צטט כ:
גרוסמן גרשון, שפירא נעמה.
פורום אנרגיה 49: שילוב מימן במשק האנרגיה חיפה, ישראל, מוסד שמואל נאמן, 2021. https://neaman.org.il/Energy-Forum-49-Integrating-hydrogen
מימן הינו היסוד הנפוץ בטבע, אך כמעט שאינו קיים בטבע בצורתו הטהורה. ניתן להפיק מימן ממים בתהליך אלקטרוליזה באמצעות חשמל. בנוסף, ניתן להפיק מימן גם מחומרים אורגניים כגון גז טבעי ופחם באמצעות מספר שיטות של פרום (Reforming) וגזיפיקציה. נהוג לסווג את המימן למספר סוגים בהתאם לחומרי הגלם ותוצרי תהליך הייצור – מימן חום ומימן אפור מיוצרים מדלקים פוסיליים וכרוכים בפליטות גזי חממה, לשם ייצור מימן כחול מוסיפים תהליך לתפיסת גזי החממה ואילו המימן הירוק מיוצר מלכתחילה ללא פליטות באמצעות חשמל מאנרגיות מתחדשות.
מימן הוא תכליתי. הטכנולוגיות הקיימות כבר היום מאפשרות להשתמש במימן כדי לייצר, לאגור, ולהשתמש באנרגיה בדרכים שונות. שינוע המימן יכול להעשות כגז בצינורות, בצורה נוזלית באמצעות ספינות, או באמצעות פתרונות כימיים (למשל, אמוניה או DME). ניתן לצרוך את המימן כאמצעי לייצור חשמל או כדלק למכוניות, משאיות, ספינות ומטוסים.
השימוש במימן יכול לסייע בהתמודדות עם אתגרי אנרגיה קריטיים שונים. הוא מציע דרכים להפחתת פליטות פחמן ממגוון תחומים - כולל הובלה ארוכת טווח, כימיקלים, וייצור ברזל ופלדה - בהם קשה להמעיט בפליטות משמעותיות. השימוש במימן יכול לסייע בשיפור איכות האוויר, שיפור הגישה לאנרגיה במקומות מבודדים ומרוחקים, שיפור אמינות רשת החשמל וחיזוק ביטחון האנרגיה.
מימן מאפשר למעשה אגירת אנרגיה והוא מסתמן כאחת האפשרויות המבטיחות לאגירת אנרגיה מתחדשת לטווח ארוך של ימים, שבועות ואפילו חודשים. לפיכך, מימן מאפשר חדירה נרחבת של אנרגיות מתחדשות, בעיקר אנרגיה סולרית ואנרגיית רוח, שהזמינות שלהם לא תמיד תואמת את הביקוש.
עם זאת, הפקת מימן הינו תהליך הדורש השקעת אנרגיה ולעיתים יעילות התהליך אינה מספקת; זאת לצד סוגיות של בטיחות שיש לתת עליהן את הדעת. מימן גם דורש אנרגיה רבה יותר לאחסון ושינוע ביחס לדלקים פוסיליים. נכון להיום, עלויות הפקה של מימן ירוק, אליו יש לשאוף, הינן גבוהות מהפקת מימן באמצעות דלקים פוסיליים ונדרשת השקעה ראשונית גבוהה בתשתיות. לאור התחזיות שכ-18-20% ממשק האנרגיה העולמי בשנת 2050 יהיה מבוסס על מימן, מושקעים כבר היום סכומים אדירים בכלכלת המימן בכל העולם.
השימוש המרכזי של מימן בעולם כיום הינו כחומר גלם בתעשייה לייצור דשנים וכימיקלים – 55% מהמימן משמש בייצור אמוניה, 25% בזיקוק נפט ו-10% בייצור מתנול. עם זאת, מימן כנשא אנרגיה הינו אלמנט חשוב בסל הפתרונות המוצעים לצורך השגת היעד של הגבלת ההתחממות הגלובלית. ואכן, בשנתיים האחרונות מדינות שונות ברחבי העולם מפרסמות אסטרטגיות לשילוב מימן במשק האנרגיה שלהן לצרכי תחבורה, דה-קרבוניזציה של תעשייה, מיזוג מבנים, ותמיכה בהחדרה של אנרגיות מתחדשות, וכן מיישמות תוכניות לתמיכה בשילוב מימן באמצעות קביעת יעדים, תמריצים או שילוב ביניהם.
זהו הזמן הנכון לנצל את הפוטנציאל של מימן למלא תפקיד מפתח בעתיד אנרגיה נקי, בטוח ובמחיר סביר. הסוכנות הבין-לאומית לאנרגיה (IEA) הפיקה דו"ח ציון-דרך כדי לנתח את מצבה הנוכחי של טכנולוגיית המימן ולהציע הנחיות לפיתוחה העתידי. הדו"ח מגלה כי מימן נקי נהנה כרגע ממומנטום פוליטי ועסקי חסר תקדים, כאשר מספר המדיניות והפרויקטים ברחבי העולם מתרחב במהירות. מסקנת הדו"ח היא שזה הזמן להגדיל את היצע הטכנולוגיות ולהוזיל את העלויות כדי לאפשר שימוש נרחב במימן. ההמלצות הפרגמטיות הניתנות לממשלות ולתעשייה יאפשרו לנצל את המומנטום הגובר הזה במלואו.
כדי שמדינת ישראל תוכל להשתלב במאמץ העולמי להגבלת ההתחממות הגלובלית ולהנות תוך כדי כך גם מתועלות כלכליות וסביבתיות, המליצו משתתפי הפורום על מספר צעדים שראוי לנקוט.
המלצות:
- מפת דרכים לשילוב מימן במשק הישראלי – יש לבחון את הנושא בצורה ביקורתית בהתאם לתנאים הייחודיים של ישראל. בחינת הנושא צריכה לכלול התייחסות למגוון נושאים ובהם: חומרי הגלם לייצור, טכנולוגיות הפקה (הבשלות, היעילות והכלכליות שלהן), פתרונות שינוע ואחסון, יישומים רלוונטיים לישראל והחלק הראוי למימן בתמהיל הדלקים העתידי, תוך השוואת המימן לפתרונות חלופיים. בהתאם לממצאי הבדיקה ניתן יהיה לגבש אסטרטגיה לשילוב מיטבי של מימן במשק האנרגיה הישראלי.
- פיתוח רגולציה ייעודית למימן – העדרה של רגולציה ייעודית והתייחסות למימן דרך הפריזמה של חומר מסוכן בלבד, מהווים צוואר בקבוק לפיתוח ויישום טכנולוגיות מימן בישראל. נדרשת רגולציה מתאימה לכל השלבים: ייצור, שינוע, אחסון ושימוש, הן בתחום התחבורה (גם לתחנות התדלוק וגם לרכבים), והן בתחום אגירת האנרגיה.
- מקומה של ישראל בסחר הבין-לאומי במימן – מומלץ לבדוק את האפשרות של ישראל לעסוק בהובלת מימן באזורנו (דרך נמלי הים), ובמיוחד, לבדוק שיתוף פעולה אפשרי של ישראל כמדינת MENA עם מדינות באירופה או במזרח התיכון, בפרויקטים של ייצור אנרגיה ירוקה.
- פיתוח החדשנות הישראלית בתחום המימן – פיתוח המו"פ בתחום המימן יכול לסייע ביישום הנושא בשוק הישראלי לצד פוטנציאל לתועלות כלכליות משמעותיות. רשות החדשנות, בהיותה גורם מרכזי במו"פ, ומשרד האנרגיה, צריכים להוות שחקני מפתח בתהליך. ניתן לקדם את התחום באמצעות פעולות שונות שיכולות להיות מיושמות במקביל:
- תמיכה במחקר אקדמי בתחום, עם דגש על קונסורציומים אקדמיים עם מטרות רלוונטיות לתעשייה, בדומה לאלו הקיימים באיחוד האירופי, בארה"ב ובמזרח.
- תמיכה במחקר אקדמי בתחום, עם דגש על קונסורציומים אקדמיים עם מטרות רלוונטיות לתעשייה, בדומה לאלו הקיימים באיחוד האירופי, בארה"ב ובמזרח.
- משיכת חברות זרות בתחום המימן להקמת מרכזי מו"פ בישראל, לפיתוח טכנולוגי משותף.
- לאפשר הפעלת פרויקטים ניסיוניים של חברות סטארט-אפ ישראליות עם חברות גלובליות.
- פיתוח שיתופי פעולה דו- ורב-צדדיים (למשל, באמצעות מימון מהאיחוד האירופי).
- עידוד סטארט-אפים ישראלים להשתתפות במאיצים ובתחרויות בין-לאומיים בתחום המימן.
- הפצת מידע עדכני בנושא, כולל מיפוי תעשיית המימן הישראלית וסימון כיווני פיתוח אפשריים.
פרסומים נוספים שיכולים לעניין אותך
מרכז ידע להיערכות לשינויי אקלים בישראל, דו"ח מס' 2- המלצות מדיניות בתחומי מרכז הידע, שיווק בינלאומי של תוצרי מרכז הידע
מרדכי שכטר ,
חיים קותיאל ,
נורית קליאוט ,
מנפרד גרין ,
מרסלו שטרנברג ,
גדי יצחק קפלוטו ,
ארנון סופר ,
אופירה אילון ,
דבי קאופמן
התאמות המשק והחברה לעידן הפוסט-קורונה: המלצות ותקצירים
גלעד פורטונה ,
אביגדור זוננשיין ,
איתן אדרס ,
גיורא שלגי ,
יובל ניב ,
רפי נוה ,
רון קנת ,
תמר דיין ,
אופירה אילון ,
נעמה שפירא ,
כרמית פדן ,
ארנון בנטור ,
שי לין ,
אלי איזנברג ,
יוסי בן דוב
מרכז ידע להיערכות לשינויי אקלים בישראל, דו"ח מס' 2- המלצות מדיניות בתחומי מרכז הידע, שיווק בינלאומי של תוצרי מרכז הידע
מרדכי שכטר ,
חיים קותיאל ,
נורית קליאוט ,
מנפרד גרין ,
מרסלו שטרנברג ,
גדי יצחק קפלוטו ,
ארנון סופר ,
אופירה אילון ,
דבי קאופמן
מרכז ידע להיערכות לשינויי אקלים בישראל, דו"ח מס' 2- המלצות מדיניות בתחומי מרכז הידע, שיווק בינלאומי של תוצרי מרכז הידע
מרדכי שכטר ,
חיים קותיאל ,
נורית קליאוט ,
מנפרד גרין ,
מרסלו שטרנברג ,
גדי יצחק קפלוטו ,
ארנון סופר ,
אופירה אילון ,
דבי קאופמן
מרכז ידע להיערכות לשינויי אקלים בישראל, דו"ח מס' 2- המלצות מדיניות בתחומי מרכז הידע, שיווק בינלאומי של תוצרי מרכז הידע
מרדכי שכטר ,
חיים קותיאל ,
נורית קליאוט ,
מנפרד גרין ,
מרסלו שטרנברג ,
גדי יצחק קפלוטו ,
ארנון סופר ,
אופירה אילון ,
דבי קאופמן
