט ישנים שאפשר להציפם בקיטור כדי לדלות מהם עוד נפט. כדי לסייע בהשוואה בין מקורות דלק שונים על פי אמת מידה משותפת, המציא האקולוג צ’רלס א’ ס’ הול ממכללת S.U.N.Y. למדעי הסביבה וליערנות אומדן הקרוי תשואה אנרגטית (EROI). התשואה האנרגטית של דלק היא היחס בין כמות האנרגיה שהוא מספק לכמות האנרגיה הנדרשת להפקתו. ככל שהתשואה גבוהה יותר, זה אומר שיש יותר אנרגיה זמינה. בעמוד ממול ובעמודים שאחריו אסקור את התשומות ואת התפוקות של כמה סוגי דלק ואסביר את ה-EROI שלהם.
“התשואות האנרגטיות פוחתות בכל מקום,” אומר הול על הגז והנפט. המודל שלו מלמד שכלכלה מודרנית זקוקה לדלק נוזלי בעל EROI של חמש לפחות; ככל שהתשואה פוחתת, כן החברה מוציאה יותר על אנרגיה, והעלויות האלה מתחילות לכרסם בכספים שהיו משמשים לדברים אחרים, כמו חינוך, בריאות או בידור.
לפי הקריטריון הזה, אין הרבה אפשרויות קוסמות בענף התחבורה. ואולם, דלקים בעלי EROI נמוך נחוצים יותר ויותר כדי לעמוד בביקוש ההולך וגדל, כך מצהירה סוכנות האנרגיה הבין-לאומית (IEA). כבר עכשיו, מזהירים ב-IEA, מחירי הנפט מצויים אך מעט מעל “הקו האדום” ומכבידים על הצמיחה הכלכלית. תחנות הכוח נהנות מ-EROI גבוה יותר, משום שהן יכולות לנצל משאבים נפוצים יותר.
אומדן התשואה האנרגטית אינו מעריך את כל היתרונות והחסרונות של הדלק. ובייחוד, אין הוא מביא בחשבון עלויות סביבתיות הכרוכות בפליטת גזי חממה ולא בעיות אספקה, כמו אי רציפות של הרוח או קרינת השמש. ובכל זאת, ה-EROI מאפשר לאמוד את כמות האנרגיה שאפשר לצפות מכל מקור. הוא יכול גם להבהיר כיצד מאמצים להפחתת הזיהום, כמו למשל לכידת פחמן דו-חמצני הנפלט מתחנות כוח המונעות בפחם, יכולים לשנות באופן חד את הכדאיות הכלכלית של שימוש בדלק מסוים. כששמודדים את האנרגיה המושקעת לעומת האנרגיה המופקת, אפשר לתעל את ההשקעות למקורות ששומרים באופן היעיל ביותר על תפקודה התקין של הכלכלה ויכולים לסייע בבנייתו של עתיד בר קיימא.
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
על המחבר
מייסון אינמן (Inman) הוא עיתונאי עצמאי מאוקלנד שבקליפורניה. בימים אלה הוא כותב את תולדות חייו של הגאולוג מ’ קינג האברט, אבי התיאוריה של שיא תפוקת הנפט.
קרדיט: אוליבר מנדיי
קרדיט: ג’ן כריסטיאנסן
עוד בנושא
Revisiting the Limits to Growth after Peak Oil. Charles A. S. Hall and John W. Day in American Scientist, Vol. 97, No. 3, pages 230–237; May-June 2009.
New Studies in EROI (Energy Return on Investment). Edited by Doug Hansen and Charles A. S. Hall. Special issue of Sustainability, Vol. 3 ; 2011. www.mdpi.com/journal/sustainability/special_issues/New_Studies_EROI
Energy and the Wealth of Nations. Charles A. S. Hall and Kent A. Klitgaard. Springer, 2012.
עוד בנושא באתר הידען:
4 תגובות
יש הרבה פרמטרים מלבד צורות אכסון. לדוגמה אנחנו לא יודעים כיצד להפעיל מכוניות על פחם, ולכן צריך להשתמש בחשמל אם רוצים , וזה אומר אובדן אנרגיה בדרך. יש היבטים של בטיחות ודחיסות ועוד. החזר אנרגטי הוא כנראה המדד החשוב ביותר כאשר מדברים על היבטים ארוכי טווח של כדאיות ועתיד האנרגיה.
הכדאיות תלויה מאד בגבולות המערכת. לדוגמה התשומות המצוינות כאן לקנה סוכר ודלק ביולוגי נוסף לא כוללות תשומות של דשן כימי וחומרי הדברה. אלו כוללות גז טבעי להפקת אמוניה, נפט לחומרי הדברה, והפקת אשלג ופוספט שניהם חומרים עתירי אנרגיה. כורים גרעיניים לא כוללים בדרך כלל בהחזר האנרגטי שלהם דברים כמו ניקוי הכור הגרעיני ושמירה על הפסולת הגרעינית (במשך מאות שנים עד מיליוני שנה) ונפט וגז לא כוללים עלויות של מלחמות , דליפות וכו’, ועלויות הפחם לא כוללות מן הסתם בעיות שהוא גורר כמו התחממות וזיהום.
הארוי הוא יחס שמלמד אותנו הרבה יותר מאשר יחס עלות תועלת בייצור ועלות כלכלית (עלות בדולרים ליחדית אנרגיה) משום שזו יכולה להכיל סובסידיות שונות ומשונות למחיר וגם להכיל את האשליה הנפוצה שפשוט האנרגיה תתייקר – אז נשתמש בה פחות. בעוד שניתוח החזר אנרגטי מניב דברים אחרים לגמרי. לדגומה ביחס של 1-1 אנחנו למעשה מפסידים אנרגיה בהפקה. בעוד שהמחיר בדולרים הרבה יותר תנודתי ותלוי בדברים כמו השקעות עבר בתשתיות, סכסוכים, ספקולציות על חוזים עתידיים וכו’. קודם יש להבין את המנגון של החזר אנרגטי ורק אחר כך לעסוק בשאלות האחרות.
אני ראיתי, אני מציין פשוט שבמציאות אי אפשר להשמיט את זה, ושהיחס האמיתי שצריך להסתכל זה היחס הכלכלי- עלות הייצור מול החשמל הנוצר.
לאחד אחר. שים לב בהערות רשום שלא נלקחה בחשבון עלות אחסון האנרגיה.
יחס אנרגיה הוא דבר חשוב- ביחוד כאשר מדברים על מקורות מתחדשים- אבל צורת האיחסון היא גם מאוד חשובה.
יש מערכות עם יחס אנרגיה קטן מאחד- מערכות אגירת אנרגיה חשמלית שנטענות בשעות שימוש נמוך ונפרקות בשעות שיא (למשל שאיבת מים למאגר עליון ושימושם במערכת הידרואלקטרית).
קשה לי להאמין שרוח היא כל כך יעילה אנרגטית. מאיפה הנתונים?
דבר שני יש עניין של כמות האנרגיה המיוצרת- אנרגיה הידרו אלקטרית היא אולי מאוד יעילה אבל אי אפשר בדיוק לבנות סכר בכל מקום שרוצים.
הדרך הנכונה להסתכל על זה זה על ידי הזווית הכלכלית- העלות בדולארים (או שקלים) לג’יג’הוואט שעה.
זה הדרך הכי הגיונית למדוד גם את כוח העבודה וגם את האנרגיה המושקעת-
אפשר להכניס לזה גם את נזקי הזיהום לחישובי העלות.
טוב לראות באתר הזה הודאה על זה שאתנול תירס הוא טעות נוראית – עם יחס אנרגטי של 1.4 הפרויקט להרעבת העולם וסיבסוד מגדלי התירס הזה צריך לעבור מין העולם.