משאבות חום, שיכולות גם לחמם וגם לקרר וגם ביתיות, יעילות פי ארבעה מתנורים ומיזוג אוויר מסורתיים. Phyxter.ai, CC BY
משאבות חום, שיכולות גם לחמם וגם לקרר, יעילות הרבה יותר מתנורים ומיזוג אוויר מסורתיים. Phyxter.ai/Flickr, CC BY
פאנלים סולאריים, משאבות חום ומימן הם כולם אבני בניין של משק אנרגיה נקייה. אבל האם הם באמת "חיוניים להגנה הלאומית"?
הנשיא ג'ו ביידן הכריז שהם בתחילת יוני כאשר הוא מורשה באמצעות חוק הייצור הביטחוני להגביר את הייצור שלהם בארה"ב, יחד עם רכיבי בידוד ורשת החשמל.
כפרופסור להנדסת סביבה, אני מסכים שהטכנולוגיות הללו חיוניות להפחתת הסיכונים שלנו משינויי אקלים והסתמכות יתר על דלקים מאובנים. עם זאת, מאמצים להרחיב את יכולות הייצור חייבים להיות מלווים במדיניות כדי לעורר ביקוש אם ביידן מקווה להאיץ את המעבר מדלקים מאובנים לאנרגיה נקייה.
חוק האנרגיה והייצור הביטחוני
ארצות הברית חוקקה את חוק הייצור הביטחוני משנת 1950 בתחילת מלחמת קוריאה לאבטח חומרים שנחשבו חיוניים להגנה הלאומית. עד מהרה הכירו הנשיאים כי חומרים חיוניים חורגים הרבה מעבר לנשק ותחמושת. הם נקטו בפעולה כדי להבטיח אספקה מקומית מכל דבר ציוד תקשורת ל משאבים רפואיים ו פורמולה לתינוק.
עבור אנרגיה, נשיאי עבר השתמשו במעשה כדי להרחיב את אספקת הדלק המאובנים, ולא להתרחק מהם. לינדון ג'ונסון השתמש בזה לשפץ מכליות נפט במהלך אמברגו הנפט הערבי של 1967, וריצ'רד ניקסון לאבטח חומרים לצינור הנפט טרנס-אלסקה ב-1974. אפילו כאשר ג'ימי קרטר השתמש במעשה ב-1980 כדי לחפש תחליפים לנפט, דלקים סינתטיים העשויים מפחם וגז טבעי היו מוקד מוביל.
כיום, ההתמקדות היא במעבר הרחק מכל הדלקים המאובנים, מהלך שנחשב חיוני להתמודדות עם שני איומים מרכזיים - שינויי אקלים ושוקי אנרגיה הפכפכים.
משרד ההגנה זיהה רבים סיכוני ביטחון לאומי הנובעים משינויי אקלים. אלה כוללים איומים על אספקת המים, ייצור המזון והתשתיות, שעלולים לעורר הגירה ותחרות על משאבים נדירים. דלקים מאובנים הם מקור דומיננטי לפליטת גזי חממה שמניעים את ההתחממות הגלובלית.
הפלישה של רוסיה לאוקראינה מדגישה סיכונים נוספים בהסתמכות על דלק מאובנים. רוסיה ויריבים אחרים הם בין היצרנים המובילים של דלקים אלה. הסתמכות יתר על דלקים מאובנים עוזבת את ארצות הברית ובעלות בריתה פגיעים לאיומים ולתמחר זעזועים בשווקים הפכפכים.
אפילו כמו של העולם מפיק עליון של נפט וגז טבעי, ארה"ב נדהמה על ידי זינוקים במחירים כאשר בעלות בריתנו נמנעות מדלק רוסי.
מיקוד ל-4 עמודים של אנרגיה נקייה
מעבר מדלק מאובנים לאנרגיה נקייה יותר יכול להפחית סיכונים אלו.
כפי שאני מסביר בספרי, "מתעמת עם אקלים גרידלוק"בניית משק אנרגיה נקייה דורשת ארבעה עמודי תווך מחזקים זה את זה - יעילות, חשמל נקי, חשמול ודלקים נקיים.
יעילות מקטינה את הביקוש והעלויות לאנרגיה יחד עם העומס על עמודי התווך האחרים. חשמל נקי מבטל פליטת גזי חממה מתחנות כוח ומאפשרת חשמול של כלי רכב, חימום ותעשייה. בינתיים, יהיה צורך בדלקים נקיים עבור מטוסים, ספינות ותהליכים תעשייתיים שלא ניתן לחשמל בקלות.
הטכנולוגיות הממוקדות בפעולותיו של ביידן מתואמות היטב לעמודים הללו.
בידוד הוא חיוני ליעילות אנרגטית. פאנלים סולאריים מספקים אחד מה הזול ביותר ו הכי נקי אפשרויות לחשמל. יש צורך ברכיבי רשת החשמל כדי לשלב יותר רוח ושמש בתמהיל האנרגיה.
משאבות חום, שיכולים גם לחמם וגם לקרר בית, יעילים הרבה יותר מתנורים מסורתיים ומחליפים גז טבעי או נפט להסקה בחשמל. אלקטרוליזרים לייצר מימן לשימוש כדלק או כחומר הזנה לכימיקלים.
יצירת ביקוש היא חיונית
הייצור הוא רק שלב אחד. כדי שהמאמץ הזה יצליח, גם ארה"ב חייבת להגביר את הביקוש.
גירוי הביקוש מדרבן למידה תוך כדי עשייה, מה שמוריד עלויות, ומדרבן ביקוש גדול יותר. מחזור טוב של אימוץ טכנולוגיות וירידה בעלויות יכול להיווצר, כפי שקרה רוח וכוח סולארי, סוללות ו טכנולוגיות אחרות.
הטכנולוגיות שמיועדות על ידי ביידן נבדלות במוכנותן למעגל המידות הטוב הזה לעבוד.
הבידוד כבר זול ומיוצר בשפע בארץ. מה שנדרש במקרה זה הוא מדיניות כמו קוד בנייה ותמריצים שיכולים לעורר ביקוש על ידי עידוד יותר שימוש בבידוד לעזור להפוך בתים ובניינים לחסכוניים יותר באנרגיה, לא ליותר קיבולת ייצור.
פאנלים סולאריים כרגע זולים, אבל רובם המכריע מיוצרים באסיה. גם אם ביידן יצליח פי שלושה של כושר הייצור המקומי, הייצור בארה"ב לבדו יישאר לא מספיק כדי לספק את הגידול ביקוש לפרויקטים סולאריים חדשים. ביידן גם שם שנתיים הפסקה על האיום של תעריפים חדשים ליבוא סולארי כדי לשמור על זרימת האספקה בזמן שהייצור בארה"ב מנסה להגביר, והכריז על תמיכה ב פרויקטים לחיזוק רשת כדי להגביר את הצמיחה של מתקנים בארה"ב.
אלקטרוליזרים עומדים בפני דרך קשה יותר. הם יקרים, ומשתמשים בהם לייצור מימן מחשמל ומים לעת עתה עולה הרבה יותר מייצור מימן מגז טבעי – תהליך שמייצר פליטת גזי חממה. משרד האנרגיה שואף לחתוך את עלויות האלקטרוליזר ב-80% תוך עשור. עד שזה יצליח, לא יהיה ביקוש קטן לאלקטרוליזרים שביידן מקווה שייצרו.
מדוע משאבות חום צפויות להועיל
זה משאיר את משאבות החום כטכנולוגיה שסביר להניח שתפיק תועלת מההצהרה של ביידן.
משאבות חום יכולות לצמצם את השימוש באנרגיה, אך הן גם עולות יותר מראש ואינן מוכרות לקבלנים ולצרכנים רבים, בעוד הטכנולוגיות נותרות בתנופה.
זיווג שימוש בחוק הייצור הביטחוני עם תמריצים של לקוחות, הגדלת הרכש והמימון הממשלתי למחקר ופיתוח יכולים ליצור מעגל סגולה של עלייה בביקוש, שיפור טכנולוגיות וירידת עלויות.
אנרגיה נקייה היא אכן חיונית להפחתת הסיכונים הנשקפים משינויי האקלים והשווקים הפכפכים. הפעלת חוק הייצור הביטחוני יכולה לחזק את ההיצע, אבל הממשלה תצטרך גם לעורר ביקוש ולממן מחקר ממוקד כדי לדרבן את מחזורי הסגולה הדרושים להאצת מעבר האנרגיה.
על המחבר
דניאל כהן, פרופסור חבר להנדסה אזרחית וסביבתית, אוניברסיטת רייס
מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.
ספרים קשורים:
העתיד שאנו בוחרים: לשרוד את משבר האקלים
מאת כריסטיאנה פיגרס וטום ריבט-קרנק
המחברים, שמילאו תפקידי מפתח בהסכם פריז בנושא שינויי אקלים, מציעים תובנות ואסטרטגיות לטיפול במשבר האקלים, כולל פעולה אינדיבידואלית וקולקטיבית.
כדור הארץ הבלתי ראוי למגורים: החיים לאחר ההתחממות
מאת דייוויד וואלאס-וולס
ספר זה בוחן את ההשלכות הפוטנציאליות של שינויי אקלים בלתי מבוקרים, כולל הכחדה המונית, מחסור במזון ומים וחוסר יציבות פוליטית.
המשרד לעתיד: רומן
מאת קים סטנלי רובינסון
הרומן הזה מדמיין עולם קרוב לעתיד המתמודד עם השפעות שינויי האקלים ומציע חזון כיצד החברה עשויה להשתנות כדי להתמודד עם המשבר.
תחת שמיים לבנים: טבעו של העתיד
מאת אליזבת קולברט
המחבר בוחן את ההשפעה האנושית על עולם הטבע, כולל שינויי אקלים, ואת הפוטנציאל לפתרונות טכנולוגיים להתמודדות עם אתגרים סביבתיים.
הוספה: התוכנית המקיפה ביותר שהציעה אי פעם להפוך את ההתחממות הגלובלית
נערך על ידי פול הוקן
ספר זה מציג תוכנית מקיפה לטיפול בשינויי האקלים, כולל פתרונות ממגוון מגזרים כמו אנרגיה, חקלאות ותחבורה.
