"מימן כמקור אנרגיה הוא רעיון שנוסה כבר לפני כמאה שנה. הוא אינו דבר חדש ואינו חף מסכנות", אומר ל'דבר' ד"ר דניאל מדר, מומחה לאנרגיות חלופיות ולשעבר יועץ למדענית הראשית של המשרד להגנת הסביבה. "לפני 120 שנה ניסו להשתמש בו כדי להניע ספינת אויר (צפלין). למרבה הצער, אז כמו היום, הוא היה נפיץ וחמקני". בתקרית ב-1936, שמוכרת כיום כ'אסון ההינדנבורג', ניצת המימן בספינת האוויר הינדנבורג. הצפלין התפוצץ ו-36 בני אדם נהרגו. לדברי מדר, "מאז הוחלף המימן בצפלינים בהליום".
מדר אומר את הדברים על רקע פרסומו בסוף אוקטובר של הדו"ח השנתי הראשון של 'הפורום הרב-מגזרי למימן'. על פי המסמך, שמסכם את מאמצי הקידום של תחום המימן במשק האנרגיה הישראלי בשנה האחרונה, עדיין לא חלה פריצת דרך בהפיכת המימן לטכנולוגיה יעילה אנרגטית (יותר תפוקה בפחות אנרגיה; א"פ). עוד עולה מהדו"ח של משרד האנרגיה כי על ישראל ליישם שורה של הכנות משמעותיות כדי להיכנס לשוק האנרגיה החדש ולהיות חלק מ"חזית הטכנולוגיה".
הדו"ח כולל כמה המלצות שמטרתן לקדם את ייצור התשתית לכלכלת מימן בישראל, כגון הסרת חסמים רגולטוריים, הגברת תיאום בין רשויות, השקעה במחקר ופיתוח ובחדשנות, חיזוק ההון האנושי והרחבת שיתופי הפעולה עם גורמים בינלאומיים.
למרות העידוד הממשלתי וההתלהבות בעולם מאנרגיה מבוססת מימן, השימוש במימן עצמו אינו כה פשוט וחסר סיכון. ראיה לכך היא העתירה שהגישה באחרונה הסוכנות הממשלתית האמריקאית נגד סחטנות ושחיתות (RICO) במדינת קליפורניה. בעתירה מואשמת יצרנית הרכב טויוטה בטיוח מחדלים ותקלות בתעשיית הרכבים מבוססי המימן שלה.
על פי כתב התביעה, טויוטה, מהמובילות בעולם בתחום הרכב החשמלי, ניצלה את כוחה בשוק כדי להסתיר ולטייח תקלות וליקויי בטיחות חמורים, הן בתחנות הדלק והן ברכבים מבוססי מימן מתוצרתה, שהיו עלולים לגרום לתאונות ואף לאסונות.
"זה פשוט לא עובד"
מדר אינו מופתע מחוסר הבשלות של מימן לשמש מקור אנרגיה נקייה. "הדבר החשוב ביותר להבין לגבי מימן הוא שהניסיונות להפוך אותו למקור אנרגיה אינם חדשים כמו שמנסים למכור לנו, וזה פשוט לא עובד".
לפי מדר, ההקבלה הטובה ביותר היא לרכבים חשמליים. לדבריו, עוד לפני המצאתו של מנוע הבעירה הפנימית, שמשמש כיום כמנוע של מרבית הרכבים בעולם, נעשו ניסיונות כבר בתחילת המאה העשרים להשתמש במנוע חשמלי במכוניות הראשונות.
"כבר אז, היו רכבים חשמליים אבל הסוללות היו גדולות וכבדות מדי. בסופו של דבר, גילו את הנפט והמשאב הפך למקור האנרגיה של מנועי הבעירה הפנימית. דבר דומה קרה עם המימן".
הרכבים החשמליים עשו כיום קאמבק. אולם, לדברי מדר, גם הטכנולוגיה הזאת לא הצליחה בתחילה. "בשנות ה-70 של המאה העשרים סברו שהטכנולוגיה הבשילה והשקיעו כסף רב ברכבים חשמליים. וזה עדיין לא עבד. גם בשנות ה-90 ניסו ולא הצליחו. רק בתחילת שנות האלפיים, אחרי השקעה מרובה, הבשילה הטכנולוגיה והפכה תחרותית".
תהליך דומה קרה עם המימן: " בשנות ה-70 וגם בשנות ה-90 ניסו להתניע את הטכנולוגיה, תרתי משמע. בתחילת שנות האלפיים השקיעו גם ברכבי מימן, שסוף כל סוף נכנסו לשוק. אבל למרות כל ההשקעה, גם הפעם הניסיון לא צלח".
כיום, יש כמה דגמים של רכבי מימן שצברו פופולאריות ברחבי עולם ובעיקר בקליפורניה, שנחשבת למרכז הגדול בעולם של רכבים מבוססי מימן ותחנות תדלוק מימניות, אך גם במערב אירופה וביפן. החברה הבולטת בתחום היא טויוטה היפנית, שהשיקה את הדגם המוביל בתחום, 'טויוטה Mirai '. אבל, לדברי מדר, השוק עדיין יקר מדי לתפעול. "לפני שנתיים, נרשם שיא במספר של תחנות התדלוק ברחבי העולם, אבל מאז הוצאו רבות מהן משימוש. בקליפורניה למשל היו בעבר כ-70 תחנות, כיום נותרו כ-50 תחנות בלבד. בדומה, יש בערך אלף רכבים חשמליים על כל רכב מבוסס מימן, אף ששתי הטכנולוגיות פרצו לשוק באותה תקופה".
מדוע מימן?
מולקולת המימן (H₂), שמורכבת משני אטומי מימן, היא אחת המולקולות הקטנות ביותר בעולם. בעת שריפה, פולטת מולקולת המימן אנרגיה רבה ומתחברת עם חמצן ליצירת מים. לאורך השנים, זיהו המדענים פוטנציאל רב בשימוש במימן בתור חומר דליק הודות לעובדה שהוא נפוץ בכמות כמעט אינסופית בטבע ותוצר השריפה שלו הוא מים, ולא פחמן מזהם.
"זה נראה מאוד יפה וירוק סביבתית. דבר מה נשרף ואז יוצאים מים", מסביר מדר. "זאת הסיבה שהמון יצרניות רכב השקיעו כסף רב ברכבי מימן במקום לייצר דגמים חשמליים". אך בפועל, הוא מדגיש, הטכנולוגיה אינה כה ירוקה או פשוטה. "בעת שריפה המימן צורך יותר אנרגיה ממה שהוא מייצר. גם 'מימן ירוק', תהליך שבו המימן מיוצר על ידי אנרגיה מתחדשת, אינו נחשב טכנולוגיה נקייה לגמרי. מחקרים חדשים מראים שעוצמת השריפה של המימן מייצרת 'נוקסים' ( תחמוצות חנקן מזהמות, Nitrogen oxide). כלומר, גזי חממה מרעילים נוצרים בכל מקרה".
לטענת מדר, הבעיה אינה טמונה דווקא באיכויות הירוקות של המימן. "בסופו של דבר מדובר בחומר עם הרבה תכונות בעייתיות", הוא מדגיש. "ראשית, המולקולה כל כך קטנה עד כי היא עוברת אפילו דרך המולקולות של מכל האחסון, מה שמקשה על האחסון שלה. זאת אחת הסיבות שבקליפורניה, משאית דלק מבוססת מימן שמספקת דלק לתחנה יכולה לספק כמות שמספיקה בקושי לחמישים מכוניות, בזמן שמשאית רגילה מספקת דלק למאות מכוניות".
בעיה נוספת היא היווצרות חלודה. המימן מתרכב עם כמעט כל חומר וגורם להחלדה שלו, מסביר מדר. השילוב של שתי התכונות המוזכרות מייקר את עלות אחסון המימן והופך את התהליך למורכב משום שצריך לייצר מכלים מאד עבים מחומרים עמידים לחלודה. "זה יקר ומסוכן כי דליפה אחת עלולה לגרום לאסון".
דליפת מימן היא אחת הסכנות הגדולות בתחום. דליפה ממכל רכב יכולה למשל לגרום לפיצוץ קטלני מאוד. דליפה מתחנת כוח מימנית היא מסוכנת הרבה יותר, מה שצוין גם בדו"ח הפורום הבין מגזרי. בנוסף, הלהבה של המימן היא בלתי נראית וחסרת ריח – מה שהופך אותה למאוד מסוכנת. אם רוצים להשתמש במימן, צריך למצוא דרך לחבר אותו עם חומר שיעניק לו צבע, בדומה לגז המטבח.
מה אפשר לעשות?
לדברי מדר, אפשר להנזיל את המימן, כלומר לקרר אותו ולהפוך אותו למימן נוזלי, משום שבצורה כזאת הוא הרבה יותר נשלט. "עם זאת, הקירור דורש אנרגיה רבה – בדיוק הדבר שאנחנו מנסים למנוע".
אפשר גם להפוך את המולקולה לאמוניה. "באמוניה קל יותר להשתמש ואפשר להזרים אותה בצורה נוזלית. אבל גם התהליכים האלה דורשים אנרגיה רבה", מדגיש מדר. "צריך לחשוב היטב על הסכנות. במקרה של דליפה או פיצוץ של מכל אמוניה אלפים ייהרגו. דמיינו מה עשוי לקרות כשמדובר בכמות גדולה בעשרות מונים".
מיכל האמוניה במפרץ חיפה, שנחשב לא גדול באופן יחסי לתעשיות, הכיל בשיאו כ-12 אלף טון אמוניה ונחשב סכנה גדולה לציבור. בדו"ח שחיברה ועדה מקצועית בראשות פרופ' אהוד קינן ב-2011 אף נקבע כי תאונה או פגיעה מכוונת באונייה עלולים לגבות את חייהם של אלפים רבים מתושבי חיפה. מאז, בעקבות מאבק ציבורי, המיכל רוקן מאמוניה.
אבל הסכנות הן לא האתגר היחיד לשימוש במימן. "גם אם לא היו סכנות – עדיין צריך להשקיע אנרגיה בהפיכת מימן לאמוניה, ובחזרה", מסכם מדר. "וזה כל הסיפור של השימוש במימן: יש צורך בהשקעה של אנרגיה רבה (גם אם נקייה), בשביל לקבל פחות. ייתכן שבעתיד יהיו פריצות דרך שיהפכו את התחום ליעיל אנרגטית, אך גם אם מחר בבוקר יגלו פתרון, יעברו בין חמש לעשר שנים עד שתתקיים יעילות אנרגטית.
"לגופים כמו טויוטה יש אינטרס להציג את תעשייה הרכב שלהם כ'ירוקה' בלי לייצר פתרונות אמיתיים, אך הפתרון לדעתי הוא השקעה רבה במחקר ופיתוח. ואם כבר ישראל משקיעה בפיתוח את הכסף המועט שהיא משקיעה – עדיף שתשקיע אותו בטכנולוגיות עם סיכוי רב יותר להבשיל".
