קיימות באמנות קיימות באדריכלות
צור קשר פורום שאלון משוב
 
עמלנט משרד החינוך, המנהל למדע וטכנולוגיה, המגמה להנדסה, בניה ואדריכלות
 על האתרסביבהכלכלהחברהחומרים ותהליכיםמונחיםלאתר המגמה
 
תולדות העיצוב המקיים
תוצרים
 מוצרים
 מתקנים
 סביבות
מעצבים
מוסדות, ארגונים ותערוכות
מקורות וקישורים
 
כלי רכב המונעים באנרגיה חלופית

משבר האנרגיה העולמי הוא כבר עובדה ידועה ומוגמרת. משבר זה מתבטא במחסור הולך וגדל במאגרי הנפט ובבעיות פוליטיות, הגורמים לעלייה חדה במחירי הנפט והדלק והופכים את הנסיעה ברכב לעניין יקר. מעבר לכך מדובר בזיהום סביבתי לא מבוטל, המחמיר את אפקט החממה גורם נזקים בריאותיים וסביבתיים רבים. מחקרים הראו כי 50% מהגורמים ליצירת הערפיח הם כלי הרכב הנעים בכבישים.   

נתונים חמורים אלו הובילו לחיפוש אחר מקורות אנרגיה חלופיים לכלי הרכב. במונח אנרגיה חלופית (Alternative energy) אין הכוונה רק למקורות אנרגיה שאינם מזהמים את הסביבה, אלא גם למקורות אנרגיה שאינם מתכלים כמו אור וחום השמש. עיקר החשש של הממשלות השונות הוא ממחסור במקורות האנרגיה הקונבנציונליים כמו נפט, פחם וגז טבעי, וכן ההבנה כי מקורות אנרגיה אלו נמצאים בשליטה של מספר מדינות קטן. משרד האנרגיה האמריקני מעריך כי אם צריכת הדלק לא תרד באופן משמעותי יאזל מלאי הדלק העולמי בתוך 45 שנים.


מכונית הנעה על בסיס תאים סולאריים, מקור: ויקיפדיה עברית, יוצר:Two Stout Monks


נושא האנרגיה החלופית לכלי רכב עלה בעבר לסדר היום העולמי במהלך משבר הנפט של 1973, כשמחיר חבית נפט עלה מ- 2$ ל- 40$. הנושא עלה שנית לכותרות ב-1986, לאחר אסון צ'רנוביל, כאשר הובנו הסכנות הגלומות באנרגיה הגרעינית. 

כאשר מדובר בכלי תחבורה, בעיקר כלי רכב פרטיים המהווים את רוב התחבורה הנעה בכבישים, עולות כמה בעיות יסוד. ראשית, תהליך המעבר לכלי רכב המונעים באנרגיה חלופית יהיה איטי ומייגע בגלל כמותם. כמו כן, יש להיערך מבחינת תשתיות של חידוש מקור האנרגיה של המנועים החדשים (דהיינו שינוי מהותי של תחנות הדלק) ושל הטיפול במכוניות (כלומר שינוי בסיסי של מוסכי הרכב).

המחקר בנושא זה מתמקד בשלושה מקורות אנרגיה חלופית עיקריים: תאי דלק, חשמל וגז טבעי.

תאי הדלק שפותחו לראשונה כמקור אנרגיה בעבור כלי רכב חלליים ולווייניים פועלים על עיקרון של הפקת אנרגיה חשמלית ישירות ממימן ומחמצן בעזרת תהליך כימי. חומר הדלק העיקרי בתא הדלק הוא מימן, שאותו ניתן להזין לרכב בתהליך דומה לתהליך הזנת בנזין. יתרונה של שיטה זו שהיא מאפשרת מרחק נסיעה דומה לזה של מנוע בעירה פנימית באותה כמות חומר. מכוניות אלו, שקיבלו את הכינוי "מכוניות מימן", דומות בכול למכונית חשמלית, אלא שבמקום סוללה מותקן בהן מתקן תא דלק. 

כלי רכב המונעים באמצעות תאי דלק הם שקטים ובעלי שחיקה נמוכה יחסית, בגלל מיעוט חלקים נעים במנוע, ולכן עלות אחזקתם נמוכה. צופים כי מחירן לא יעלה על מחיר המכונית הרגילה. הנתונים שיקבעו את גורל מכוניות המימן הם מחירן וביצועיהן. יש גם רבים החוששים מהמימן כיוון שהוא גז דליק מאוד הנוטה להתפוצץ, אבל חשש זה לא תמיד מוצדק. אכן נקודת ההתלקחות של מימן גבוהה מזו של דלק, אבל הגז קל יותר ולכן נדיף יותר, והסיכוי להצטברותו במקרה של דליפה נמוך יותר.

מנועי תא הדלק אינם מזהמים את הסביבה כמו מנועי הבעירה הפנימית, אך הם אינם נקיים לחלוטין ופולטים כמויות קטנות של פחמן דו חמצני ותחמוצת חנקנית בגלל פעולת הממירים להפקת מימן. החוקר רובוט ויליאמס מהמרכז ללימודי אנרגיה וסביבה באוניברסיטת פרינסטון טוען כי שיעור פליטת החומרים המזהמים ממנועי מימן יהיה בסך הכול נמוך ב- 10% מזה של מנועי הבנזין. מדענים אחרים טוענים כי למרות שהנתונים נכונים, אין מקום להשוואה בין שני הזיהומים וכי הזיהום ממנועי דלק מזיק הרבה יותר.   

המכונית החשמלית הייתה אחת המכוניות הראשונות שהומצאו. בתחילת המאה ה- 20 רבים מכלי הרכב הונעו באמצעות מנוע חשמלי, וידוע כי אפילו הנרי פורד רכש בעבור אשתו מכונית כזו, כיוון שהיא רצתה מכונית שקטה שאינה פולטת עשן.


1913, המכונית החשמלית של אדיסון, מקור: ויקיפדיה

המנוע החשמלי יעיל ובטיחותי יותר ממנוע הבעירה הפנימית, ויצרני רכב רבים החלו בהכנת אבות-טיפוס לכלי רכב חשמליים. הבעיה המרכזית של מנוע החשמל הוא הצורך בסוללה גדולה, כבדה ובעלת כושר אגירה רב. סוללות כאלו קיימות כיום, אך הן דורשות שעות טעינה מרובות, ולכן אינן יעילות למשתמש היומיומי.

המכונית החשמלית אינה מזהמת את הסביבה כלל, אבל זהו סוג של אשליה, כיוון שבתהליך ייצור החשמל הנדרש לטעינת סוללות המכוניות נעשה שימוש בתחנות כוח, המשתמשות בדלק ומזהמות את הסביבה. 

בשנת 1993 הקימה מדינת קליפורניה, המצטיינת במודעות סביבתית, ארגון גג לפיתוח מכונית חשמלית. בארגון חברות כמה סוכנויות מחקר וחברות מסחריות גדולות כמו ג'נרל מוטורס, לוקהיד ועוד. מפעל הייצור של חברת לוקהיד בלוס אנג'לס משמש משרד ראשי של הארגון. בין השנים 1994- 1996 ייצר הארגון אב-טיפוס של מכונית חשמלית והבטיח להתקין 150 תחנות טעינה ברחבי קליפורניה.

גם ביפן הוקמה ועדה ממשלתית שאמורה הייתה לדאוג כי עד סוף שנות התשעים של המאה ה-20 ייוצרו ביפן 100,000 כלי רכב חשמליים. באירופה מעורבות חברות כמו B.M.W, פיאט, פולקוואגן (שעומדת להציג מכונית גולף בעלת מנוע חשמלי) ורנו בפיתוח רכב חשמלי. ואולם, היצרנים טוענים כי הפתרון הנכון יותר הוא מכונית היברידית, כלומר כלי רכב המשלב בין מנוע בנזין ובין מנוע חשמלי. המנוע החשמלי מיועד לנסיעות עירוניות קצרות ומנוע הבנזין לנסיעות למרחקים גדולים. כיוון שרוב הנסיעות של הנהג הממוצע הן קצרות, ברוב המקרים השימוש יהיה במנוע החשמלי.

מחקרים מראים כי המכונית ההיברידית חוסכת כ- 50% מצריכת הדלק ומונעת כ- 50% מזיהום האוויר. את המנוע החשמלי ניתן להטעין באמצעות חיבור למקור חשמל חיצוני או שימוש במנוע מימני.

עוד יצוין כי קבוצת אנשי עסקים בראשות הישראלי שי אגסי מקדמת בימים אלה מיזם גדל ממדים לייצור מכונית לנהג הבודד, המונעת בכוח החשמל. ייצורה של מכונית מסוג זה אמור להיות חלק מתהליך בו יעבור חלק נכבד מהנוסעים לנהיגה בכלי רכב ידידותיים לסביבה. אך גם ייצורו ההמוני של כלי רכב מבוסס חשמל אינו פותר בעייה אחרת הקשורה ליומיום התחבורתי המיוזע שלנו: בעיית הצפיפות בכבישים.


מנוע הגז הטבעי
, או בשמו המקצועי "גז טבעי דחוס" (CNG) , הוא גז מתאן שמקורו במאגרים טבעיים מתחת לאדמה או בקרקעית הים. מנועי הגז מזהמים את הסביבה בשיעור הנמוך בעשרות אחוזים מזה של מנועי הבנזין, והשימוש בהם הולך ומתרחב. בישראל קיימים כלי רכב המונעים בגז בישול, המכונה גז פחמני מעובה (Liquified Petroleum Gas), שהוא תזקיק של נפט, ומחירו כמחצית ממחיר הבנזין. צריכת הגז של הכלי רכב גבוהה מצריכת הבנזין, וגם הם מזהמים את הסביבה, אם כי בשיעור נמוך בהרבה מזה של מנועי הבנזין.

מנועי הגז קיימים בארצות הברית ובאירופה כבר שנים רבות. במשרד לאיכות הסביבה האמריקני ערכו מחקר שממנו עולה כי מנוע הגז הטבעי הוא התחליף הנקי ביותר יחסית לסוגים האחרים, וכי שימוש נרחב בו במשאיות ובאוטובוסים יכול להפחית משמעותית את המחלות הקשורות בפליטת גזים מזהמים ממנועי דיזל.    

הגז הפחמני המעובה (גפ"מ) הוא מוצר לוואי של זיקוק נפט גולמי. בכלי רכב המשתמשים בגפ"מ יש כפתור המאפשר לעבור מהנעת בנזין להנעה בגז, ממש כמו במכוניות ההיברידיות. הסבת רכב בנזין לגז היא פשוטה וזולה יחסית. נתוני המחקר מראים כי כיום 70% מכלי הרכב בישראל יוצרו אחרי שנת 1995 וניתן להסב אותם לשימוש בגז בקלות יחסית. הסבת מנוע דיזל בעייתית ויקרה הרבה יותר, וכיום אינה נחשבת לאופציה בישראל. 

בשנת 2007 פרסם המגזין "פורבס" את רשימת 12 המכונית הידידותיות ביותר לסביבה המוצעות למכירה. שש מהן מונעות בגז או בדלק והשאר היברידיות. יתרונן העיקרי הוא שהן בעלות צריכת דלק נמוכה במיוחד.


מקורות וקישורים

 ליפשיץ, ר., "תאי דלק", גלילאו – המגזין הישראלי למדע ואקולוגיה, גיליון 8, ינואר 1995 

 "מכוניות חצי ירוקות", מגזין דרך האושר, אתר Ifeel 

 קדמי, ש., "ויכתתו כלי רכבם לגרוטאות", הארץ, 04/02/07

 "אנרגיה, אקולוגיה ו...מנוע רוטורי 4", אתר Insight המכון להנדסה ובטיחות דו גלגלית

  שימוש בהנעה ידידותית לסביבה בצי הרכב הממשלתי –  מרכז המחקר והמידע של הכנסת

 נא להכיר: SOLO - מכונית חשמלית לנוסע יחיד / דודו לביא 

 מכונית ירוקה, ויקיפדיה




 


גרסא להדפסה